探究自控仪表与DCS的抗干扰措施

探究自控仪表与DCS的抗干扰措施

杨珍唐斌

中核兰州铀浓缩有限公司甘肃兰州730065

摘要：随着DCS系统的推出，现已逐渐占据了过程控制领域的主导地位。传统工艺的仪表是由不同的厂商提供，没有统一的标准，质量参差不齐，自控仪表的推出解决了现有的一些问题，得到了大范围的推广。与此同时，DCS系统以其多种优势近些年也得到了快速的发展。对自控仪表与DCS的抗干扰措施的研究可以确保整个系统的正常运行。本文将对DCS进行相关的介绍，提出了自控仪表与DCS的抗干扰措施，希望可以对其进行进一步地完善和提升。

关键词：自控仪表；DCS抗干扰；解决措施与方法

前言

随着科技的不断发展，人们对控制领域的要求也越来越高，一些新的技术也不断被发明，自控仪表和DCS也就应运而生，但是在使用过程中也会遇到一系列的问题，对自控仪表与DCS的抗干扰措施的探究有助于对自控仪表和DCS系统进行完善，使其更好地为人们服务。

1装置的基本状况和DCS概述

1.1DCS概述

DCS是分布式控制系统的英文缩写，在国内自控行业又称为集散控制系统。它是一种新型的计算机控制系统。主要采取的是分散控制、集中操作的方法。这种系统的好处是可靠性高，由于不同的系统承担的功能不同，当一台设备出现问题时，不会影响其他设备的正常运行，将损失降到了最低。由于发生损坏的范围比较小，所谓维修起来十分便利。可以迅速找到损害的地方进行维修。DCS具有开放性、灵活性、协调性、控制功能齐全的特点。在结构上来说，DCS主要是由过程级、操作级和管理级三部分组成。DCS系统是一个大系统，每一部分单独工作又互相联系，发挥着重要的作用。

1.2装置运行过程中的主要特点

DCS是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。DCS系统与常规的模拟仪表和集中型计算机控制系统相比，具有更为显著的特点。主要包括系统组分灵活，操作更加方便快捷，控制功能更加完善，安全可靠，可以实现信息共享这几方面。DCS的系统构成灵活，可以根据实际情况加入或者撤去工作站，DCS的反馈系统更加便捷，同时DCS系统相对来说还比较方便，无论是多么复杂的运算都可以通过高精度的微处理器进行计算，在DCS系统中，通过获得一定的权限之后就可以获得许多自己需要的参数。

1.3通讯网络在DCS中的价值和作用

通讯网络是连接各种通信设备，完成统一控制。通讯网络在DCS中起着重要的作用。它与一般的网络不同，它的响应时间更短，而且对恶劣环境的适应性更强。近些年来通讯技术和网络都得到了相应的发展和完善，这些都为DCS的发展奠定了良好的基础。DCS系统所用的微处理器和微机相对来说比较便宜，加上自动控制化理论的不断完善和发展，都促进了DCS的发展。

2自控仪表及DCS抗干扰措施

2.1设备自身的抗干扰性能

自控仪表及DCS的抗干扰措施是各个方面的。其中改善设备自身的抗干扰性能是最基础也是最重要的措施之一。由于DCS设备其内部的线路等相对普通线路都有明显的改良，这种设计使其抗干扰性能也更为显著，不易受到外界的影响。在DCS设备及仪表的金属外壳上都进行了一定的完善，设了电气保护PE的接地端子，其次DCS设备还具有多种抗干扰的设置，这些就使得DCS设备在使用过程中更加地稳定。从理论上来说DCS设备抗干扰性能基本是无懈可击的，所有的可能干扰都最小化甚至完全屏蔽，从技术到措施各个方面都很完善。

2.2环境抗干扰的情况

对环境的抗干扰措施实施是一个整体的防护。中控室的建筑材料都是采用混凝土之类的抗干扰性能比较好的材料。地面的用材也选的是抗静电的水磨石，所处环境的抗干扰性能对这个设备的运行起着重要的作用。中央控制室的外围有着一圈钢丝网，目的就是减少外界因素对DCS系统的干扰。该钢丝网的设置对室内高频对讲机的影响不大，也就是对整个工作过程中的交流基本没有大的影响，但却对低频率的屏蔽效果明显，达到了人们想要的结果。整个环境都有着良好的抗干扰性能有利于DCS系统正常运行。

