DCS控制系统信号干扰主要原因及对策分析

后剑波

摘要：社会经济的不断发展，对自动化有着更高的要求，DCS作为一套自动化控制系统在化工行业当中有着极为广泛的运用，所以如何保持系统高稳定性和安全性，就直接关系到了化工企业的生产经营情况。基于此，本文选择DCS系统作为分析的对象，进一步结合化工企业发展过程当中DCS系统运行所遇到的各项问题进行深入分析，进一步了解何种原因会干扰DCS系统的稳定运行，希望通过相关因素的进一步整理，提高该系统在实践过程当中的运行效率，保障企业的稳定运行。

关键词：DCS系统;信号干扰;接地问题;

随着我国经济水平的显著提升，工业企业规模及技术水平不断攀升，自动化程度的提高是社会发展的必然趋势，伴随着经济发展程度的不断加深，企业引入自动化控制系统已经成为了必然，化工行业也是如此。DCS控制系统作为现代技术的产物，有效地融合了控制、显示、计算机等多项技术，能够更好地结合化工企业的发展现状，进行全方位的控制和保护，无论是在现在还是未来，该系统在化工生产过程当中有着极为广泛的运用。

1.DCS控制系统的特点及功能

1.1DCS控制系统的特点

DCS意为控制系统，又被称之为集散控制系统，相较于传统的集中式控制系统而言，DCS系统有着自身的明显优势，首先，该系统在功能上对集中控制系统进行了全面的补充，同时，在控制系统的基础之上，进一步添加了控制、显示、计算机、通信等多项技术，能够全面考量到化工企业系统运行过程当中可能遇到的各项问题，具有集中操控、分散管理，配置灵活、分级管理的特点，是分布式操作系统的一种。

1.2DCS控制系统的功能

从系统的功能角度来看，可以将DCS控制系统的功能分为过往记录、自动控制、实时监控和警报功能四个部分。实时监控作为首要功能，只能够在DCS管理系统的基础之上，有效的记录系统运行的全部流程，当管理者和操控人员想要调取系统运行过程当中怎样的数据，或者采集怎样数据的时候就可以全面了解，通过对数据的深入讨论来了解计算机的整体运行状况，从而对化工生产形成合理控制。自动控制是相对于化工生产流程而言的重要功能，生产过程当中，系统能够结合生产情况自动控制PID参数，从而更好的适应现阶段的生产情况，有效地保障产业的生产效率和质量，同时，有效地调整措施也能够更好地增强环境保护力度。警报功能指的是在系统运行过程中，如果出现了不稳定问题，就可以及时地发出警报，为了更好的实现警报功能，技术人员可以结合实际生产情况设定，警报值设定之后，一旦出现故障，DCS系统便能够进行自动报警，从而帮助人们有效地发现系统运行问题，解决问题，减少损失。过往记录是针对系统运行情况而进行的一种记录行为，不仅仅能够有效的了解系统，PID参数的调整情况，而且后期维修的过程当中也能够进行全面参考。

2干扰原因

2.1电阻耦合干扰

电阻耦合问题不容忽视，伴随时间的不断累积，电线老化带来的问题就会时常出现。信号输送的过程当中往往是多种信号一同输送的，电线绝缘体材料如果因为老化而漏电，不仅会影响信号传输功能，而且还会对其它信号造成干扰。除此之外，线路老化问题，一旦出现大功能电路，便会直接受到干扰，执行设备当中，如果出现短路问题，也会对复信号传输造成干扰。

2.2雷击干扰

外部线路是暴露在日光之下的，雷击问题一旦发生，就会因为强大能量而造成电磁干扰。产生影响的方式主要有以下两种，第一种是外部信号线，直接受到雷击影响而无法有效输送，第二种则是雷击发生在信号电缆附近，因为强大的能量而对磁场造成干扰，干扰问题一旦出现，不仅会影响信号的正常输送，严重的时候还会对设备造成损坏作用。就整体的发展情况来看，雷击干扰是线路运行过程当中最为常见的一种干扰方式，而应对雷击干扰的主要方法是通过安装金属电缆管或槽铺信号线，通过多种措施尽可能地降低雷击对信号线造成的负面影响。外部电路加装避雷器也可以有效地对架空信号线进行保护，同时也可以通过系统控制来使用避雷信号，保证设备的安全稳定性。

