水廠自控系統(tǒng)抗干擾措施及保護

1、水廠自控系統(tǒng)抗干擾措施及保護 水廠自控系統(tǒng)抗干擾措施及保護 摘要 本文的重點是闡述凈水廠自控系統(tǒng)的外部干擾問題。探討干擾所傳播的途徑，隨后闡述怎樣對水廠自控系統(tǒng)的工作進行保護。 關(guān)鍵詞 水廠自控系統(tǒng)抗干擾保護 中圖分類號：TN973.3文獻標識碼： A 文章編號： 引言 目前，凈水廠的自動化工藝技術(shù)越來越成熟，自控產(chǎn)品的功能也越來越全面，但是水廠在自控系統(tǒng)的抗干擾方面卻沒有引起大家足夠的重視，這些干擾因素很有可能造成自控系統(tǒng)穩(wěn)定系數(shù)降低，使自動化控制在整個生產(chǎn)過程中失去實際意義。目前水廠自控系統(tǒng)中最普遍使用的就是PLC自動控制，這種自動控制方式在工作現(xiàn)場很可能受到電磁輻射、靜電感應(yīng)、電源諧波、

2、強負荷電流及雷電沖擊等因素的干擾，所以優(yōu)良的抗干擾能力對保證系統(tǒng)正常工作是非常重要的。 對水廠自控系統(tǒng)干擾的傳導(dǎo)途徑 直接傳導(dǎo)干擾信號通過連接的線纜直接作用到相連設(shè)備上。 電場傳導(dǎo)干擾信號與其他信號線纜存在電位差，作用到信號線上，并由信號線傳導(dǎo)至自控系統(tǒng)中。 磁場傳導(dǎo)通過高負荷電流的載體產(chǎn)生磁場，磁場通過其他導(dǎo)線進入自控系統(tǒng)內(nèi)部。 接地干擾不同的接地系統(tǒng)混接，造成各接地系統(tǒng)電位不均，產(chǎn)生電位差，形成電流產(chǎn)生干擾。 以上幾種干擾方式均會造成自控系統(tǒng)本身及相關(guān)控制信號無法正常工作或傳輸。 二、水廠對抗干擾的解決方法 水廠內(nèi)各類纜線較多，必須采用多方面的綜合抗干擾措施才能到達良好的抗干擾效果。為了保

3、證水廠運行的穩(wěn)定性，我們可以通過以下幾個措施來進行干擾的預(yù)防。 1.減少電源諧波的干擾 水廠自控系統(tǒng)及儀表供電均來自電網(wǎng)，而電網(wǎng)自身易受多種因素干擾，造成自控系統(tǒng)電源供電不穩(wěn)定產(chǎn)生諧波。這種情況我們一般采用平安可靠的UPS設(shè)備進行電源供電，通過逆變器將系統(tǒng)與外電網(wǎng)徹底隔離，防止電網(wǎng)干擾的影響。 2.信號線路的干擾 采用具有屏蔽層的線纜是降低信號電干擾的最根本手段。如果采用雙絞線的信號傳輸纜線，應(yīng)盡可能防止使用接插件等不連續(xù)的信號傳輸。當(dāng)所傳輸信號對精度有較高要求是，加裝隔離模塊是一個很好的選擇，這樣即可以保證傳輸信號不失真同時到達了消除信號干擾的效果。 另外，信號電纜的敷設(shè)施工也有一些要求。信

4、號線纜敷設(shè)時應(yīng)與動力電纜保持足夠的距離，如果不能保證距離也應(yīng)該采用金屬隔板隔開，以保證控制電纜的屏蔽作用。 自控系統(tǒng)接地 水廠自控系統(tǒng)與大量信號線纜相連，現(xiàn)場不可能設(shè)立很多獨立接地系統(tǒng)，同時接地電阻的不同也勢必對他們之間產(chǎn)生影響。這種情況就要求線纜的屏蔽層必須保證單點接地，即整個系統(tǒng)只采用一個接地體。另外接地體對地電阻應(yīng)小于1，接地線與接地體的連接電阻小于0.1，這兩個阻值的大小直接表達了接地系統(tǒng)的抗干擾效果。 為了盡量使受到的干擾降到最低，我們就應(yīng)該遵循以下幾點： 類型不一樣的信號采用不同的線纜來傳輸，動力與信號纜線必須保證敷設(shè)間距。 在設(shè)計系統(tǒng)時，注意阻抗的搭配，從根本上減少電磁反射的形成

5、。 為PLC系統(tǒng)加裝一個信號隔離器，使外來的信號對PCL系統(tǒng)產(chǎn)生不了影響。 PLC安裝時候應(yīng)嚴格按照圖紙的要求進行施工，并做好相應(yīng)的接地處理。 要從根本上提高系統(tǒng)的抗干擾性能，就要求設(shè)計的軟硬件本身必須具備較強的抗干擾能力。 三、對水廠自控系統(tǒng)的保護措施 1.對系統(tǒng)電源的隔離保護 在電源的保護方面，自控系統(tǒng)設(shè)計的時候就需要充分去考慮，一般情況下PCL系統(tǒng)的電源都應(yīng)該加裝避雷器。如果電源所工作的環(huán)境不是很好的話還應(yīng)該考慮給電源加上一個濾波裝置。 2.信號的保護 在自控系統(tǒng)中對信號的隔離保護一直都沒有受到人們的普遍關(guān)注，同時在設(shè)計的時候，施工方和設(shè)計方面為了降低本錢，只給局部模擬信號加裝防浪涌的設(shè)

6、計，這樣的PLC系統(tǒng)不是一個穩(wěn)定精確的控制系統(tǒng)。如果碰到一些較為強烈的干擾時，PLC系統(tǒng)特別容易造成一定程度上的損傷。 當(dāng)采用不同元件對信號進行隔離時，每種產(chǎn)品所隔離的效果也會不同。如果遇到對精度要求比擬高的測量儀表時，使用隔離裝置就會影響它的精度，所以這個時候就要我們就需要在精度和抗干擾功能間進行取舍，要充分的考慮效益和本錢間的關(guān)系。但從長遠去考慮，我們就會發(fā)現(xiàn)自動化的開展是水廠必然依賴的端口，所以說對它投入一些資本去保護系統(tǒng)運行還是很有必要的。 結(jié)語 干擾對于自動控制系統(tǒng)時候來說，往往都不是單獨出現(xiàn)的，而是綜合影響的表達，所以我們要考慮各方面的因素去降低干擾的風(fēng)險，以保證自控系統(tǒng)良好的工作狀態(tài)。 參考文獻 林教；薛紅；計算機控制技術(shù)與系統(tǒng)；中國輕工業(yè)出本社，1999. 黃國忠；李奎白；流動電流混凝土自動控制系統(tǒng)系統(tǒng)干擾能力的研究. 李建松；PLC控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)設(shè)計謀略