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摘要：探讨变频器介入DCS系统控制相关问题，考虑到DCS系统对输入、输出信号的抗干扰能力要求比较高的情况，针对具体情况中的接地、混线、干扰和位置等相关问题进行探讨，最后还提出具体有效解决措施，希望对于保证企业安全生产具有一定帮助。
关键词：变频器，DCS系统，控制影响因素，问题，对策
为确保公司安全稳定生产，应该正确处理变频器控制介入DCS系统控制中运行中的情况。在变频器控制介入DCS系统控制情况下，保证最终控制好大功率传动设备变频器，控制信号则是来自DCS的模拟量。对于DCS系统来说，其对输入、输出信号的抗干扰能力比较差。对于变频器来说，作为一种高电压、大电流控制器件，较强的干扰信号能够通过其产生，特别对于安装较为集中且台数较多的情况来说，这种情况更为明显[1]。在施工过程中，应该在结合实际情况下，针对相关问题，尽可能通过合理有效的措施来消除变频器对DCS系统的干扰。
1系统中需要注意的问题
1.1 混线
对于DCS系统和强电、弱电区分明显的变频器相互联系起来，这是个值得下功夫的问题。信号电缆、控制电缆和动力馈入/馈出电缆在进行设备安装过程中应该进行严格的区分，其中，控制电缆、信号电缆附近不应该存在动力馈入/馈出电缆。而对于信号电缆和控制电缆来说，则应该把握分开布置的原则。线路设计区分存在混线的情况，则容易出现干扰信号的情况，使得系统运行稳定性受到影响，严重时还可损坏设备。
1.2 干扰
第一，对于变频器电源及控制输出，其产生的电磁干扰比较强烈，能够影响和干扰到到离它比较近的DCS连接的控制线路，存在危害系统运行的问题。
第二，变频器自身还能产生一定的干扰。对于非线性负载的变频器整流桥来说，在同一电网中其产生的谐波同样能够干扰到其他电子、电气设备等。另外，大量耦合噪声会在变频器的逆变器中的进行工作开关的高速切换模式下产生。尽可能地抑制干扰源，对于其传播途径进行切断或者衰减操作，这是保证DCS系统在工业应用中安全稳定的运行质量的有效措施。
第二，DCS系统由于和变频器共处同一供电网络，整个系统受到变频器操作浪涌、电网内部变化、交直流谐波以及相关的设备启停的影响比较大。
1.3 接地
通过合理的接地操作，一方面能够有效抑制和消除干擾，另外一方面能够保护设备安全。要想保证控制系统正常运行，就应该做好完善地合理的接地工作。不同接地要求在不同控制系统有不同的要求，对于DCS系统和变频器系统来说，这是两个不同的接地要求的系统，应该在施工过程中，特别关注两个系统的接地的协调工作[2]。
1.4 位置
规定避免两种系统安装在同一位置，不要把DCS控制室和变频器靠的很近。如果特殊情况而不能做到分开，为了减少相互之间干扰产生故障，两个系统的各自的屏蔽工作要做好。
2 需要采取的对策思考
2.1 完善接地系统而进行正确选择接地点
第一，为了更好保证变频器安全运行，且有效进行电磁干扰抑制，严格区分开变频器的接地线与接零，杜绝混用情况存在。按照相关要求，认真做好接地线的处理工作，在控制系统接地电阻的标准下，设置接地电阻值，这样才能保证DCS系统安全运行，也能保证变频器安全可靠运行。
第二，在信号线和控制线屏蔽层接地过程中，应该让各设备的屏蔽必须分别接入接地极母排，在没有厂家特殊要求情况下，应该用尽量短的无屏蔽裸线，在DCS系统侧接地；对于连接多个测点信号的屏蔽线与多芯总屏蔽电缆情况中，应该连接好各屏蔽层，并进行相应的绝缘处理；屏蔽层应牢固连接在信号线中间有接头情况下尤为重要，还应该进行一定的绝缘处理，多点接地现象一定要避免；双屏接地线应分别接入接地极。
第三，在可能范围内，应该尽量使得变频器的接地线最短。与接地点距离太远，加上变频器产生漏电流的影响，这样就容易引起接地端子的电位不稳定。杜绝接地线形成回路出现在2台以上变频器的场合中，因为，这样不仅不能消除干扰，还增加了一定的干扰。
第四，DCS控制回路和变频器的接地应该做到单独接地。如果不能做到单独接地，则应该使得在变频器侧使得控制回路接地浮空，也要求变频器动力线路一定要在变频器侧保证可靠接地，这样能够减少变频器对DCS的干扰。在可能条件下，应该做到变频器系统和DCS系统独立接地。
