火電廠DCS抗干擾技術應用案例

　　近年來，分散控制系統（以下簡稱DCS）在我國火電廠獲得廣泛應用，DCS的可靠性直接影響火電廠的安全生產和經濟運行，而系統的抗*力是關系到整個系統可靠運行的關鍵。火電廠環境復雜，各種干擾非常嚴重，如不能處理好干擾問題，即使技術*的DCS也不能保證安全可靠運行，因此必須采取有效的措施提高其抗*力。本文主要是通過對蒲城發電廠330MW機組DCS運行中出現的問題及解決辦法進行總結，對抗干擾技術進行初步探討。
　　
　　一、干擾源及其對系統的干擾機制
　　
　　干擾又叫噪聲，是竄入或疊加在系統電源、信號線上的與信號無關的電信號。干擾會造成測量的誤差，嚴重的干擾會造成設備損壞。常見的干擾有以下幾種：
　　
　　（1）電阻耦合、電容電感引入的干擾
　　
　　當幾種信號線在一起傳輸時，由于絕緣材料老化，漏電而影響到其它信號，即在其它信號中引入干擾。
　　
　　在被控現場有很多信號并行敷設，同時接入DCS。信號線之間有分布電容存在，通過電容將干擾加到別的信號上；同時信號線與動力線并行，在動力線的周圍會產生交變的磁場，也會造成線路上的干擾。
　　
　　（2）計算機供電線路上引入的干擾
　　
　　大型電氣設備啟動時，電動機的啟動、開關的閉合會在其周圍產生很大的交變磁場，這些交變磁場既可以通過在信號線上耦合產生干擾，也可能通過電源線上產生高頻干擾，這些干擾也會影響DCS的工作。以我廠#4機組為例，機組的控制采用的是CENTUM3000分散控制系統，在機組運行中發現DPU的工作性能不穩定，主要表現在部分設備運行參數顯示不穩定，為設備正常運行帶來了隱患。經過長時間的觀察，我們發現DCS的信號采集比較穩定，感覺不到受干擾的現象，排除了信號線串入引起的干擾。又通過對電源電壓的監測，我們發現了電源受干擾證據，找到了干擾的源頭，我們對#4機電源進行了改造，經過觀察，效果比較明顯。
　　
　　二、干擾抑制技術
　　
　　抑制干擾必須從消除干擾源和切斷耦合通道兩方面著手，針對不同情況，采用一種方法或其中幾種方法結合在一起，可以獲得滿意的效果。
　　
　　1.隔離
　　
　　電磁干擾是影響系統可靠性的zui主要的外部因素。在條件允許的情況下，可加大微機與干擾源的距離來進行物理隔離。模擬量信號對高頻的脈沖信號的抗*力是很差的，在實際應用中使用屏蔽雙絞線連接，并盡量將信號線單獨占用電線管或電纜槽，不與其它信號在同一電纜管（或槽）中走線。高電平的DI、DO以及其它繼電器輸入輸出信號可使用屏蔽線連接，單獨走電纜管或電纜槽。我廠四臺330MW機組對開關量信號均采用繼電器進行隔離，這樣，地電位不同所產生的干擾信號形不成回路，抑制了干擾的危害。
　　
　　2.接地
　　
　　接地是DCS抗干擾的重要措施，屏蔽地是所有的接地中要求zui高的一種。我廠#1-#4機組的DCS系統中，在機柜內部都安置了匯流排，在接線時將屏蔽線分別接到匯流排上，在機柜底部，用絕緣的銅辮連到一點，然后將各機柜的匯流點再用絕緣的銅辮或銅條以輻射狀連到接地點，有效地抑制了干擾的影響。
　　
　　3.軟件抗干擾技術
　　
　　火電廠微機監控系統工作現場電磁干擾復雜，雖然在硬件方面已采取了一系列抗干擾的技術措施，但仍會有干擾進入系統中，因此在進行軟件設計和組態時，還必須在軟件方面進行抗干擾處理，進一步提高系統的安全可靠性。軟件抗干擾的措施很多，并在不斷發展和完善。常用的方法為數字濾波，通過計算程序對采樣信號進行平滑加工，消除在微機模擬量通道中引入的尖峰干擾，減弱或消除干擾信號。我廠二期#3、#4機組的循環泵在運行中經常出現由于溫度信號跳變致使循環泵誤動的情況，我們就在循環泵的控制程序內增加了對溫度信號的糾錯功能，抑制了信號跳變對泵的影響，收到很好的效果。
　　
　　三、結束語
　　
　　火電廠微機監控系統的抗干擾是一個重要問題，在實際工作中容易被忽略，但干擾對熱工控制設備的危害極大。在系統的設備選型、工程設計和安裝調試過程中都要考慮現場的干擾情況，并對系統進行抗干擾隔離，采用軟硬件結合的方法去解決系統的干擾問題，才能有效地提高整個系統的安全可靠性。由于干擾的發生條件是多種多樣的，且干擾的發生不易發現，我們只有在平時的工作中嚴格按照控制系統的要求去作，才能保證控制系統正常運行。