水泥廠自控系統(tǒng)的抗干擾措施探究

房垚峰

摘要：在生產(chǎn)過程中，自動化控制系統(tǒng)運行效果決定了生產(chǎn)綜合效率，就水泥廠自控系統(tǒng)的實際使用情況來看，經(jīng)常會受到各種因素的干擾，為解決干擾問題，必須要明確各干擾源，并對其進行研究選擇合適的措施進行管理。本文就水泥廠自控系統(tǒng)干擾因素進行了分析，并提出了相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：水泥廠；自控系統(tǒng)；抗干擾

因為水泥生產(chǎn)車間設(shè)置相對復(fù)雜，自控系統(tǒng)運行過程中會受到各種因素的影響，想要提高生產(chǎn)綜合效率，就需要確定干擾源并采取相應(yīng)的處理措施，降低各因素的干擾影響，將抗干擾處理貫徹到系統(tǒng)設(shè)計、安裝以及調(diào)試全過程中，提高自控系統(tǒng)運行的可靠性與穩(wěn)定性。

1.水泥廠干擾來源

水泥廠設(shè)計相對復(fù)雜，設(shè)置的電氣系統(tǒng)以及設(shè)備系統(tǒng)比較多，這樣在生產(chǎn)流程運行時，自控系統(tǒng)就會受到各種因素的影響，干擾因素由各種原因產(chǎn)生，主要可以分為內(nèi)部與外部干擾源。其中，內(nèi)部干擾源主要由自動控制系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)電子線路產(chǎn)生，此項因素可以通過設(shè)計優(yōu)化進行解決。而外部干擾因素主要因為檢測對象與信號傳輸線以耦合方式進入到儀表、DCS以及智能MCC等自動系統(tǒng)中，在對其進行解決時，主要由系統(tǒng)操作人員來完成，通過合理的操作與措施，降低電容耦合、電阻耦合以及供電線路引入造成的干擾，提高水泥生產(chǎn)的綜合效率。

2.水泥廠自控系統(tǒng)干擾因素分析

2.1電源干擾

水泥廠生產(chǎn)活動的開展必須要依靠電源來完成，在正常供電的情況下才能保證整個自控系統(tǒng)的正常運行。但是在實際生產(chǎn)過程中，空間電磁很容易會對電源造成影響，尤其是在對電網(wǎng)內(nèi)部與開關(guān)分別進行浪涌與短路沖擊操作中，造成的干擾更大，干擾因素會通過相關(guān)途徑影響到電源。另外，分布電容的存在也會在一定形式存在，在運行過程中并不能完全避免浪涌與沖擊的影響，進而會對自控系統(tǒng)造成干擾。

2.2信號傳輸線干擾

信號傳輸線一般會與自控系統(tǒng)連接在一起，對改善信息傳輸效果具有重要意義，但是如果在信號傳輸過程中受到外界因素的干擾，如部分干擾信號可以通過電網(wǎng)或者電磁輻射入侵到信號傳輸線中對傳輸效果造成影響。其中干擾因素侵入到信號傳輸線中，會直接導(dǎo)致信號傳輸異常，易出現(xiàn)誤差，嚴(yán)重的甚至?xí)ψ钥叵到y(tǒng)中各元件造成損傷。

2.3地電位干擾

地電位干擾也是水泥廠生產(chǎn)中影響自控系統(tǒng)運行的系統(tǒng)之一，接地基準(zhǔn)點是自控系統(tǒng)為了達到獲得基準(zhǔn)電位目標(biāo)而進行的一項工作，但是在實際操作過程中，很容易出現(xiàn)單項短路電流現(xiàn)象，進而會影響到整個自控系統(tǒng)的運行情況。

3.水泥廠自控系統(tǒng)抗干擾措施分析

3.1加強電源設(shè)備處理

電源的選擇需要從系統(tǒng)運行的實際需求出發(fā)，選擇性能比較高的電源設(shè)備，在確定電源設(shè)備后，將供電電源與變送電器分別與自控系統(tǒng)具有的直接電氣連接儀表供電進行有效聯(lián)系，提高自控系統(tǒng)的抗干擾能力。

