• IIANews微官網
    掃描二維碼 進入微官網
    IIANews微信
    掃描二維碼 關注微信
    移動客戶端
  • English
2020(首屆)中國數字物流云展會
DCS

DCS系統的抗干擾要求研究

  2018年01月25日  

  摘要:制約電廠DCS系統安全、穩定、可靠運行的重要干擾因素是電源供應、信號歸類及電纜敷設、接地系統的 設計、施工及維護問題;通過分析DCS對電源、信號、接地的抗干擾要求,結合工程設計經驗,闡述了這三方面的抗干擾設計方案,提出了施工及維護中的一些注意事項以供項目參考。

  關鍵詞:中小型火力發電廠;DCS;抗干擾;接地

  1 引言

  分散控制系統(DCS)已在大型火力發電廠廣泛應用,并取得諸多經驗;對于中小型的企業自備火電廠或區域熱電廠,DCS系統的應用正在逐步推廣,但其設計、施工及維護經驗 尚有欠缺,需要不斷摸索和總結。

  其DCS系統面臨的重要問題之一就是如何有效地抑制干擾,提高控制系統的安全性、穩定性與可靠性,由于技術儲 備不夠完善和人員運行經驗欠缺,中小型火電廠更應重視此 點。電源穩定供應、信號正確分類及電纜合理敷設、接地有效 實施作為抑制干擾、提高系統可靠性的有效方法,值得廣泛探討與研究。

  通過分析中小型火發廠DCS系統對電源、信號、接地的抗干擾要求,結合工程經驗,闡述了這三方面的抗干擾設計方 案,提出了施工及維護中的一些注意事項,供項目設計、施工 以及維護參考,以便實現DCS的有效投入,保證電廠安全穩 定運行。

  2 DCS系統抗干擾要求

  為提高電廠DCS系統的測量水平和控制精度,保證控制 系統的安全、穩定、可靠運行,熱控專業在設計、施工、維護階段必須合理考慮DCS系統在電源、信號、接地方面的抗干擾要求。

  2.1 電源要求

  電源安全性是任何供電系統必須滿足的最基本條件。首先在前期設計中在沒選擇電源和開關型號時,充分考慮所有設備最大工作電流,并留出足夠余量,方便日后增加設備。其次在選擇電源線路時,不僅要求根據電流容量選擇合適線徑,而 且要求有足夠機械強度,具有防腐性,并且能夠阻燃。

  電源可靠性和連續性是DCS穩定運行的前提。DCS供電 系統除給DCS供電外,不應再接入其他系統和設備,如果無 法實現獨立電源,那么可以通過加裝電源隔離裝置的方法(常 用UPS不間斷電源)來實現。供電電源應有兩路電源供電,一路應采用交流不問斷電源(UPS),另一路來自廠用低壓工 作段電源。兩路電源宜設自動電源切投裝置,切投時間應確保 不影響控制系統的運行。任何一路電源失去或故障不應引起控 制系統任何部分的故障、數據丟失或異常動作;任何一路電源 失去都應在控制系統獲得報警。

  2.2信號要求

  DCS的輸入、輸出信號線是干擾信號進入DCS的途徑之一,一般來說信號越弱受干擾的影響越大。首先應對信號分類 如下:

  ①I類信號:熱電阻信號、熱電偶信號、毫伏信號、應變信號等低電平信號。

  ②Ⅱ類信號:0~5 V、1~5 V、4~20 mA、0~10 mA模 擬量輸入信號;4~20 mA、0~10 mA模擬量輸出信號;電平型/觸點型開關量輸入信號;脈沖量輸入信號;24VDC小于50 mA的阻性負載開關量輸出信號。

  ③Ⅲ類信號:24V~48VDC感性負載或電流大于50 mA 的阻性負載的開關量輸出信號。

  ④Ⅳ類信號:110VAC或220VAC開關量輸出信號,此類信號的饋線可視作電源線處理布線的問題。

  其中,I類信號很容易被干擾,Ⅱ類信號容易被干擾,而Ⅲ和Ⅳ類信號在開關動作瞬間會成為強烈的干擾源,通過空間環境干擾附近的信號線。

  為了有效減小各個信號之間的干擾,不同類型的信號電纜與DCS相連時,信號電纜的設計和布置應滿足以下原則:

  ①對于I類信號電纜,最好采用屏蔽雙絞電纜。

  ②對于Ⅱ類信號,盡可能采用屏蔽電纜,其中Ⅱ類信號中用于控制、聯鎖的模入/模出信號、開入信號,必須采用屏蔽 電纜。

  ③對于Ⅳ類信號嚴禁與I、Ⅱ類信號捆在一起走線,應作為220 V電源線處理,與電源電纜一起走線,有條件時建議采 用屏蔽雙絞電纜。

  ④對于Ⅲ類信號,允許與220 V電源線一起走線(即與Ⅳ類信號相同),也可以與I、Ⅱ類信號一起走線。但在后者情 況下Ⅲ類信號必須采用屏蔽電纜,最好為屏蔽雙絞電纜,且與 I、Ⅱ類信號電纜相距15cm以上。

