引言：

工業(yè)控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題淌实，因此在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各方面的因素亡驰，合理有效地抑制抗干擾脓规，對(duì)有些干擾情況還需做具體分析栽连，采取對(duì)癥下藥的方法，才能夠使DCS控制系統(tǒng)正常工作侨舆。

 

儀表及控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它直接影響到工業(yè)生產(chǎn)裝置是否安全绢陌、長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行挨下，而系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵熔恢。隨著DCS、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用臭笆，被控及檢測(cè)對(duì)象分布在裝置不同的地方叙淌，它們與控制站之間有較長(zhǎng)的距離，受到噪聲干擾的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增大持沛。其次摆咽，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的電磁環(huán)境中，同時(shí)也受到來(lái)自自空間的輻射汇凌、系統(tǒng)外引線干擾等問(wèn)題种功。因此，除有用信號(hào)外蚪教，必然會(huì)有一些與被測(cè)信號(hào)無(wú)關(guān)的電流或電壓存在共吞，這種無(wú)關(guān)的電流或電壓通稱為“干擾”（噪聲）。在測(cè)量過(guò)程中畅镐，這些干擾若不能很好地處理铡急，那它將歪曲測(cè)量結(jié)果，嚴(yán)重時(shí)可能使儀表或控制站不能正常工作践桂。大量實(shí)踐說(shuō)明径露，抗干擾性能是現(xiàn)代化工業(yè)所面臨的重要問(wèn)題，尤其是在DCS级汹、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的廣泛應(yīng)用赞辩，有效地排除和抑制各種干擾，已成為必需探討和解決的問(wèn)題 授艰。因此辨嗽，要提高控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力淮腾；另一方面糟需，要求工程設(shè)計(jì)、安裝施工和使用維護(hù)中引起高度重視谷朝，多方配合才能完善解決問(wèn)題洲押，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。

1圆凰、干擾源及干擾一般分類

影響DCS系統(tǒng)的干擾源與一般影響工業(yè)控制設(shè)備的干擾源一樣杈帐，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動(dòng)的部位就是噪聲源专钉，即干擾源挑童。

干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因、干擾模式和干擾的波形性質(zhì)的不同劃分跃须。其中：按干擾產(chǎn)生的原因不同站叼，分為放電干擾禽岭、浪涌干擾、高頻振蕩干擾等普毙；按噪聲的波形艘励、性質(zhì)不同，分為持續(xù)干擾捍骇、偶發(fā)干擾等唆痪；按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾闰收。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法境株。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由電網(wǎng)串入执寺、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓迭加所形成区孩。共模電壓有時(shí)較大，特別是采用隔離性能差的配電器供電室洞惕，變送器輸出信號(hào)的共模電壓普遍較高刑嚷，有的可高達(dá)130V以上。共模電壓通過(guò)不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓竟坛，（這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因）闽巩，這種共模干擾可為直流、亦可為交流担汤。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓涎跨，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號(hào)上崭歧，直接影響測(cè)量與控制精度隅很。　

2 儀控系統(tǒng)的信號(hào)干擾因素

由于測(cè)控信號(hào)是一種微弱的直流或變化緩慢的交變信號(hào)率碾，最后還有過(guò)長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程叔营，因此像大功率電機(jī)和其它電氣設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)，高壓電氣設(shè)備產(chǎn)生的電場(chǎng)以及各種電磁波輻射等等的存在和變化都將以不同的途徑和不同的方式混入測(cè)控系統(tǒng)中所宰。通常來(lái)說(shuō)干擾儀表測(cè)控系統(tǒng)的干擾源主要有電力網(wǎng)絡(luò)和電氣設(shè)備的暫態(tài)過(guò)程绒尊、雷電等引起空間的輻射干擾和系統(tǒng)電源線、信號(hào)引線仔粥、接地等引起的系統(tǒng)外引線干擾婴谱。這些干擾總體上分為兩大類：外部干擾和內(nèi)部干擾，詳細(xì)分析無(wú)外乎由于輻射及苍、溫度决太、濕度、振動(dòng)、傳輸排貌、感應(yīng)犬洽、電源凳福、接地幾個(gè)方面投谅。下面對(duì)常見(jiàn)的幾種干擾機(jī)制進(jìn)行分析:

