摘要：从目前来看，石化厂中对DCS控制系统的使用是十分常见的，借助这种系统独有的安全、科学以及可靠的特点，为石化厂的安全运行提供了有效保障。然而，要想实现DCS控制系统的顺利运行，离不开对接地工作的高度重视。基于此，对影响DCS系统信号稳定的问题探讨及对策进行研究，仅供参考。
关键词：DCS系统；信号稳定；问题；对策
引言
化工生产中集散控制系统（DCS）的稳定性对化工厂的安全稳定运行起着至关重要的作用。DCS的控制功能涵盖了化工厂的模拟量控制系统、开关量逻辑系统、顺序控制系统、复杂调节系统和外围的辅控系统等。系统各环节信号的稳定运行及抗干扰措施是否合理到位，直接影响系统的可靠运行，甚至会造成生产装置的安全事故。
1DCS控制系统的基本理论
DCS控制系统又被称作集散控制以及分散控制系统，这种DCS控制系统采用了先进的“4C技术”,其中就有计算机、控制、通信以及显示技术，借助微机来对生产活动进行控制，可以对生产的多个环节进行控制、操作以及管理，可以说是一个综合性较强的系统。同时又可以借助计算机系统实现对生产回路的有效控制，收集更多的生产数据，并且实现对数据的集中管理和控制，从而完成自动控制的整个过程。
2影响DCS系统信号稳定的问题
2.1辐射造成的干扰问题
空间的辐射电磁场主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若DCS、PLC系统置于所射频场内，就会收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径：一是直接对DCS、PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰；二是对DCS、PLC通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和DCS、PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。
2.2硬盘问题
针对操作站内的硬盘可以合理的使用“数据克隆”技术，例如，针对操作站的FOXBOROI/A系统中的硬盘，可以通过将硬盘中的数据首先导入到磁带后，再将其通过磁带导入到新的硬盘中，而操作站中的一些系统可以直接实现硬盘数据的“克隆”，或者利用镜像将数据进行转移。这样就可以将操作站的系统软件以及组态软件进行有效备份，从而保证了操作站在出现硬盘损坏现象的时候能够及时地进行系统更换。
2.3电容电感耦合干扰
不同物体对电荷的束缚能力不同，物体中电位极容易发生变化，电位变化也将引发电容的耦合，形成测量回路的干扰。一般情况下，现场控制柜中接有很多信号线，这些信号线部分使用电缆槽，部分使用电缆管。信号线同时布线，信号线之间存在很多电容分布，对其他信号线产生干扰。特别是交流信号线周围将会产生交变磁通，在导体之间形成电势，导致电势干扰信号的产生。
3提升DCS系统信号稳定的对策
3.1正确使用与完善DCS系统
在DCS系统中，干扰是指串入或者叠加在系统电源、信号线上的与采集信号无关的电信号，干扰会造成DCS系统测量的误差，严重的干扰甚至有可能造成系统停止和设备损坏。DCS系统的接地处理是信号抗干扰最有效的方法，接地可以理解为一个等电位点或等电位面，作为电路或系统的基准电位，但不一定就是大地电位。保护接地必须在大地电位上，信号地线可根据实际情况设计并不一定就是大地电位。接地的作用可以划分为两种：一种是指为了保护人身安全和设备运行不受损害的接地措施叫做保护接地。
保护接地就是在DCS系统中的金属外壳都处于大地点位，以此起到保护设备和人身安全的目的，所以必须确保金属外壳和地之间形成回路，除此保护接地还可以起到防止静电的目的。保护地线应接至厂区电气接地网或设备所在地的建筑地上，接地电阻应小于4Ω。保护接地又分为防电击接地、防雷接地和防电蚀接地。另一种是功能性接地：功能性接地是为了提高系统的抗干扰，为了使DCS以及与其所连接的仪表可靠运行。
3.2加强对干扰信号的屏蔽工作
在对DCS控制系统各种各样的接地模式有了一定的了解之后，还要对接地系统的规范性进行严格的检查，要认真测量接地的电阻，让信号屏蔽层都能接受接地的处理。除此之外，还要定期更换陈旧的电缆，保证电缆的抗干扰能力，从而保证整个系统的抗干扰性能。
3.3防止由保护接地引入的干扰
（1）接地体的设置。通常情况下都会将DCS系统的接地先连接到全厂统一的接地网中。但需要注意的是在接地点周围不能存在大型的变压器或中频的电器设备。如果全厂的接地网络不能满足DCS系统接地的实际要求，或者有特殊的抗干扰要求，那么就应该单独进行DCS系统接地。（2）DCS的电源接地。如果DCS系统的供电电源是三相四线式的隔离变压器或者UPS，就必须要保证其接地线是中线，这样才能避免因为系统整体的负荷在不平衡的情况下造成相位或者电压的漂移，从而对DCS系统的运行造成一定的干扰。但如果DCS系统的供电电源来自单相的变压器或者UPS，而且DCS系统的保护地是与全厂的统一接地网连接在一起，那么系统的电源可以不接地，但是一定要采用浮空电源，这样就能有效避免设备使用统一接地网而对DCS系统运行造成干扰；如果DCS系统的保护接地是单独进行的，那么就要将其电源的零线与保护地连接在一起，这样就能充分避免因为产生地电位差从而干扰DCS系统的正常运行。
3.4采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰
在DCS、PLC控制系统中，电源占有极重要的地位。电网干扰串入DCS、PLC控制系统主要通过DCS、PLC系统的供电电源、变送器供电电源和与DCS、PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在，对于DCS、PLC系统供电的电源，一般都是采用隔离性能较好的电源，而对于变送器供电的电源和DCS、PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源，并没有受到足够的重视，虽然采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以，对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带电的配电器，以减少DCS、PLC系统的干扰。
3.5信号电缆对DCS系统稳定运行的影响
DCS系统采集的信号电缆必须使用带屏蔽的双绞线，这样可以提高DCS系统的抗干扰能力，并且DCS模拟量信号和开关量信号电缆不能和动力电缆及其他电缆一起存在于同一电缆槽中，信号电缆应单独使用仪表桥架和电缆保护穿线管。所以在DCS信号电缆布线过程中，应注意将不同类型的信号线分开铺设，特别是动力电缆与信号电缆应分布在不同的电缆桥架内。
结束语
综上所述，在实际生产应用中克服影响DCS系统安全运行的干扰因素，DCS就可实现安全、可靠、长周期地运行。
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