第五，应该把变频器与电机两者隔离开，最好不要共地，这样能够小避免现场干扰串入系统。
第六，在变频器与电机间的接线距离方面，如果存在较长的接线距离，在电缆的高次谐波漏电流影响下，DCS系统设备和变频器都能够产生不好的影响。所以，通过加装输出电抗器和滤波器，应该及时调整对变频器的载波频率，这样能够有效减少变频器和DCS系统的干扰影响。为了有效抑制变频器输出侧的干扰，屏蔽导线应该用在负荷导线上。
第七，对于两个系统的接地系统来说，都应该形成彼此的等电位接地网。
2.2 电源分段供电以便能够切断或抑制电网的干扰
电源在DCS控制系统中具有极为重要的作用。对于电网干扰串如DCS控制系统来说，其进入方式则是通过系统具有直接电气连接的设备电源和系统的供电电源等耦进入。因此，不同变压器供电的方式应该尽可能在对变频器和DCS供电设计时采用。
2.2 电缆的选择及敷设问题
第一，变频装置受馈电缆应该尽量采用带铠装屏蔽电力电缆，并且通过合理接地方式来减少动力电缆辐射电磁干扰。屏蔽电缆应用到信号电缆，不同电缆根据不同类型的信号而进行传输。按传输信号种类要求，分层敷设信号电缆，在传送动力电源和信号过程中严禁使用同一电缆的不同导线进行传输，为尽量减少电磁干扰，还应该尽量避免信号线与动力电缆靠近平行布线和成束布线。
第二，在不同的金属管道或者金属软管内部，分别放置信号线与动力线，对于变频器的输入输出动力线的金属管或金属软管来说，一定要进行一定的延伸，一直到变频器的控制接线端子位置。
第三，双屏蔽电缆传输信号应该在必要的情况下对于控制电缆和信号电缆采用。
在采取上述措施的基础上，为了尽量消除DCS系统和变频器之间的互相干扰，严格做好每一步工作，使得绝大部分故障不会发生，从而做保证DCS系统安全稳定地正常运行。
3 结语
通过分析变频器控制合理地介入DCS系统中的相关接地、混线、干扰和位置等方面的问题，解决DCS自控系统正常运行的问题，从而能够有效保证企业的高质量的安全生产，此方法对于相关的自控行业存在一定的借鉴意义。
参考文献：
[1] 周加胜， 宋士宾. DCS自动控制系统与变频器的电磁兼容[J].安全与电磁兼容， 2006，（1）.
[2] 张创志. DCS组态在电厂引风机高压变频器改造上的应用[J].油气田地面工程， 2009，28（4）.
关键词：变频器，DCS系统，控制影响因素，问题，对策
为确保公司安全稳定生产，应该正确处理变频器控制介入DCS系统控制中运行中的情况。在变频器控制介入DCS系统控制情况下，保证最终控制好大功率传动设备变频器，控制信号则是来自DCS的模拟量。对于DCS系统来说，其对输入、输出信号的抗干扰能力比较差。对于变频器来说，作为一种高电压、大电流控制器件，较强的干扰信号能够通过其产生，特别对于安装较为集中且台数较多的情况来说，这种情况更为明显[1]。在施工过程中，应该在结合实际情况下，针对相关问题，尽可能通过合理有效的措施来消除变频器对DCS系统的干扰。
1系统中需要注意的问题
1.1 混线
对于DCS系统和强电、弱电区分明显的变频器相互联系起来，这是个值得下功夫的问题。信号电缆、控制电缆和动力馈入/馈出电缆在进行设备安装过程中应该进行严格的区分，其中，控制电缆、信号电缆附近不应该存在动力馈入/馈出电缆。而对于信号电缆和控制电缆来说，则应该把握分开布置的原则。线路设计区分存在混线的情况，则容易出现干扰信号的情况，使得系统运行稳定性受到影响，严重时还可损坏设备。
1.2 干扰
第一，对于变频器电源及控制输出，其产生的电磁干扰比较强烈，能够影响和干扰到到离它比较近的DCS连接的控制线路，存在危害系统运行的问题。
第二，变频器自身还能产生一定的干扰。对于非线性负载的变频器整流桥来说，在同一电网中其产生的谐波同样能够干扰到其他电子、电气设备等。另外，大量耦合噪声会在变频器的逆变器中的进行工作开关的高速切换模式下产生。尽可能地抑制干扰源，对于其传播途径进行切断或者衰减操作，这是保证DCS系统在工业应用中安全稳定的运行质量的有效措施。
第二，DCS系统由于和变频器共处同一供电网络，整个系统受到变频器操作浪涌、电网内部变化、交直流谐波以及相关的设备启停的影响比较大。
1.3 接地