（1）傳導(dǎo)干擾

　1）當(dāng)幾種信號(hào)電纜在一起傳輸時(shí)，由于絕緣材料老化则钩、漏電而影響到其它信號(hào)蘑劲，即在其它信號(hào)中引入干擾。

　2） 在一些現(xiàn)場(chǎng)儀表中檀巡，采用220V電源供電似魄，有時(shí)設(shè)備燒壞，或者人為因素宜恩，造成電源與信號(hào)電纜間短路作姐，強(qiáng)電竄入弱電，造成較大的干擾和設(shè)備損壞泛范。

　3） 由于接地不合理引起的共模干擾让虐。如果信號(hào)電纜的兩端同時(shí)接地，則兩點(diǎn)的接地系統(tǒng)可能出現(xiàn)電位差異△E罢荡，可能會(huì)在信號(hào)電纜上產(chǎn)生一個(gè)很大的環(huán)流赡突，疊加在信號(hào)電流上，造成模擬量信號(hào)波動(dòng)区赵，嚴(yán)重時(shí)可能引起卡件故障惭缰。

　4） 在運(yùn)行過(guò)程中，卡件發(fā)出的采集信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間接地笼才，形成的接地電流超過(guò)允許值漱受，導(dǎo)致通道損壞。

以上這幾種傳導(dǎo)干擾中骡送，由于現(xiàn)代儀控系統(tǒng)自身的設(shè)備狀態(tài)都有保障昂羡，因此，由于絕緣材料老化或設(shè)備燒壞等原因引起的干擾較少出現(xiàn)各谚，而由于接地引起的干擾較為常見(jiàn)紧憾，也比較難以捉摸，應(yīng)該給予足夠的重視甥鼠。

（2）電容電感耦合干擾

工業(yè)控制系統(tǒng)有幾十乃至幾百個(gè)輸入輸出通道分布在其中块生，導(dǎo)線之間形成相互耦合是通道干擾的主要原因之一

在被控現(xiàn)場(chǎng)，往往有很多信號(hào)走電纜槽或者走電纜管同時(shí)接入控制系統(tǒng)岭笔，這些信號(hào)電纜在一起走線廓蒜，之間均有分布電容存在，會(huì)通過(guò)這些分布電容將干擾加到別的信號(hào)電纜上。另外奴妈，在交變信號(hào)電纜的周圍會(huì)產(chǎn)生交變的磁通孩置，而這些交變磁通會(huì)在并行的導(dǎo)體之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這也會(huì)造成線路上的干擾窃愿。

（3）計(jì)算機(jī)供電線路上引入的干擾

在大型電氣設(shè)備啟動(dòng)和開(kāi)關(guān)裝置動(dòng)作頻繁的地方罚栏，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、開(kāi)關(guān)的閉合產(chǎn)生的火花會(huì)在其周圍產(chǎn)生很大的交變磁場(chǎng)．這些交變磁場(chǎng)既可以通過(guò)在信號(hào)電纜上耦合產(chǎn)生干擾恨递，也可能通過(guò)在電源電纜上耦合產(chǎn)生高頻干擾叠凸，這些干擾如果超過(guò)容許范圍推穷，同樣會(huì)影響系統(tǒng)的工作菲瓶。

（4）其它因素

雷擊可能在系統(tǒng)周圍產(chǎn)生很大的電磁干擾跪腹，也可能通過(guò)各種接地線引入干擾。靜電也往往成為毀壞系統(tǒng)設(shè)備的殺手开伏。

從以上所述膀跌，我們可以總結(jié)出各種干擾源（噪聲源）對(duì)測(cè)量裝置及檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾電流（電壓），需同時(shí)具備三個(gè)要素：⑴干擾源固灵；⑵傳播途徑捅伤；⑶接收器。

