水泥厂自控系统的抗干扰措施探究

房垚峰

摘要：在生产过程中，自动化控制系统运行效果决定了生产综合效率，就水泥厂自控系统的实际使用情况来看，经常会受到各种因素的干扰，为解决干扰问题，必须要明确各干扰源，并对其进行研究选择合适的措施进行管理。本文就水泥厂自控系统干扰因素进行了分析，并提出了相应的处理措施。

关键词：水泥厂；自控系统；抗干扰

因为水泥生产车间设置相对复杂，自控系统运行过程中会受到各种因素的影响，想要提高生产综合效率，就需要确定干扰源并采取相应的处理措施，降低各因素的干扰影响，将抗干扰处理贯彻到系统设计、安装以及调试全过程中，提高自控系统运行的可靠性与稳定性。

1.水泥厂干扰来源

水泥厂设计相对复杂，设置的电气系统以及设备系统比较多，这样在生产流程运行时，自控系统就会受到各种因素的影响，干扰因素由各种原因产生，主要可以分为内部与外部干扰源。其中，内部干扰源主要由自动控制系统设备内电子线路产生，此项因素可以通过设计优化进行解决。而外部干扰因素主要因为检测对象与信号传输线以耦合方式进入到仪表、DCS以及智能MCC等自动系统中，在对其进行解决时，主要由系统操作人员来完成，通过合理的操作与措施，降低电容耦合、电阻耦合以及供电线路引入造成的干扰，提高水泥生产的综合效率。

2.水泥厂自控系统干扰因素分析

2.1电源干扰

水泥厂生产活动的开展必须要依靠电源来完成，在正常供电的情况下才能保证整个自控系统的正常运行。但是在实际生产过程中，空间电磁很容易会对电源造成影响，尤其是在对电网内部与开关分别进行浪涌与短路冲击操作中，造成的干扰更大，干扰因素会通过相关途径影响到电源。另外，分布电容的存在也会在一定形式存在，在运行过程中并不能完全避免浪涌与冲击的影响，进而会对自控系统造成干扰。

2.2信号传输线干扰

信号传输线一般会与自控系统连接在一起，对改善信息传输效果具有重要意义，但是如果在信号传输过程中受到外界因素的干扰，如部分干扰信号可以通过电网或者电磁辐射入侵到信号传输线中对传输效果造成影响。其中干扰因素侵入到信号传输线中，会直接导致信号传输异常，易出现误差，严重的甚至会对自控系统中各元件造成损伤。

2.3地电位干扰

地电位干扰也是水泥厂生产中影响自控系统运行的系统之一，接地基准点是自控系统为了达到获得基准电位目标而进行的一项工作，但是在实际操作过程中，很容易出现单项短路电流现象，进而会影响到整个自控系统的运行情况。

3.水泥厂自控系统抗干扰措施分析

3.1加强电源设备处理

电源的选择需要从系统运行的实际需求出发，选择性能比较高的电源设备，在确定电源设备后，将供电电源与变送电器分别与自控系统具有的直接电气连接仪表供电进行有效联系，提高自控系统的抗干扰能力。

3.2加强软件抗干扰处理

针对电磁干扰的处理，需要基于电磁干扰具有的复杂性进行处理，在对自控系统软件与组态进行设计时，需要对软件进行抗干扰处理。例如最为常用的有數字滤波与工频整形采样技术，可以对周期性干扰进行有效的消除。另外还可以通过对参考点电位的定时校正方式进行处理，避免出现电位漂移情况；选择间接跳转技术，通过设置软件陷阱来提高其结构可靠性。在进行软件设计时应注意，水泥厂生产环境相对复杂，存在的干扰信号比较多，其中I/O信号传输距离比较长，经常会导致信号传输有误。针对此种情况，在对软件进行编程时，可以选择用软件容错技术，使得自控系统能够及时发现信号错误情况，并完成错误信号的排除正常运行。

3.3加强电缆敷设处理

生产所用电缆不同，传输的信号类型也就不同，针对这一特点，在进行抗干扰设计时，应根据传输信号种类来选择电缆分层敷设的方式。其中，面对同一电缆不同的导线在相同时段传送动力或者信号的情况，应在发现的第一时间中断，避免信号线与动力电缆靠近后平行敷设后产生电磁干扰。另外，自控系统中存在大量模拟信号，在选择电缆时，所有模拟量信号均采用铜网编织分屏总屏蔽信号线，并且要保证屏蔽层与备用线芯单点接地的质量，避免因为电容耦合而产生干扰。

3.4加强接地系统处理

常见的接地方式有直接接地、电容接地以及浮地接地三种。就水泥厂自控系统的运行特征来看，其属于高速低电平控制装置，应选择用直接接地的方式进行处理。在进行接地处理时，需要考虑信号电缆分布电容与输入装置滤波等因素，并且装置之间的信号交换频率一般都会在1MHz以下，应选择用一点接地或者串联一点接地的方式。其中集中布置的自控系统主要适用于并联一点接地的方式，各装置柜体中心接地点以单独接地线作为引向接地极，在安装时如果装置间距比较大，可以选择用串联一点接地的方式进行处理。选择一根大截面铜母线将各装置柜体中心进行连接，并将接地母线与地极进行连接。其中接地线截面应控制在22mm2以上，而总母线应将截面控制在60mm2以上，并将接地极电阻控制在2Ω以下，在对接地极进行安装施工时，埋置位置应远离建筑物10～15m左右，其中自控系统接地点应与强电设备接地点距离控制在10m以上。另外，信号源接地时，屏蔽层接地位置应该在信号侧，如果不接地则应在自控系统侧接地。对于信号线中间存有接头的情况，应将屏蔽层牢固接地并做绝缘处理，尤其要避免多点接地。如果是多测点信号屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，应保证个屏蔽层连接情况完好。

4.结束语

自控系统是水泥厂生产的重要组成部分，其运行效果如何在根本上决定了生产的综合效益。为有效解决自控系统干扰问题，需要明确干扰因素并对其进行详细分析，采取合理的措施进行处理，提高系统的抗干扰能力，争取不断提高生产效率。

参考文献：

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[2]李新增.自动化控制系统抗干扰措施分析[J].硅谷，2013，05：41+26.