2.3外线路的抗干扰情况

抗干扰措施主要体现在三个方面：抑制干扰源、切断干扰传播途径和提高敏感器件的抗干扰性能。其中提高外线路的抗干扰性能属于切断干扰的传播途径。外线路的抗干扰情况会直接影响DCS系统的运行，采取相应的措施可以增强外线路的抗干扰能力，从根本上解决了高压工频强电磁场对DCS干扰的危害。外线路干扰的抗干扰措施是否到位直接影响着DCS系统的运行情况，外线路的数据总线采用的是光纤电缆，它在满足通讯速率的同时还具有良好的高频抗干扰性能。

3安装过程中遇到的问题及其解决方案

3.1确保中控室IE系统与PE系统仅一点相连

在安装的过程中需要注意的是一定要确保中控室IE系统与PE系统仅一点相连，此外要保证两个系统之间的电阻在五欧姆以上，许多工作人员的专业素养参差不齐，在工作过程中不注重细节，可能就会使整个系统之间的电阻不符合要求。其次，在测量电阻时不能结束后再进行测量，有的测量人员对一些操作细节不了解或者在测量的过程中为了一时的方便而只进行一次测量，这样会影响整体的测量结果，对于相关知识的掌握和操作的熟悉可以更好地进行安装。

3.2解决方法

确保中控室IE系统与PE系统仅一点相连，这就要求工作人员的专业素养必须达到一定的等级，在工作过程中要全程认真仔细。要对整个连接方法熟悉掌握，然后根据相应的规定进行操作。首先要将中控室内IE接地母线上的所有现场仪表电缆全部脱开，对于中控室内IE接地系统与PE系统之间的阻电阻也有一定的要求，一般来说中控室内IE接地系统与PE系统之间的电阻应该能在五欧姆以上。如果电阻小于五欧姆的话要采用相对应的措施。在此之后要将现场仪表电缆屏蔽线逐根接至中控室内IE接地母排，在接的时候需要注意的是每接一根线就要进行测量一次，一定要保证电阻在合格的范围内。

3.3指示值出现异常波动

指示值出现异常波动也是目前的常见问题之一。整個安装施工过程虽然看起来简单，但却存在许多需要注意的地方。在整个安装过程中，工作人员要注意指示值的变化，了解正常范围。掌握常见的出现指示值异常的情况，当指示值出现异常波动的时候要及时地采取措施，防止影响整个系统的运行。

3.4解决方法

工作人员要知道指示值的正常值，这样才能及时发现指示值的异常波动。工作人员要实时关注指示值，当出现DCS系统指示值的异常波动时，一定要对及时进行检查，首先要观察控制站卡件指示等显示是否有异常情况，其次要进入监控“故障诊断”进行详细检查，尽量在短时间内查明引起异常波动的原因，然后根据不同的原因采取相对应的解决措施，这样可以及时地对故障进行维修，保证指示值恢复到正常范围内，对此类问题进行记录，防止类似问题的再一次出现。

4结语

二十世纪七十年代中期开始了DCS系统相应的的研究，DCS系统有关的技术得到了进一步发展。DCS系统可以说是一个集成化的信息系统，现在的DCS在前几代的基础上经过多次的改良和完善，满足市场的多种需求，具有多种特性，具有较高的扩展性和灵活性，运用了许多先进的技术，具有动态流程画面，是科技上的一大进步。它打破了常规仪表的局限性，实现了对工艺生产全程的集中监视、控制和管理。本文提出了自控仪表及DCS的一些抗干扰措施，有利于更好地发挥DCS系统的作用。

参考文献

[1]谢冠峰.SPI软件在自控仪表设计中的应用[J].自动化与仪表，2012，05：10-12+20.

[2]贾宇.浅析化工项目自控仪表的施工要点[J].化工管理，2015，17：86-87.