ABBDCS系统安装抗干扰等有关问题 点击:1182 | 回复:1



太湖银鱼

    
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发表于:2005-12-07 13:54:00
楼主
     ABB DCS系统安装抗干扰等有关问题(供参考)
系统的安装与防护
1.    接地系统概述
接地系统的设计对DCS的正常运行起着重要的作用,不同的DCS对接地系统的要求也不一样。Advant DCS是依照现场运行的工业控制系统的标准而设计的。所以对接地系统的要求与普通工业电气系统的要求一样,十分简单,概括起来有以下几点:
-------不要求DCS有单独的接地系统。
-------Advant DCS的接地系统应与厂区的地网连在一起。只是系统连入厂区地网的接地板应是独立的接地板,不要同时在接地板集上接有其他电气设备。
-------星形接地方式
    过程控制柜之间采用星形接地方式,最终点接到地板上去。
-------接地电阻小于4欧姆
2.    电源隔离
在实际工业生产中,有许多不同的外界环境条件都可能会对交流电源造成侵蚀和损害,
并且影响到控制系统的性能。针对这一问题,ABB采用了独立分支系统来提供隔离的控制系统电源。所谓独立分支系统,是指一个由发电机、变压器或变流器绕组输出的电源,与其它系统不再有直接的电气连接。一个独立的分支系统,可以把控制系统和 厂内的其他负荷(如照明,空调或机械设备等)完全隔离开来。只要使用一个隔离变压器或不间断电源(UPS),就可以得到一个性能良好的隔离电源了。而隔离设备的供电电源,应该是厂内可以得到的厂用最高极限电压。使用最高级线电压,可以将 厂内负荷变化对控制系统的影响减至最小。厂内负荷和控制系统使用同一个供电电源,显然是不符合电源隔离原则的。所以,请不要把系统以外的其他设备接到为系统供电的分支系统上。
3.    隔离电源设备接地
一个设计正确的数字电子系统的可靠性如何,取决于是否为设备外壳和直流总线建立分
配了一个良好的另基准参数电压点。这一基准是通过和大地(对于基地系统而言,如建筑物等)或发电机的中线(对于海上系统而言)相连接而得到的。对于基地系统,可以使用接地电极来接地,而接地电源系统的另线则通过一个金属弹片和设备地线相连。设备地线就是这样由电源开始,依次连接到各使用设备的底盘上的。然后再将各使用设备的底盘与直流电源的金属柜架相连。采用这种电源和接地系统各设备逐个内部相连的方法,可以确保系统中所有使用或提供交流电源的设备采用的全部是同一个基准点。所有设备中的暴露,不带电部分都必须使用同一个参数点,这是至关重要的。只有这样,才能保证工作人员在见利系统的安装、运行、维护工程中的安全。
如果把电源和相关的调整设备也列入独立分支系统,且需要接地,则还要作一些接地处理,包括把中线和地线相连,以及把中线总线通过接地导线连接到接地地板。如果独立分支系统中的地极断开,则无法再提供供电设备需要的另电压基准。若中线没有接地,则中线和电源地线之间就会产生一个电位差。在无公共基准的导线之间存在客观电压,经测量,中线和地之间的电压通常在30---90VAC左右。中线不接地,不但会产生电势,而且还容易使连接在电源上的负载引发火灾。这种危险是无法避免的。
4.    系统接地
大地接地系统
大地接地系统是与大地相连的低阻抗线路,用于泄漏静电,雷击和辐射能。它建立了主
供电入口和建筑的地电势,并提供了在供电入口连接安全地的位置。在故障情况下,安全地提供了一条返回到支路断路器的线路,并将设备机壳保持在地电势,以避免大电流损害。它还为过程控制系统建立了一个另电压参数点。
接地系统有两部分:与建筑大地相连的电极和与建筑电气系统相连的地极导线。后面会提到两个不同的电极系统,即地网系统和栅极。地网系统是一个大直径的导线。它在冻土层以下环绕建筑。这种类型的接地系统对于保持多供电入口在同一地电势非常有用。栅极有多个节点,连接在横纵交接处。栅极放置于建筑地基下。
接地电极系统
最常用的地极系统是由一个或多个铜电极组成。这些铜电极埋入建筑外的大地中。土地、水分和气候因素会影响大地到电极之间的阻抗,所以不同位置上的铜电极数量和深度各不相同。地电极所要求的阻抗要小于4欧姆。如果不能满足小于4欧姆,则必须增加额外的铜电极或将扩展已有的电极。有时可能还需要进行土质处理以便增强大地的导电性。在冰冻气候下,必须将电极扩展到冻土层以下,因为土地上的冻结和解冻会降低系统性能。电极与建筑之间的距离以及电极间的距离不要小于其长度。由于电流分布于电板底部,长时间的电解会使电极周围的土地疏松变成颗粒状,土地不连续会降低系统的效能。