3 通用的抗干擾技術(shù)

已知裝置控制系統(tǒng)需要“三要素”同時(shí)滿足才會(huì)受到干擾怎虫，因此只要消除三個(gè)要素中任意一個(gè)暑认，干擾就不存在了，因此消除和減弱噪聲干擾的方法亦應(yīng)針對(duì)三項(xiàng)因素采取措施大审，即：⑴消除或抑制噪聲源蘸际；⑵阻截干擾傳遞途徑；⑶增強(qiáng)儀表電路自身的抗干擾能力徒扶。隨著裝置的自動(dòng)化水平日益提高粮彤，智能化儀表的普遍應(yīng)用，以上幾種措施在硬件方面通常采取隔離姜骡、屏蔽蓝漏、抑制、接地勃经、雙絞吭匀、濾波技術(shù)實(shí)施完成。在軟件方面浩铺，像數(shù)字濾波螺城、數(shù)字處理等更多的抑制干擾的措施和方法得以應(yīng)用，儀表測(cè)控系統(tǒng)安全水平大大提高红骏。

3.1 隔離的主要目的是通過(guò)隔離元件把干擾源的路徑切斷躬伐，從而達(dá)到抑制干擾的效果

3.1.1隔離包含兩種意義：一為可靠絕緣凉陌，即保證導(dǎo)線之間不會(huì)產(chǎn)生漏電流，所以要求導(dǎo)線絕緣材料的耐壓等級(jí)吵墅、絕緣電阻必須符合規(guī)定埠浩；另一為合理配線，即要求信號(hào)線盡量避開(kāi)干擾源公遭。譬如　　

3.1.2屏蔽是抑制干擾的重要方法屠伴。屏蔽和抑制是用金屬導(dǎo)體把被屏蔽的元件、組合件酵熙、電路及信號(hào)線包圍起來(lái)轧简，主要用于抑制電容性藕合噪聲驰坊，效果很好匾二，除了電氣屏蔽，還有強(qiáng)交變磁場(chǎng)的干擾拳芙，因此還應(yīng)考慮磁屏蔽察藐，即用導(dǎo)磁性能好的導(dǎo)體進(jìn)行屏蔽。要是屏蔽起作用舟扎，屏蔽層必須接地分飞，有的采用單點(diǎn)接地，有的采用多點(diǎn)接地睹限，多點(diǎn)接地不便時(shí)譬猫，在兩端接地。主要的理論依據(jù)是：屏蔽層也是一個(gè)導(dǎo)線羡疗，當(dāng)其長(zhǎng)度與電纜芯傳送信號(hào)的四分之一波長(zhǎng)接近時(shí)染服，屏蔽層相當(dāng)于一根天線。在DCS系統(tǒng)中叨恨，低頻的信號(hào)線菱拙，只能將屏蔽層的一端接地，否則屏蔽層兩端的電位差會(huì)在屏蔽層中形成電流去弹，產(chǎn)生干擾团尿，對(duì)于信號(hào)頻率較高的（100KHZ）信號(hào)推薦兩端接地。

3.2接地按其作用可分為保護(hù)性接地和功能性接地毛溅。

3.2.1保護(hù)性接地

放電擊接地：為了防止電氣設(shè)備絕緣損壞或產(chǎn)生漏電時(shí)袭澎，使平時(shí)不帶電的外露導(dǎo)電部分帶電而導(dǎo)致電擊而將設(shè)備外露導(dǎo)電部分接地，稱為放電擊接地关灰。這種接地鞭眠，也是通常的狹義的“保護(hù)接地”，它又分為保護(hù)導(dǎo)體接地（PE芬过，也稱為保護(hù)接地）胞仅，和保護(hù)中性導(dǎo)體接地（PEN，也稱為保護(hù)接零）兩種。

