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1、探析DCS控制系统中抗干扰问题 摘要:随着社会的发展，对能源的需求日益增长，其中，发电厂更是能源的基站，在发电厂工程实施及运行中，必须综合考虑各种控制系统的抗干扰性能，本文结合射阳港发电厂三期工程DCS控制系统安装与调试过程中出现的一些问题和现象，分析了各种干扰因素对发电厂控制系统的影响,并提出与运用了几种有效的抗干扰措施。关键词:DCS控制系统；抗干扰问题；解决方法中图分类号：TL503.6文献标识码：A前言发电厂设备众多且相互关联，因此其相互之间干扰不仅种类多，而且传播凡是和途径更是各不相
2、同。在发电厂的运转生产中，长期的干扰会造成严重的信号紊乱，进而影响生产的安全运转，因此必须有效的隔离乃至预防各种干扰，从而来保证系统长期稳定的运行。1、工程概况7江苏射阳港电厂2х660MW燃煤发电机组工程控制系统采用分散控制系统(DCS),由艾默生控制系统有限公司供货,实现单元机组炉、机、电集中监控,完成单元机组主辅机及热力系统的检测、控制、报警、联锁保护、故障诊断、机组启/停、正常运行操作、事故处理和操作指导等功能。每台机组配置40块模件和扩展柜,2块网络柜,2块电源柜,3块DEH机柜,1块
3、ETS机柜,4块MEH机柜。每台机组配置28只DCS远程I/O智能数据采集前端。公用系统配置4块模件柜,1块电源柜。本工程在设计过程中计算机接地网采用电气地作为计算机接地的方式,控制系统机柜与电源柜接地箱分开设置。控制系统的接地方案遵循一点接地的原则。2、干扰源对系统的干扰2.1、来自空间的辐射干扰一般通过设置屏蔽电缆和局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。2.2来自系统外接线的干扰这种干扰在发电现场较严重。因为发电厂是强电场和强电磁场密集的地方。2.2.1、来自电源的干扰电源引入的干扰造成控制系统故
4、障的情况很多,虽然控制电源通常采用隔离电源,实际上,由于分布参数特别是分布电容的存在,绝对隔离是不可能的。2.2.2、来自信号线引入的干扰与控制系统连接的各类信号传输线,总会有外部干扰信号侵入。控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。2.2.3、来自接地系统混乱的干扰接地系统混乱对DCS系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,引起环路电流,影响系统正常工作。73、硬件系统的可靠性和抗干扰措施从分散控制系统的硬件方面加强抗干扰能力，主要措施有消除干扰源和切
5、断传播途径。3.1、采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰分散控制系统采用的供电电源一般隔离性能较好，耦合进入的干扰也很小。对分散控制系统造成干扰的因素主要是变送器的供电电源和与分散控制系统有直接电气连接的仪表的供电电源。由于此类电源的隔离变压器分布参数大，抗干扰能力差，容易将电源干扰通过信号传输途径引进分散控制系统。不间断电源是分散控制系统常用的一种电源，它能够将交流电转换为直流电，并用蓄电池储存起来。使用时，通过逆变器为计算机可靠供电。此种交直流转换技术，使得分散控制系统中的设备具有很强的抗
6、电网干扰能力：因此，可以采用不问断电源对电子计算机、测量变送器和公用仪表系统进行供电。3.2、电缆敷设7与接线不同类型的信号及控制电缆分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类与动力电缆分层敖设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠近平行敖设,以减少电磁干扰。对于信号电缆及控制电缆都采用了屏蔽电缆,在工程的实际使用过程中收到了不错的效果。屏蔽电缆采用单端接地原则,全线路的屏蔽层应有可靠的电气连续性。3.3、正确选择接地点,完善接地系统本工程不设置单独的DCS接
7、地系统,控制系统接地线采用并联一点接地和串联一点接地方式。DCS系统的过程控制柜之间通过接地电缆并联,由各控制机柜处单点接到DCS机柜专用接地箱,然后专用接地箱再通过接地电缆接至电气接地点,接地点半径10米内无大电流、电压启停设备的接地点,要求整个接地线缆至接地点的电阻小于2Ω。使用双路电源时,两个电源最好在同一点接地。4、软件系统的可靠性和抗干扰技术所谓软件抗干扰技术，就是通过程序对现场检测信号进行处理，以排除干扰对控制系统的影响。常用的软件系统抗干扰措施采用数字滤波。数字滤波是通过一定的数学
8、算法从数据序列中提取逼近真值数据的一种软件方法。4.1、限幅滤波某厂凝结水泵、汽动给水泵及其前置泵、开式水泵、闭式水泵的轴承温度测点多次发生跳变的情况。通过在温度测量逻辑中加入速率限制和差值限制，同时保留原来高限跳泵保护(如图所示)，7取得了良好的切除干扰的效果。其基本思想是通过速率限制功能块作用，将相邻的凡和n+1时刻两个采样值y(n)和y(n+1)值相减。如果差值过大，超出了参数允许的最大限值，则认为发生了随机干扰，逻辑利用SR触发器记录此情况，并自动退出跳泵保护，通过报警提示运行人员加强监