3.2加強軟件抗干擾處理

針對電磁干擾的處理，需要基于電磁干擾具有的復(fù)雜性進行處理，在對自控系統(tǒng)軟件與組態(tài)進行設(shè)計時，需要對軟件進行抗干擾處理。例如最為常用的有數(shù)字濾波與工頻整形采樣技術(shù)，可以對周期性干擾進行有效的消除。另外還可以通過對參考點電位的定時校正方式進行處理，避免出現(xiàn)電位漂移情況；選擇間接跳轉(zhuǎn)技術(shù)，通過設(shè)置軟件陷阱來提高其結(jié)構(gòu)可靠性。在進行軟件設(shè)計時應(yīng)注意，水泥廠生產(chǎn)環(huán)境相對復(fù)雜，存在的干擾信號比較多，其中I/O信號傳輸距離比較長，經(jīng)常會導(dǎo)致信號傳輸有誤。針對此種情況，在對軟件進行編程時，可以選擇用軟件容錯技術(shù)，使得自控系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)信號錯誤情況，并完成錯誤信號的排除正常運行。

3.3加強電纜敷設(shè)處理

生產(chǎn)所用電纜不同，傳輸?shù)男盘栴愋鸵簿筒煌?，針對這一特點，在進行抗干擾設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)傳輸信號種類來選擇電纜分層敷設(shè)的方式。其中，面對同一電纜不同的導(dǎo)線在相同時段傳送動力或者信號的情況，應(yīng)在發(fā)現(xiàn)的第一時間中斷，避免信號線與動力電纜靠近后平行敷設(shè)后產(chǎn)生電磁干擾。另外，自控系統(tǒng)中存在大量模擬信號，在選擇電纜時，所有模擬量信號均采用銅網(wǎng)編織分屏總屏蔽信號線，并且要保證屏蔽層與備用線芯單點接地的質(zhì)量，避免因為電容耦合而產(chǎn)生干擾。

3.4加強接地系統(tǒng)處理

常見的接地方式有直接接地、電容接地以及浮地接地三種。就水泥廠自控系統(tǒng)的運行特征來看，其屬于高速低電平控制裝置，應(yīng)選擇用直接接地的方式進行處理。在進行接地處理時，需要考慮信號電纜分布電容與輸入裝置濾波等因素，并且裝置之間的信號交換頻率一般都會在1MHz以下，應(yīng)選擇用一點接地或者串聯(lián)一點接地的方式。其中集中布置的自控系統(tǒng)主要適用于并聯(lián)一點接地的方式，各裝置柜體中心接地點以單獨接地線作為引向接地極，在安裝時如果裝置間距比較大，可以選擇用串聯(lián)一點接地的方式進行處理。選擇一根大截面銅母線將各裝置柜體中心進行連接，并將接地母線與地極進行連接。其中接地線截面應(yīng)控制在22mm2以上，而總母線應(yīng)將截面控制在60mm2以上，并將接地極電阻控制在2Ω以下，在對接地極進行安裝施工時，埋置位置應(yīng)遠離建筑物10～15m左右，其中自控系統(tǒng)接地點應(yīng)與強電設(shè)備接地點距離控制在10m以上。另外，信號源接地時，屏蔽層接地位置應(yīng)該在信號側(cè)，如果不接地則應(yīng)在自控系統(tǒng)側(cè)接地。對于信號線中間存有接頭的情況，應(yīng)將屏蔽層牢固接地并做絕緣處理，尤其要避免多點接地。如果是多測點信號屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏蔽電纜連接時，應(yīng)保證個屏蔽層連接情況完好。

4.結(jié)束語

自控系統(tǒng)是水泥廠生產(chǎn)的重要組成部分，其運行效果如何在根本上決定了生產(chǎn)的綜合效益。為有效解決自控系統(tǒng)干擾問題，需要明確干擾因素并對其進行詳細分析，采取合理的措施進行處理，提高系統(tǒng)的抗干擾能力，爭取不斷提高生產(chǎn)效率。

參考文獻：

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