3.2.2防雷接地：：將雷電導(dǎo)入大地唁映，防止雷電流紫侵、雷磁場(chǎng)使設(shè)備受到損害。

3.2.3防靜電接地：將靜電導(dǎo)入大地蜂大，防止雷電流闽铐、雷磁場(chǎng)使設(shè)備受到損害。

3.2.4放電蝕接地：地下埋入金屬體作為犧牲陽(yáng)極或陰極奶浦，防止電纜兄墅、金屬管等受到電蝕。

3.3功能性接地

3.3.1邏輯地：也稱為電源地澳叉，邏輯地一般可以在機(jī)柜內(nèi)以星型方式聯(lián)結(jié)到一點(diǎn)隙咸，該點(diǎn)一般也是與機(jī)柜絕緣的匯流條。通常成洗，邏輯地可與屏蔽地共用匯流條五督。

3.3.2屏蔽接地：將電氣干擾源引入大地，抑制外來(lái)電磁干擾對(duì)電子設(shè)備的影響瓶殃，同時(shí)也可減少自身對(duì)外的干擾充包。

3.3.3本安接地：保證系統(tǒng)向防爆區(qū)傳送的能量在規(guī)定范圍以內(nèi)，將安全柵等設(shè)備安全地連接到供電電源的零電位點(diǎn)遥椿。

良好的接地是使工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行基矮、消除干擾的重要措施。如果應(yīng)用得法舶卧，可以明顯提高系統(tǒng)的抗干擾能力

3.4雙絞：雙絞線代替兩根平行導(dǎo)線是抑制磁場(chǎng)干擾的有效方法熬慎。在雙絞線每個(gè)絞扭環(huán)中會(huì)通過(guò)交變的磁通，這這些變化的磁通會(huì)在周圍的導(dǎo)體中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)浪熙，他有點(diǎn)刺痛感應(yīng)定律決定桃镐，而相鄰絞扭環(huán)中在同一導(dǎo)體上的電動(dòng)勢(shì)方向相反，相互抵消锨蹄，因此對(duì)電磁干擾起到了較好的抑制效果杈鸵。在單位長(zhǎng)度內(nèi)的交數(shù)越多，抑制干擾的能力越強(qiáng)努墩。

3.4軟件抗干擾技術(shù)：工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜環(huán)境硬件抗干擾措施無(wú)能為力吠冒，譬如工控機(jī)死機(jī)了或者控制出錯(cuò)了。這將給生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重后果引晌，因此使用軟件抗干擾措施避免和減輕這些意外事故猶為重要焙恬。通常使用的軟件抗干擾技術(shù)有：實(shí)時(shí)控制軟件運(yùn)行過(guò)程中的自監(jiān)視法、實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的互監(jiān)視法和重要數(shù)據(jù)備份法赌骏。

4 防止干擾和設(shè)備損壞的一般方法

硬件抗干擾技術(shù)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)首選的抗干擾措施琢窗，它能有效抑制干擾源焙蹭，阻斷干擾傳輸通道。 若硬件措施得當(dāng)嫂伞，可以將絕大多數(shù)干擾拒之門外孔厉，常用的硬件設(shè)計(jì)抗干擾措施如下

4.1系統(tǒng)電源

系統(tǒng)電源應(yīng)該有冗余，各路配電模件應(yīng)該有獨(dú)立的截峰二極管（過(guò)壓）帖努、自動(dòng)斷路器（過(guò)流）等保護(hù)撰豺。DCS系統(tǒng)接地點(diǎn)和動(dòng)力強(qiáng)電系統(tǒng)接地如果共地，接地電阻必須≤1Ω拼余，DCS如果單獨(dú)接地,接地電阻≤4Ω污桦，DCS供電要盡量來(lái)自負(fù)荷變化小的電網(wǎng)上。要嚴(yán)格防止強(qiáng)電通過(guò)端子排線路串入24VDC供電回路匙监，并定期檢查機(jī)柜電源系統(tǒng)是否正常凡橱、供電電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi)、系統(tǒng)接地是否可靠舅柜、良好梭纹、線路絕緣是否合格，停致份、送電按要求程序執(zhí)行.此外，位保證電網(wǎng)饋點(diǎn)不中斷驳达，可采用在線式不間斷供電電源（UPS）供電挣仅，提高供電的安全可靠性。并且UPS還具有較強(qiáng)的干擾隔離性能缆瑟，是DCS控制理想電源胀司。通過(guò)以上工作，這方面的風(fēng)險(xiǎn)就可以有效避免嫁慌。