  ⑤屏蔽電纜的屏蔽層必須只有一點接地,并且要接地 良好。

  ⑥絕對禁止大功率的開關量輸出信號線、電源線、動力線等電纜與直接進入DCS系統的I、Ⅱ類信號電纜并行捆綁。

  ⑦絕對禁止采用一根多芯電纜中的部份芯線用于傳輸I類 或Ⅱ類的信號,另外部分芯線用于傳輸Ⅲ類或Ⅳ類信號。

  ⑧嚴禁同一信號的幾芯線分布在不同的幾條電纜中(如三線制的熱電阻)。

  2.3接地要求

  接地給整個系統提供一個統一的、公共的、以大地為零的 基準電壓參考點。當供電或設備出現故障時,通過有效的接地 系統承受過載電流,并迅速傳至大地,保證人員和設備的安 全。此外,接地系統還為DCS設備提供屏蔽、消除干擾。Dcs系統具有2種接地方式:保護接地和工作接地(邏 輯接地、屏蔽接地及本安接地)。①保護接地(CG):為了防止設備外殼的靜電荷積累、避 免造成人身傷害而采取的保護措施。②系統接地:使DCS信號建立一個基準點,該基準點接 地是為了使基準點保持較穩定的電位,以保證信號傳輸的可靠 性和準確性。③屏蔽接地(AG):也叫模擬接地,它可把現場信號傳輸 時所受到的干擾屏蔽掉,以提高信號精度。④本安接地:齊納安全柵專設的接地。當本安回路電流、電壓過大,安全柵的保險絲熔斷,限制危險區域點火源的能 量,實現本安保護。

  DCS接地系統,由接地連接和接地裝置兩部分組成。接地連接包括不同性質的接地連線、接地匯流排、接地分干線、接地匯總板和接地干線等;接地裝置包括總接地板、接地總干線和接地極等。

  為了合理設計DCS接地系統,需要引入連接電阻、對地電阻和接地電阻的概念。連接電阻:從設備的接地端子到總接地板之間導體及連接點電阻的總和;接地極對地電阻:接地極的電位與通過接地極流人大地的電流之比;接地電阻:是指接 地極對地電阻和總接地板、接地總干線及接地總干線兩端的連接電阻之和。

  目前,各DCS廠家對接地系統有著不同的要求,但差別主要在于接地電阻值的要求和接地系統是否完全獨立等。如:Honeywell公司的TPS系統要求接地系統的接地電阻為O.4~ 5Ω,若無本安齊納安全柵時接地電阻小于5Ω即可;西屋公司和ABB公司的DCS均要求接地電阻小于1Ω;和利時公司的DCS要求,當廠區電氣接地網接地電阻小于等于4Ω時,DCS接地網可直接接人廠區電氣接地網。

  針對DCS廠家不同要求和行業規范規定不一致的情況,結合工程項目實際經驗,DCS接地系統的設計與施工建議如下考慮:

  ①當電廠電氣接地網接地電阻≤4Ω時,可將DCs總接地板以單點方式接至電氣接地網,DCS系統接地點與電氣接地極距離不小于5Ω,與防雷接地系統接地極距離不小于10Ω。

  ②當電廠電氣接地網接地電阻值較大或DCS廠家有特殊要求時,應獨立設置DCS接地系統,接地電阻應小于O.5Ω或按DCS廠家要求確定。

  ③本安齊納型安全柵接地系統,宜獨立設置,接地電阻小于1Ω,接地總干線的連接電阻小于0.1Ω。本安接地極宜保持獨立,且與電廠電氣接地網或其他儀表系統接地網之間的距離不宜小于5Ω。

  參考文獻:

  [1]陳波,丁永君,陳小強.浙江火電廠Dcs系統接地現狀分析及建議[J].浙江電力,z008,(1):51—54.

  [2]張楨,牛玉剛.DCS與現場總線綜述[J].電氣自動化,2013,(01):4-6+46.

標簽:DCS系統我要反饋
最新視頻
魏德米勒電源產品的應用知識_肖崳中   
加工機 | 凹模編程方法   
世強
MIR自主移動機器人
福祿克
禹衡光學
專題報道
2020第二屆中國智能展覽會
2020第二屆中國智能展覽會 2020年4月16日,由智能網聯合國際工業自動化、造車網共同打造的“線上云展”——2020第二屆中國智能展覽會正式上線。本季展會為期10天,繼續圍繞“智能領跑,無限未來”的主題打造七大虛擬展廳,以強大的科技核心本源為參展商、投資商與展會觀眾之間筑建持續暢通的信息橋梁,助力中國制造業新的增長。
企業通訊
菲尼克斯打印機組合方案
菲尼克斯打印機組合方案

菲尼克斯提供全面的工業標識打印機,作為標識產品的打印平臺。打印機采用不同的打印技術:熱轉印、噴墨打印,滿足不同標識產品、

3分鐘了解 TI LED 驅動器功能和選型
3分鐘了解 TI LED 驅動器功能和選型

LED 功能剖析及 TI LED 驅動器選型指南。

在線會議

社區

禁忌的皇权试玩
七星彩80期开奖号码 35选7开奖号码是什么 贵阳麻将下载 排列5彩经网 黑桃棋牌游戏 宁夏银川快3走势图 天津快乐10分8个全中多少钱 华东15选5走势图带连线图 好友麻将游戏app下载 意甲联赛尤文图斯对 长沙麻将官方下载 江西11选5彩票通注册 今日股票推荐网黄岩中学徐秉龙陈瑞 北京赛车app下载安装 爆中3组平特三连肖 永利棋牌官网?