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DCS系统干扰与处理      

关键词：DCS系统、干扰、接地、屏蔽、隔离、处理。
前言：
在DCS系统应用和维护中，常因为一些不明原因造成DCS系统参数系统波动、紊乱、甚至DCS系统瓦解，如：工厂大机组开/停车、大功率电机泵启动、打雷下雨、手机/对讲机使用不当等，都会发生上述现象，直接威胁着装置正常运行。为了解决好这些问题，常常是DCS系统维护维修人员不断解决和考虑的问题。作者在长期工作和实践中，对这一问题进行总结分析，整理归纳如下几个方面，希望对大家有所启迪AAP149-S01输入模块。

一、DCS系统常见干扰类型：
造成DCS系统参数系统波动、紊乱、甚至DCS系统瓦解的主要原因是干扰，对于干扰一般可分成以下几种类型：
 电和磁干扰：电场和磁场的变化在DCS系统中的有关电路或导线中感应出干扰电压，从而影响系统的正常工作。这种干扰对系统的影响是最大的。
 机械干扰：指由于机械的振动或冲击，使系统中的电气元件发生振动、变形、使连接线发生位移、接头松动等。这一类干扰采用合理安装来解决的AAP149-S01输入模块。
 热干扰：系统中的元器件在工作中产生热量所引起的温度波动以及环境温度的变化都会引起装置的电路元器件的参数发生变化，某些装置因一些条件的变化产生某种附加电势等，都会影响装置的正常工作。由于DCS在设计时，DCS控制室匀要求安装了空调，温度一般控制在稳定的25℃左右，环境温度对系统的影响不大。
 光干扰：在开关数字量信号的输入中，采用光电隔离，这种半导体元件在光的作用下会改变其导电性能，产生电势与阻值变化，从而影响系统工作。在DI板中，对于具有光敏作用的元件，DCS系统厂家应用了光的屏蔽技术处理光干扰。
 湿度干扰：湿度增加会引起绝缘体的绝缘电阻下降，漏电流增加：电解质的介电系数增加，电容量增加：吸潮后骨架膨胀使线圈阻值增加，电感值变化。DCS控制室匀要求安装了除湿器，相对湿度一般按要求控制在DCS系统允许的湿度范围内AAP149-S01输入模块。
 化学干扰：酸、碱、盐等化学物品以及其它腐蚀性气体，除化学腐蚀性作用将损坏仪器设备和元器件外，还能与金属导体产生化学电动势，从而影响系统工作。DCS在物理上都作了考虑，如I/A、APACS控制器加外壳等来扩大应用环境的范围。
 射线辐射干扰：核辐射可产生很强的射线，射线会使气体电离，使金属逸出电子，从而影响系统工作。如果把DCS用于核电厂的控制，应该考虑射线辐射的防护AAP149-S01输入模块。
 超声、电磁波干扰：一些大功率对讲机、传呼机、手机都有很强地高频、超高频电磁波，对DCS系统影响极大，大多数DCS系统采用了屏蔽防护安装机柜，但并不能完全解决。在DCS系统正常运行时，通过管理部门规定要求对讲机、传呼机、手机远离DCS系统机柜。对讲机、传呼机、手机不允许带入机房。

总体来说：对于DCS的使用者，主要要解决电磁干扰的问题。如天体干扰，比如由太阳或其它恒星辐射电磁波所产生的干扰，雷电、大气的电离作用、这种干扰对系统影响是比较大，一定要进行隔离AAP149-S01输入模块。

一、DCS的实现

1、前言

分散型控制系统（DCS）是以微处理机为基础，以危险分散控制，操作和管理集中为特性，集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展，DCS正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展，使得不同型号的DCS可以互连，进行数据交换，并可通过以太网将DCS系统和工厂管理网相连，实现实时数据上网，成为过程工业自动控制的主流。

 2、DCS的结构组成

    DCS主要分为三大部分：带I/O部件的控制器、通讯网络和人机接口（HMI）。控制器I/O部件直接与生产过程相连，接收现场设备送来的信号；人机接口是操作人员与DCS相互交换信息的设备；通讯网络将控制器和人机接口联系起来，形成一个有机的整体。从某种意义上说，控制器是“心脏”；人机接口是“眼睛”；通讯网络则是“神经网络”。DCS的典型结构如图一：

图一 DCS的典型结构

  3、DCS的通讯网络

  3.1 发展历程

    随着计算机技术、网络技术和控制技术的不断发展，DCS自20世纪70年代问世以来，先后经历了四个发展时期，具体划分为：

    (1) 1975—1980 初创期。此时的DCS通讯系统只是一种初级局部网络，全系统由一个通讯指挥器指挥，对各单元的访问是轮流询问方式。如TDC-2000、MOD-3等。

    (2) 1980—1985 成熟期。采用局域网络，由主从式星型网络转变成对等式的总线网络通信或环网通信，扩大了通信范围，提高了传输速率。如TDC-3000、MOD-300等。

    (3) 1985—1990 扩展期。在局域网络方面采用国际标准组织ISO的OSI开放系统互联的参考模型，使符合开放系统的各制造厂的产品可以互连，互通信以及进行数据交换，第三方软件以可以应用。改变了过去DCS各厂自成系统的封闭结构，DCS由原来的仅能应用发展到不仅能应用而且能开发。TDC-3000（带UCN网）Centum XL等。

    (4) 90年代以后，网络开放期。采用符合国际标准的通信协议和规程，即IEE802（以太网）、IEE802.4（令牌总线）、EEFDDI（光纤分布数据界面）、TCP/IP（传输控制协议/互联协议）或MAP（制造自动化协议）等，使不同厂家型号、不同操作系统的计算机可共存一个网络标准，达到产品互换、资源共享的目的。如Centum CS-3000、Advant-500等。