4.2電纜敷設(shè)

4.2.1信號(hào)分類

在DCS工程項(xiàng)目中常見(jiàn)的信號(hào)可以作如下分類:

Ⅰ類信號(hào):熱阻信號(hào)坚达、熱電偶信號(hào)、毫伏信號(hào)爆始、應(yīng)變信號(hào)等低電平信號(hào)

Ⅱ類信號(hào)：0～5V鹦卫、1～5V、4～20mA门贫、0～10mA模擬量輸入信號(hào)沥萄；4～20mA、0～10mA模擬量輸出信號(hào)玷秋，電平型開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)冒窍；觸點(diǎn)型開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)；脈沖量輸入信號(hào)豺鼻；24VDC小于50mA的阻性負(fù)載的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)综液。

Ⅲ類信號(hào)：20V～48VDC感性負(fù)載或者電流大于50mA的阻性負(fù)載的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)款慨。

Ⅳ類信號(hào)：110VAC或110VAC開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，此類型號(hào)的饋線可以視作電源線處理布線問(wèn)題谬莹。

其中樱调，Ⅰ類信號(hào)很容易被干擾，Ⅱ類信號(hào)容易被干擾届良，而Ⅲ類和Ⅳ類信號(hào)在開(kāi)關(guān)動(dòng)作瞬間會(huì)成為強(qiáng)烈的干擾源笆凌，通過(guò)空間環(huán)境干擾附近的信號(hào)線。

對(duì)于Ⅰ類信號(hào)必須采用屏蔽電纜士葫，最好是屏蔽雙絞電纜乞而；Ⅱ類信號(hào)盡可能采用屏蔽電纜，其中用于控制聯(lián)鎖的模入模出信號(hào)慢显、開(kāi)入信號(hào)爪模，必須采用屏蔽電纜，最好是屏蔽雙絞電纜荚藻；Ⅲ類信號(hào)允許與220V電源線一起走線叮褐，也可與 Ⅰ、Ⅱ一起走線硬碳，但后者情況Ⅲ類信號(hào)必須采用屏蔽電纜炕常，最好為屏蔽雙絞電纜，且與Ⅰ祈前、Ⅱ類信號(hào)電纜相距150mm以上贿魄。條件允許的情況下，Ⅰ～Ⅳ類信號(hào)盡可能采用屏蔽電纜或屏蔽雙絞電纜誓享，必須保證屏蔽層只有一點(diǎn)接地秕颖，且接地狀態(tài)良好。（1）使所有的信號(hào)線很好地絕緣灰铅，使其不可能漏電疚函，這樣，

防止由于接觸引入的干擾概栗；

4.2.2正確敷設(shè)電纜的前提是對(duì)信號(hào)電纜進(jìn)行正確分類枕厅，將不同種類的信號(hào)線隔離鋪設(shè)（不在同一電纜槽中，或用隔板隔開(kāi)）枚冗，使模擬信號(hào)部分缓溅，相互間的信號(hào)耦合為最小。

