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二、DCS系统两中典型干扰:
在DCS系统中,对系统信号屏蔽处理得好对于解决好干扰由为重要,差模干扰和共摸干扰,是DCS系统两中最典型的干扰。
l 差模干扰:
是信号接收端电位相对另一个输入端电位发生变化,即干扰信号与有用信号是叠加在一起。
差模干扰可以用图12-8所示的两种方式表示,图中的es及Rs为有用信号源及内阻,Un表示等效干扰电压,Is表示等效干扰电流,Zn为干扰源等效阻抗,Rj为接收器的输入电阻。
图11-8 差模干扰等效电路
常见的差模干扰有:外交变磁场对传感器的一端进行电磁耦合:外高压交变电场对传感器的一端进行漏电流耦合。通常采用双绞线或屏蔽线来传输信号,以消除差模干扰AFV30D-S41451。
l 共模干扰:
是相对于公共的电位基准点(通常为接地点),在信号接收器的两个输入端子同时出现的干扰,虽然它不直接影响结果,但是当信号接收端的电路参数不对称时,它会转化为差模干扰,对结果产生影响。
共模干扰一般用等效电压源表示。图12-9给出通常情况下的等效电路。图中Un表示干扰电压源,Zcm1、Zcm2表示信号传输线阻抗,Zs1\Zs2表示信号信号传输线对地漏阻抗。
图11-9 共模干扰等效电路
从图可以看出,如果电路对称,干扰电压源不会对接收器产生 干扰。在电路不对称时,共模干扰会转化为差模干扰,对信号接收产生干扰AFV30D-S41451。
共摸干扰抑制比是表示作用系统的共摸干扰信号使系统产生同样输出所需的差摸信号之比。用对数形式表示:
Kcmr=20lgUcm/Ucd
式中Ucm为作用于系统(电路)的共模干扰信号
Ucd为测量系统(电路)产生同样输出所需的差摸干扰信号。
共摸干扰抑制比也可以这样来表示:
为系统差摸增益与共摸增益比以后再取对数
Kcmr=20lg Kd/Kc
式中Kd为差摸增益,Kc为共模增益。人们希望Kcrm越大越好,也就是说,共摸干扰抑制能力越强。尽管DCS系统在设计时,其I/O卡件在电路上添加了共摸干扰抑制功能,但在实际现场安装上,还必须采用更合理地方式来提高共摸抑制比AFV30D-S41451。
抑制共摸、差模干扰的方法,是合理安排接地屏蔽。
三、接地
接地是保证人身和设备安全、抗干扰的一种最有效最普遍的方法。合理地选择接地方式是抑制电容性耦合、电感性耦合及电阻耦合、减少或削弱干扰的重要措施。由于DCS是从仪表发展起来的,抗干扰能力比PLC要差很多。尽管PLC也有模拟量控制,但抗干扰能力仍然很好,其主要是在内部I/O电路上采用了隔离。现有的DCS系统在内部I/O电路上也采用了隔离技术,但为了保证DCS系统的稳定、在传统的基础上,DCS系统仍然依据仪表地(COM地)这一理验。
1、地线的安排
1,安全接地。以防护安全为目的,将机柜接地。要求接地电阻4欧姆。
2,信号接地。信号接地分为模拟信号地线和数字信号地线。数字信号地线要求不高。是指数字信号的零电平公共线。
3,信号源接地
4,负载接地
对于DCS系统来说,输入输出都是数字信号,它的负载就是执行机构。一般用加隔离来抑制干扰。不用考虑负载的接地。
由于地线的干扰会产生许多故障,小的故障损坏部件、系统示值漂移波动、操作指令不达。最严重的故障是颠覆整个系统。我国曾发生过集散系统的所有输出值突然都成为默认(default)值,无论集散系统的输出是开关量还是模拟量都是如此,这时,实际上系统已经不运行了。经检查,控制器中存储器的组态已经丢失。复位、重新上电,用工程师站重新下装控制器的组态,系统全部恢复运行花时近2个小时。如果现场控制单元比较多的话,就需要更多个时间了。停车损失自然不在话下,更为严重的是,这种故障会不定期的发生,防不胜防。所以地线一定要按照系统的说明书,选好接地点,将地线接好。
为了避免由于地线引起的故障,需要定期作点检。在作点检时要检查系统连线有没有损坏,测量接地电阻。以避免各部分之间互相影响。常规情况接地电阻小于1欧姆。保证通信网络的安全,
如果采用屏蔽双绞线电缆,应该注意屏蔽层的一点接地。严禁屏蔽层两头接地。图11-10(a)、(b)和(c)所示的情况。