2.3 DCS供电线路干扰

对于工厂来说，大型设备的频繁使用会对线路造成一定的干扰，尤其是大型元件的开关操作，很容易在瞬间产生大型交变磁场。交变磁场一旦形成，在信号线上发生耦合，之后便会对系统造成干扰，信号很难完整地传输出去。为了更好地确保大型电机开关时能够不会受到这一问题的影响，通常情况下，会在电路当中加入变压器，尽可能避免交变磁场问题产生。

3.抑制干扰方式

3.1保证信号线正常使用

信号线使用过程当中容易发生多条线路纠缠的问题，为了避免这一现象的出现，需要针对信号线的正常使用问题进行定期的检查，如果发现绝缘胶帖出现了破损的问题，就要及时进行修复或者更换，确保信号线能够正常的使用，避免漏电问题的出现。

3.2将电缆分层敷设

分层敷设具有比较明显的优点，不同的电缆承担着传输不同信号的功能，为了更好地避免信号之间的相互打扰，可采用分层铺设方法，确保电缆之间不会产生相互作用。相同信号的电缆也需要避免相互纠缠问题的出现，为了更好地解决这一问题，首先可以在计算机端口对信号处理精度进行有效的分析，如果存在信号相互干扰问题的可能，则需要具体产生的因素和结果，从而更好的分析计算机工作过程当中出现的各项问题。

3.3电气隔离

电缆之间的隔离能够有效地提高设备运行的整体效率，确保电缆之间不会产生相互影响。但在采取具体的隔离方式的时候，需要充分考虑到传输信号之间的隔离以及电脑端信号的分类隔离问题，电气隔离能够有效地减少小共模干扰，对计算机造成的伤害，与此同时还可以运用隔离放大器，有效隔离计算机和信号输入端，这种方法不仅能够有效阻断干扰信号，而且还能够最大程度避免干扰危害，保障系统的安全稳定运行。

3.4供电系统的隔离

对于电厂来说，大功率电机的开关是一件非常频繁的事情，但是开关的瞬间会产生高频信号干扰系统运行。可以在供電线路上安装变压器，有效的束缚大功率电机开关过程当中所产生的高频电磁。

4.DCS电源接地规范

地线和电极线是电源系统当中的重要组成部分，所以在进行供电的时候可采取浮空方式。首先，配置单独的配电箱是电源控制系统当中的重要环节，将其安置在控制室的进线位置，保证电源系统的配电不会受到其他外在因素的干扰。其次，拥有UPS电源系统。在进行配电的过程当中，需要有效的连接地线和UPS交流输入端和输出端，同时需要注重系统线路和地线之间的连接问题，地壳与地面之间相互接触。最后，不配备UPS系统的电源，可以将相线与零线引出，直接与控制站或操作站的开关进行连接。

5结语

综上所述，DCS系统作为现代科技进入到一定阶段的标志，对于企业和工厂影响深刻，DCS系统的安全顺行和接地工作之间密切相关，所以需要高度重视接地工作的安装和设置，充分的考量到DCS系统运行过程当中可能遇到的各项问题，全方位测量，并计算系统的安全稳定性，确保工程的正常运行。本文选择DCS系统的抗干扰方法进行了有效的分析，希望以此浅薄的探讨能够帮助大家了解抗干扰方式和接地方式，如果在系统运行过程中存在问题，工作人员也可以结合DCS运行的过程，精准找到问题存在的具体环节，分析问题，解决问题，保证工业生产的稳定性和安全性。

参考文献

[1]周锡文.探究DCS控制系统在医药化工中的应用[J].化工设计通讯.2017（09）：184.

[2]张驰.DCS控制系统在化工生产中的应用[J].化工设计通讯.2020（08）：159-160.