4.2.3 禁止大功率的開(kāi)關(guān)量出線信號(hào)赁温、電源線坛怪、動(dòng)力線等電纜與直接進(jìn)入DCS系統(tǒng)的Ⅰ、Ⅱ類信號(hào)電纜并行捆綁股囊，這些線的電纜與信號(hào)電纜之間的距離應(yīng)該大于 600mm袜匿。建議單獨(dú)走線更啄。絕對(duì)禁止多芯電纜中部分芯傳輸Ⅰ或Ⅱ類信號(hào)其它芯用于傳輸Ⅲ類或Ⅳ類信號(hào)。嚴(yán)禁同一信號(hào)的幾芯線分布在不同的幾條電纜中居灯。當(dāng)動(dòng)力線和信號(hào)線平行敷設(shè)時(shí)祭务，兩者必須保持一定的間距，不同信號(hào)輻值的信號(hào)線不宜穿在同一導(dǎo)線管內(nèi)怪嫌。在采用金屬匯線槽敷設(shè)時(shí)义锥，不同輻值導(dǎo)線、電纜與電力線需用金屬隔板隔開(kāi)岩灭。

信號(hào)回路必須要有唯一的參考地拌倍，屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾的場(chǎng)合，也要在就地或者控制室唯一接地撰蕴，防止形成“地環(huán)路”京思。

4.2.4儀表信號(hào)電纜與電力電纜交叉敷設(shè)時(shí)，宜成直角鳖灰，與電力電纜平行敷設(shè)時(shí)须涕，兩者之間的最小距離應(yīng)符合下表的規(guī)定：

電力電纜的電壓與工作電流	信號(hào)電纜和電力電纜平行敷設(shè)的長(zhǎng)度m
	＞100	＞250	＞500	＜500
125V，10A	50(mm)	100	200	1200
250V潦春，50A	150	200	450	1200
200-400V肚让，100A	200	450	600	1200
400-500V，200A	300	600	900	1200
3000-10000V,50A	600	900	1200	1200

4.3線纜敷設(shè)的防雷要求

年平均雷暴日超過(guò)40d／A的地區(qū)钟肴，控制系統(tǒng)線纜的敷設(shè)必須考慮有關(guān)的防雷措施累踱。

4.3.1 不能使用非金屬的匯線橋架，采用金屬或金屬網(wǎng)屏蔽的匯線橋架時(shí)苏狠，應(yīng)保證橋架間有良好的電氣連接，并必須在橋架兩端接地辟昏，如果橋架距離較長(zhǎng)钻宠，應(yīng)每隔30米設(shè)一個(gè)接地點(diǎn)，橋架的接地宜采用等電位連接获列，也允許就近與第有良好接觸的金屬設(shè)施連接谷市。

4.4信號(hào)隔離

　　對(duì)于模擬量輸入輸出（AI/AO）回路，要防止從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)的強(qiáng)電串入卡件击孩，以及就地設(shè)備與DCS系統(tǒng)不共地可能產(chǎn)生的電勢(shì)差迫悠。重要回路應(yīng)該采取信號(hào)隔離器。對(duì)于數(shù)字量輸入輸出（DI/DO）回路巩梢，常用的解決方法就是對(duì)DI/DO信號(hào)采用繼電器隔離创泄。比如對(duì)于一個(gè)馬達(dá)控制關(guān)反饋輸入回路：現(xiàn)場(chǎng)的常開(kāi)接點(diǎn)閉合時(shí)，繼電器線圈帶電括蝠，輸出接點(diǎn)閉合鞠抑，接點(diǎn)信號(hào)引入開(kāi)關(guān)量采集卡件饭聚。這樣，強(qiáng)電就不會(huì)串入卡件的信號(hào)回路搁拙，發(fā)生故障時(shí)秒梳，也主要檢修隔離的外回路。采用繼電器進(jìn)行信號(hào)隔離的缺點(diǎn)是：需要給外回路添加供電回路箕速；采用電磁隔離和光電隔離技術(shù)的開(kāi)關(guān)量隔離器酪碘，可以減少為外回路供電的工作量。茵箩。

