DCS控制系統信號干擾主要原因及對策分析

后劍波

摘要：社會經濟的不斷發展，對自動化有著更高的要求，DCS作為一套自動化控制系統在化工行業當中有著極為廣泛的運用，所以如何保持系統高穩定性和安全性，就直接關系到了化工企業的生產經營情況。基于此，本文選擇DCS系統作為分析的對象，進一步結合化工企業發展過程當中DCS系統運行所遇到的各項問題進行深入分析，進一步了解何種原因會干擾DCS系統的穩定運行，希望通過相關因素的進一步整理，提高該系統在實踐過程當中的運行效率，保障企業的穩定運行。

關鍵詞：DCS系統;信號干擾;接地問題;

隨著我國經濟水平的顯著提升，工業企業規模及技術水平不斷攀升，自動化程度的提高是社會發展的必然趨勢，伴隨著經濟發展程度的不斷加深，企業引入自動化控制系統已經成為了必然，化工行業也是如此。DCS控制系統作為現代技術的產物，有效地融合了控制、顯示、計算機等多項技術，能夠更好地結合化工企業的發展現狀，進行全方位的控制和保護，無論是在現在還是未來，該系統在化工生產過程當中有著極為廣泛的運用。

1.DCS控制系統的特點及功能

1.1DCS控制系統的特點

DCS意為控制系統，又被稱之為集散控制系統，相較于傳統的集中式控制系統而言，DCS系統有著自身的明顯優勢，首先，該系統在功能上對集中控制系統進行了全面的補充，同時，在控制系統的基礎之上，進一步添加了控制、顯示、計算機、通信等多項技術，能夠全面考量到化工企業系統運行過程當中可能遇到的各項問題，具有集中操控、分散管理，配置靈活、分級管理的特點，是分布式操作系統的一種。

1.2DCS控制系統的功能

從系統的功能角度來看，可以將DCS控制系統的功能分為過往記錄、自動控制、實時監控和警報功能四個部分。實時監控作為首要功能，只能夠在DCS管理系統的基礎之上，有效的記錄系統運行的全部流程，當管理者和操控人員想要調取系統運行過程當中怎樣的數據，或者采集怎樣數據的時候就可以全面了解，通過對數據的深入討論來了解計算機的整體運行狀況，從而對化工生產形成合理控制。自動控制是相對于化工生產流程而言的重要功能，生產過程當中，系統能夠結合生產情況自動控制PID參數，從而更好的適應現階段的生產情況，有效地保障產業的生產效率和質量，同時，有效地調整措施也能夠更好地增強環境保護力度。警報功能指的是在系統運行過程中，如果出現了不穩定問題，就可以及時地發出警報，為了更好的實現警報功能，技術人員可以結合實際生產情況設定，警報值設定之后，一旦出現故障，DCS系統便能夠進行自動報警，從而幫助人們有效地發現系統運行問題，解決問題，減少損失。過往記錄是針對系統運行情況而進行的一種記錄行為，不僅僅能夠有效的了解系統，PID參數的調整情況，而且后期維修的過程當中也能夠進行全面參考。

2干擾原因

2.1電阻耦合干擾

電阻耦合問題不容忽視，伴隨時間的不斷累積，電線老化帶來的問題就會時常出現。信號輸送的過程當中往往是多種信號一同輸送的，電線絕緣體材料如果因為老化而漏電，不僅會影響信號傳輸功能，而且還會對其它信號造成干擾。除此之外，線路老化問題，一旦出現大功能電路，便會直接受到干擾，執行設備當中，如果出現短路問題，也會對復信號傳輸造成干擾。