在任何情况下,都是用地极导线电线络适当电源供电,电线尺寸与最大相导线的尺寸相同。为了避免连绕松动或高电阻等问题,要将电极接地导线焊接在电极上。在震动、腐蚀以及土地温度变化时,不同金属(接线端子、电极和导线)的不同扩展会降低接线端的联络强度。测试电极的阻抗通常在系统安装期间要测试电极系统的阻抗,以后每年检测一次。在正常使用中会有许多因素使电极系统退化。雷击式事故电流会在土地中形成电势区,降低其导电性。湿度、温度变化以及土地化学性对电极阻抗也有一定影响。
用户或安装单位要负责分散控制系统设备,相关的控制或测试设备以及所有外露导电材料的接地。所有接地必须符合本地的规定,并且不能对运行或服务人员有任何危害。DCS系统设备在其电源输入端为设备接地导线提供了端子。除了这些端子外,所有控制、驱动、和盘台机柜都有两个螺栓用于补充接地。这些补充接地可以连接更大的设备接地导线。对于没有电源输入接点的机柜,还可以利用补充接点将其连接或固定在附近已接点的机柜上。通过一个绝缘的设备接地导线可连接无电源机柜和有电源机柜,这样可以将所有无电源的系统设备接地。设备接地导线可通过电源输入接地端或补充接地点(不能两者都用)连接在机柜上。电源机柜必须有一个设备接地导线,它将机柜连接到交流电源的电气系统地上。根据安全性的最低要求。从电源到负载(有源机柜),设备接地导线与热线、中线都要通过同一电缆,导线,电缆管道或导线管。设备接地导线的目的是保持低阻抗线路,以便减少设备从负载到过电源保护设备的事故地电流。如果从电源到负载只有火线和中线,事故电流的低阻抗路径就不存在了。将电源输入盘(负载)的接地端子连接到接地电极上可以限制机柜故障情况下的事故电流。(注意:不要用建筑的金属框架作为系统设备的设备地导线。)
5.    屏蔽
接线和屏蔽系统的接线和屏蔽设施与接地有关。现场设备和系统之间的接线可能会受到
许多不同频率的电磁干扰。如果使用扭绞双线电缆,可以减少这些干扰的影响。用扭绞双线电缆时,通常情况下每根电缆中减少的干扰(由线周围的电磁场引起的干扰)程序是相同的。而反向的则可以相互抵消。关于Advant DCS模件和产品的各自共模抑制特性,请见各产品的详细介绍。
电缆的屏蔽层只需单端接地即可。只要屏蔽层的一端接地,就可以消除两端之间的电势,从而避免产生环路电流(和噪声)。当有高频噪声干扰时,增加屏蔽层来消除干扰的效果更好。如果现场接地状况良好,可以把屏蔽层的现场端接地;如果现场没有良好的接地条件,则可以把屏蔽层的机柜端接地,因为在这里,只要接线正确,接地状况就可以得到保证。但如果存在由电磁场产生的噪声干扰,则必须将屏蔽层的两端同时接地,以便消除干扰。此外,使用双层屏蔽电缆来抵御磁场噪声,效果更好。只需将内屏蔽层的一端接地,然后再将外屏蔽层的另一端接地即可。
应该把电线屏蔽与机柜或现场设备内部的竖直公共母线相连,而这个用于屏蔽接地的竖直公共母线又和机柜内的交流地线相连。经测试证明,把屏蔽层接到交流地线上时,状态特性优于其他方式。传器板的地线接在它的安装支架上。此外,电流有可能经过柱子或其它建筑框架在建筑物内形成环路电流。因此,如果把电线的屏蔽层都接在同一点上,这些环路电流就有可能进入系统内部。而且,如果屏蔽层和供电电路里的电位不等,还有可能会产生一个充电电流。(屏蔽接地时,还应该注意一个问题,即接地热电偶的屏蔽层应该在热电偶的头部接地,否则会产生充电电流。)
自动化系统的接地要求
自动化系统中的信号处理电子设备以及外部信号的抗干扰设备通常情况下是与工厂的接地直接连接的。因此,要求工厂接地电位必须稳定,必须明确标明接地方式。即使在因低/高压设备或电击情况下造成的接地错误时,也必须保证电位稳定。此要求也适用于高压设备的接地系统。
每个电器柜(如操作、控制柜、智能扫描架、横向控制设备柜或现场控制柜),除了粗线、另线和地线外,还需要一条大于35平方毫米的铜缆,用于消除杂散高频电子噪音。



YXCHEN

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发表于:2005-12-07 21:19:00
1楼
很好 谢谢!

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