4.5軟件抗干擾

硬件濾波措施是使用較多的一種方法解夜，技術(shù)比較成熟，但同時(shí)也增加了設(shè)備遇娜，提高了成本匹忙，而且電子設(shè)備的增加有可能帶來(lái)新的干擾源。由于電磁干擾的復(fù)雜性区呕，要根本消除迎接干擾影響是不可能的绣峰，因此在控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時(shí)，還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理海拾，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性掩软。軟件抗干擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源眉脖、侮夸，可靠性高，功能多樣头趴，使用靈活揍庄，具有許多硬件濾波措施所不具備的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)然它需要占一定的運(yùn)行時(shí)間东抹。軟件抗干擾是以犧牲少量的運(yùn)行速度和程序空間來(lái)達(dá)到抗干擾目的的方法蚂子，系統(tǒng)可采用指令冗余、設(shè)置軟件陷阱以及數(shù)據(jù)冗余技術(shù)等軟件抗干擾措施缭黔。常用的一些措施：數(shù)字濾波和工頻整形采樣食茎，可有效消除周期性干擾；定時(shí)校正參考點(diǎn)電位馏谨，并采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)别渔，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術(shù)惧互，設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件標(biāo)志位哎媚；采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件陷阱等提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性

4.5.1算術(shù)平均值法

對(duì)于一點(diǎn)數(shù)據(jù)連續(xù)采樣多次壹哺，計(jì)算其算術(shù)平均值抄伍，以其平均值作為該點(diǎn)采樣結(jié)果艘刚。這種方法可以減少系統(tǒng)的隨機(jī)干擾對(duì)采集結(jié)果的影響。一般3～5次平均即可截珍。

4.5.2比較取舍法

當(dāng)控制系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果的個(gè)別數(shù)據(jù)存在偏差時(shí)悲尝，為了剔除個(gè)別錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，可采用比較取舍法惰疯，即對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)連續(xù)采樣幾次吐梗，根據(jù)所采數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，確定取舍蔫横，從而剔除偏差數(shù)據(jù)桐赠。例如,“采三取二”即對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)連續(xù)采樣三次，取兩次相同的數(shù)據(jù)為采樣結(jié)果刊濒。

4.5.3中值法

根據(jù)干擾造成采樣數(shù)據(jù)偏大或偏小的情況涌粱，對(duì)一個(gè)采樣點(diǎn)連續(xù)采集多個(gè)信號(hào)，并對(duì)這些采樣值進(jìn)行比較埃的，取中值作為該點(diǎn)的采樣結(jié)果侵选。

4.5.4一階遞推數(shù)字濾波法

這種方法是利用軟件完成RC低通濾波器的算法，實(shí)現(xiàn)用軟件方法代替硬件RC濾波器愕匪。一階遞推數(shù)字濾波公式為Yn=QXn+(1-Q)Yn-1式中Q -數(shù)字濾波器時(shí)間常數(shù)盐儿；Xn－第n次采樣時(shí)的濾波器輸入；Yn－第n次采樣時(shí)的濾波器輸出涮较。采用軟件濾波器對(duì)消除數(shù)據(jù)采集中的誤差可以獲得滿意的效果稠鼻。但應(yīng)注意，選取何種方法應(yīng)根據(jù)信號(hào)的變化規(guī)律選擇狂票。

4.5.5邏輯錯(cuò)誤檢測(cè)

在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)候齿，控制器的輸入、輸出信號(hào)和內(nèi)部的信號(hào)（如輔助繼電器的狀態(tài)）相互之間存在著確定的關(guān)系闺属，如出現(xiàn)異常的邏輯信號(hào)毛肋，則說(shuō)明出現(xiàn)了故障。因此屋剑，可以編制一些常見(jiàn)故障的異常邏輯關(guān)系，一旦異常邏輯關(guān)系為 ON狀態(tài)诗眨，就應(yīng)該按故障處理唉匾。例如我廠三胺裝置的壓縮機(jī)系統(tǒng)潤(rùn)滑油控制油壓力開(kāi)關(guān)有兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，這兩個(gè)信號(hào)不會(huì)同時(shí)為ON狀態(tài)匠楚，若它們同時(shí)為ON巍膘，說(shuō)明至少有一個(gè)限位開(kāi)關(guān)被卡死，應(yīng)停機(jī)進(jìn)行處理芋簿。在梯形圖中修鲤，用這兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)穴眨，來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)表示限位開(kāi)關(guān)故障的輔助繼電器