2.2雷擊干擾

外部線路是暴露在日光之下的，雷擊問題一旦發生，就會因為強大能量而造成電磁干擾。產生影響的方式主要有以下兩種，第一種是外部信號線，直接受到雷擊影響而無法有效輸送，第二種則是雷擊發生在信號電纜附近，因為強大的能量而對磁場造成干擾，干擾問題一旦出現，不僅會影響信號的正常輸送，嚴重的時候還會對設備造成損壞作用。就整體的發展情況來看，雷擊干擾是線路運行過程當中最為常見的一種干擾方式，而應對雷擊干擾的主要方法是通過安裝金屬電纜管或槽鋪信號線，通過多種措施盡可能地降低雷擊對信號線造成的負面影響。外部電路加裝避雷器也可以有效地對架空信號線進行保護，同時也可以通過系統控制來使用避雷信號，保證設備的安全穩定性。

2.3 DCS供電線路干擾

對于工廠來說，大型設備的頻繁使用會對線路造成一定的干擾，尤其是大型元件的開關操作，很容易在瞬間產生大型交變磁場。交變磁場一旦形成，在信號線上發生耦合，之后便會對系統造成干擾，信號很難完整地傳輸出去。為了更好地確保大型電機開關時能夠不會受到這一問題的影響，通常情況下，會在電路當中加入變壓器，盡可能避免交變磁場問題產生。

3.抑制干擾方式

3.1保證信號線正常使用

信號線使用過程當中容易發生多條線路糾纏的問題，為了避免這一現象的出現，需要針對信號線的正常使用問題進行定期的檢查，如果發現絕緣膠帖出現了破損的問題，就要及時進行修復或者更換，確保信號線能夠正常的使用，避免漏電問題的出現。

3.2將電纜分層敷設

分層敷設具有比較明顯的優點，不同的電纜承擔著傳輸不同信號的功能，為了更好地避免信號之間的相互打擾，可采用分層鋪設方法，確保電纜之間不會產生相互作用。相同信號的電纜也需要避免相互糾纏問題的出現，為了更好地解決這一問題，首先可以在計算機端口對信號處理精度進行有效的分析，如果存在信號相互干擾問題的可能，則需要具體產生的因素和結果，從而更好的分析計算機工作過程當中出現的各項問題。

3.3電氣隔離

電纜之間的隔離能夠有效地提高設備運行的整體效率，確保電纜之間不會產生相互影響。但在采取具體的隔離方式的時候，需要充分考慮到傳輸信號之間的隔離以及電腦端信號的分類隔離問題，電氣隔離能夠有效地減少小共模干擾，對計算機造成的傷害，與此同時還可以運用隔離放大器，有效隔離計算機和信號輸入端，這種方法不僅能夠有效阻斷干擾信號，而且還能夠最大程度避免干擾危害，保障系統的安全穩定運行。

3.4供電系統的隔離

對于電廠來說，大功率電機的開關是一件非常頻繁的事情，但是開關的瞬間會產生高頻信號干擾系統運行。可以在供電線路上安裝變壓器，有效的束縛大功率電機開關過程當中所產生的高頻電磁。

4.DCS電源接地規范

地線和電極線是電源系統當中的重要組成部分，所以在進行供電的時候可采取浮空方式。首先，配置單獨的配電箱是電源控制系統當中的重要環節，將其安置在控制室的進線位置，保證電源系統的配電不會受到其他外在因素的干擾。其次，擁有UPS電源系統。在進行配電的過程當中，需要有效的連接地線和UPS交流輸入端和輸出端，同時需要注重系統線路和地線之間的連接問題，地殼與地面之間相互接觸。最后，不配備UPS系統的電源，可以將相線與零線引出，直接與控制站或操作站的開關進行連接。

5結語

綜上所述，DCS系統作為現代科技進入到一定階段的標志，對于企業和工廠影響深刻，DCS系統的安全順行和接地工作之間密切相關，所以需要高度重視接地工作的安裝和設置，充分的考量到DCS系統運行過程當中可能遇到的各項問題，全方位測量，并計算系統的安全穩定性，確保工程的正常運行。本文選擇DCS系統的抗干擾方法進行了有效的分析，希望以此淺薄的探討能夠幫助大家了解抗干擾方式和接地方式，如果在系統運行過程中存在問題，工作人員也可以結合DCS運行的過程，精準找到問題存在的具體環節，分析問題，解決問題，保證工業生產的穩定性和安全性。

參考文獻

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