通过合理的接地操作，一方面能够有效抑制和消除干擾，另外一方面能够保护设备安全。要想保证控制系统正常运行，就应该做好完善地合理的接地工作。不同接地要求在不同控制系统有不同的要求，对于DCS系统和变频器系统来说，这是两个不同的接地要求的系统，应该在施工过程中，特别关注两个系统的接地的协调工作[2]。
1.4 位置
规定避免两种系统安装在同一位置，不要把DCS控制室和变频器靠的很近。如果特殊情况而不能做到分开，为了减少相互之间干扰产生故障，两个系统的各自的屏蔽工作要做好。
2 需要采取的对策思考
2.1 完善接地系统而进行正确选择接地点
第一，为了更好保证变频器安全运行，且有效进行电磁干扰抑制，严格区分开变频器的接地线与接零，杜绝混用情况存在。按照相关要求，认真做好接地线的处理工作，在控制系统接地电阻的标准下，设置接地电阻值，这样才能保证DCS系统安全运行，也能保证变频器安全可靠运行。
第二，在信号线和控制线屏蔽层接地过程中，应该让各设备的屏蔽必须分别接入接地极母排，在没有厂家特殊要求情况下，应该用尽量短的无屏蔽裸线，在DCS系统侧接地；对于连接多个测点信号的屏蔽线与多芯总屏蔽电缆情况中，应该连接好各屏蔽层，并进行相应的绝缘处理；屏蔽层应牢固连接在信号线中间有接头情况下尤为重要，还应该进行一定的绝缘处理，多点接地现象一定要避免；双屏接地线应分别接入接地极。
第三，在可能范围内，应该尽量使得变频器的接地线最短。与接地点距离太远，加上变频器产生漏电流的影响，这样就容易引起接地端子的电位不稳定。杜绝接地线形成回路出现在2台以上变频器的场合中，因为，这样不仅不能消除干扰，还增加了一定的干扰。
第四，DCS控制回路和变频器的接地应该做到单独接地。如果不能做到单独接地，则应该使得在变频器侧使得控制回路接地浮空，也要求变频器动力线路一定要在变频器侧保证可靠接地，这样能够减少变频器对DCS的干扰。在可能条件下，应该做到变频器系统和DCS系统独立接地。
第五，应该把变频器与电机两者隔离开，最好不要共地，这样能够小避免现场干扰串入系统。
第六，在变频器与电机间的接线距离方面，如果存在较长的接线距离，在电缆的高次谐波漏电流影响下，DCS系统设备和变频器都能够产生不好的影响。所以，通过加装输出电抗器和滤波器，应该及时调整对变频器的载波频率，这样能够有效减少变频器和DCS系统的干扰影响。为了有效抑制变频器输出侧的干扰，屏蔽导线应该用在负荷导线上。
第七，对于两个系统的接地系统来说，都应该形成彼此的等电位接地网。
2.2 电源分段供电以便能够切断或抑制电网的干扰
电源在DCS控制系统中具有极为重要的作用。对于电网干扰串如DCS控制系统来说，其进入方式则是通过系统具有直接电气连接的设备电源和系统的供电电源等耦进入。因此，不同变压器供电的方式应该尽可能在对变频器和DCS供电设计时采用。
2.2 电缆的选择及敷设问题
第一，变频装置受馈电缆应该尽量采用带铠装屏蔽电力电缆，并且通过合理接地方式来减少动力电缆辐射电磁干扰。屏蔽电缆应用到信号电缆，不同电缆根据不同类型的信号而进行传输。按传输信号种类要求，分层敷设信号电缆，在传送动力电源和信号过程中严禁使用同一电缆的不同导线进行传输，为尽量减少电磁干扰，还应该尽量避免信号线与动力电缆靠近平行布线和成束布线。
第二，在不同的金属管道或者金属软管内部，分别放置信号线与动力线，对于变频器的输入输出动力线的金属管或金属软管来说，一定要进行一定的延伸，一直到变频器的控制接线端子位置。
第三，双屏蔽电缆传输信号应该在必要的情况下对于控制电缆和信号电缆采用。
在采取上述措施的基础上，为了尽量消除DCS系统和变频器之间的互相干扰，严格做好每一步工作，使得绝大部分故障不会发生，从而做保证DCS系统安全稳定地正常运行。
3 结语
通过分析变频器控制合理地介入DCS系统中的相关接地、混线、干扰和位置等方面的问题，解决DCS自控系统正常运行的问题，从而能够有效保证企业的高质量的安全生产，此方法对于相关的自控行业存在一定的借鉴意义。
参考文献：
[1] 周加胜， 宋士宾. DCS自动控制系统与变频器的电磁兼容[J].安全与电磁兼容， 2006，（1）.
[2] 张创志. DCS组态在电厂引风机高压变频器改造上的应用[J].油气田地面工程， 2009，28（4）.