4.5.6延時(shí)確認(rèn)

對(duì)于開(kāi)關(guān)量輸入，可采用軟件延時(shí)20ms乓记，對(duì)同一信號(hào)作兩次或兩次以上讀入料悟，結(jié)果一致才確認(rèn)輸入有效。

4.5.7封鎖干擾

某些干擾是可以預(yù)知的锌筝，如控制器的輸出命令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如大功率電動(dòng)機(jī)）動(dòng)作墙弛，常常會(huì)伴隨產(chǎn)生火花。電弧等干擾信號(hào)法铝，它們產(chǎn)生地干擾信號(hào)可能使DCS接收錯(cuò)誤的信息降井。在容易產(chǎn)生這些干擾的時(shí)間內(nèi)，可用軟件封鎖可編程序控制器的某些輸入信號(hào)级案，在干擾易發(fā)期過(guò)去后隘吆，再取消封鎖。 　　　5 其它

在正常維護(hù)和檢修過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵守自動(dòng)化儀表的檢維修規(guī)定溉贞，遵照相關(guān)的操作規(guī)程晕石、規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，養(yǎng)成良好的作業(yè)習(xí)慣味滞，以避免人為造成不良后果樱蛤。　

5.1進(jìn)入系統(tǒng)機(jī)規(guī)室剑鞍，應(yīng)穿防靜電工作服昨凡，觸摸卡件、模塊時(shí)蚁署，必須帶靜電釋放腕套便脊，從機(jī)架上拆下的卡件要放在接地良好的防靜電氈上，不要隨意擺弄光戈。

5.2檢修中哪痰，拆下來(lái)的無(wú)論電源線或是儀表信號(hào)線應(yīng)做好絕緣及標(biāo)識(shí)。

5.3 在機(jī)柜室內(nèi)嚴(yán)禁使用手機(jī)久妆、對(duì)講機(jī)等對(duì)控制系統(tǒng)有干擾的電子設(shè)備晌杰。

5.4 保證控制室的清潔衛(wèi)生，若外圍環(huán)境較惡劣（如粉塵等）筷弦，可考慮向控制室內(nèi)通潔凈肋演、干燥的儀表風(fēng)，以保證控制室內(nèi)微正壓友移。

案例

某30萬(wàn)噸復(fù)合肥裝置状萤，在試車過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，202斗提機(jī)高料位開(kāi)關(guān)經(jīng)常誤動(dòng)作，造成系統(tǒng)聯(lián)鎖保護(hù)停車撒肉，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)斗提機(jī)正常運(yùn)行時(shí)料斗上的物料由于過(guò)多不時(shí)落下仅犬，碰到高料位開(kāi)關(guān)，促成有高料位的假象实腹，導(dǎo)致系統(tǒng)聯(lián)鎖保護(hù)案哄。針對(duì)這一現(xiàn)象，技術(shù)人員在DCS聯(lián)鎖組態(tài)中拓坠，給此料位開(kāi)關(guān)增加了4s的延時(shí)輸出便浮，因此當(dāng)散落物料偶然碰到高料位開(kāi)關(guān)時(shí)，高料位的信號(hào)到DCS不會(huì)立即參與聯(lián)鎖赎遗，而是保持4s尤痒，若延時(shí)過(guò)去后任然報(bào)警則立即參與聯(lián)鎖停車。這一措施起到了顯著的效果峰孝，減少了“假信號(hào)”對(duì)系統(tǒng)的影響悔叽，保證了裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題爵嗅，因此在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各方面的因素娇澎，合理有效地抑制抗干擾，對(duì)有些干擾情況還需做具體分析睹晒，采取對(duì)癥下藥的方法趟庄，才能夠使DCS控制系統(tǒng)正常工作。

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