集散控制系統(tǒng)應(yīng)用中的問(wèn)題分析及應(yīng)對(duì)方法

田宜+++劉少杰

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，集散控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在電廠、煤礦廠等國(guó)家重要的企業(yè)當(dāng)中。當(dāng)然，該控制系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中也出現(xiàn)了不少的問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在極大的影響了集散控制系統(tǒng)在企業(yè)中的作用，所以有必要對(duì)其應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行探討分析，并且提出相應(yīng)的解決措施。文章就目前集散控制系統(tǒng)中存在的主要問(wèn)題進(jìn)行探討分析，并提出解決措施。

關(guān)鍵詞：集散控制系統(tǒng)；問(wèn)題分析；解決措施

1 概述

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，集散控制系統(tǒng)（DCS）也得到了快速的發(fā)展。目前，集散控制系統(tǒng)在工業(yè)作業(yè)當(dāng)中有著重要的地位，不僅是因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)提高生產(chǎn)自動(dòng)化的水平增大企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還因?yàn)樗旧砭哂锌煽啃缘奶攸c(diǎn)，這對(duì)于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與企業(yè)安全有著重要的意義。足以可見(jiàn)DCS的重要，所以本文具有很大的研究意義。

2 集散控制系統(tǒng)在應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題

2.1 干擾問(wèn)題

根據(jù)干擾的來(lái)源，可以將干擾分為：系統(tǒng)外引線干擾和系統(tǒng)的內(nèi)部干擾。系統(tǒng)外引線干擾主要是通過(guò)電源或者信號(hào)線引入的，這種干擾在我國(guó)的工業(yè)作業(yè)當(dāng)中屬于常見(jiàn)的一種。這種干擾又可以分為：空間的輻射干擾和對(duì)信號(hào)通道的干擾?？臻g的輻射干擾是通過(guò)電力網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線電、雷達(dá)等引發(fā)的一類干擾，如果DCS處在這樣的情境下將會(huì)受到極大的干擾。對(duì)信號(hào)通道的干擾又可以分為：共模干擾和電源干擾以及接地系統(tǒng)混亂造成的干擾。在共模干擾狀態(tài)下，如果系統(tǒng)當(dāng)中存在放大電路，那么這種干擾的效果就好被放大，對(duì)于系統(tǒng)的影響就好更大；信號(hào)傳到系統(tǒng)的同時(shí)，干擾也傳到了系統(tǒng)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)測(cè)量的準(zhǔn)確性下降，造成元器件的損壞。在電源干擾的狀態(tài)中，系統(tǒng)在電源的過(guò)壓、欠壓等情況下，安全運(yùn)行將會(huì)受到很大的威脅。接地系統(tǒng)混亂造成的干擾會(huì)導(dǎo)致電位差的產(chǎn)生，引發(fā)環(huán)流，從而影響系統(tǒng)的正常工作。系統(tǒng)的內(nèi)部干擾主要是指因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)部各元件或者各電力之間因?yàn)殡姶泡椛湓斐傻南嗷ジ蓴_。

2.2 電纜接線問(wèn)題

電纜的接線問(wèn)題主要包括：機(jī)柜接線和就地設(shè)備、接線箱、盒接線。后者只需要校對(duì)好電纜線，然后按照?qǐng)D紙進(jìn)行接線就好，所以這里主要分析前者在應(yīng)用中的問(wèn)題。機(jī)柜接線中存在的問(wèn)題主要包括：電纜的綁扎問(wèn)題、剝電纜中的問(wèn)題、線芯的綁扎問(wèn)題以及接線問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在都會(huì)導(dǎo)致電纜接線上的問(wèn)題，對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)都會(huì)造成一定程度上的影響。

2.3 DCS系統(tǒng)電源問(wèn)題

在DCS系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，常常涉及多種的電源的應(yīng)用，這都是為了確保有可靠的電源供系統(tǒng)使用；但在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，因?yàn)橄到y(tǒng)本身十分的敏感所以產(chǎn)生了一些關(guān)于電源方面的問(wèn)題。

（1）雙路單切電源風(fēng)險(xiǎn)。在供電配置上，系統(tǒng)采用的是雙路自動(dòng)切換風(fēng)險(xiǎn)，其中一端是UPS電源，另一端是保安電源；正常情況下，電路閉合保安電源能夠正常的進(jìn)行供電；這樣設(shè)計(jì)會(huì)存在很大的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，具體表現(xiàn)為只有一個(gè)保安電源進(jìn)行供電，一旦保安電源出現(xiàn)故障，才會(huì)切換到UPS電源，這樣的話就集中了風(fēng)險(xiǎn)，增大了風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性。

（2）雙路雙切電源風(fēng)險(xiǎn)。在供電配置上，系統(tǒng)采用雙路自動(dòng)切換電路供電，一端為保安電源，另一端則是UPS電源；正常狀態(tài)下，兩端電源可以同時(shí)供電；但是這樣設(shè)計(jì)同樣存在著問(wèn)題。具體表現(xiàn)為，當(dāng)前的切換接觸器無(wú)法滿足瞬間切換的要求，所以在進(jìn)行瞬間切換的操作時(shí)，電源的質(zhì)量無(wú)法得到保障，這樣系統(tǒng)就不能夠正常的運(yùn)行。

3 集散控制系統(tǒng)問(wèn)題應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)以上的干擾問(wèn)題，有以下幾種應(yīng)對(duì)的措施：

（1）采用優(yōu)質(zhì)電源。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，干擾問(wèn)題在很大的程度上都是因?yàn)殡娫炊a(chǎn)生的，所以企業(yè)有必要在使用系統(tǒng)時(shí)采用優(yōu)質(zhì)的電源。變壓器是電源中的重要組成部分，在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中企業(yè)要選擇隔離型的變壓器，并且采用雙絞線作為次級(jí)線圈的連接線。

（2）外部配線抗擾。在系統(tǒng)應(yīng)用中，為了防止外部配線的干擾，應(yīng)該設(shè)計(jì)交流輸入、輸出電纜及直流輸入、輸出電纜；對(duì)于集成電路及晶體管設(shè)備的信號(hào)線來(lái)說(shuō)，應(yīng)該采用屏蔽電纜，這樣可以有效的抵抗干擾。

（3）選擇合適的接地點(diǎn)。合適的接地點(diǎn)不僅可以確保系統(tǒng)的安全，還能對(duì)干擾起到很好的抑制作用。目前，主要的接地有三種方式，分別是：浮地、直接地和電容接地；因?yàn)镈CS系統(tǒng)是高速低電平控制，在三種接地方式中選擇直接接地是最合適的。

針對(duì)以上的電纜接線問(wèn)題，有如下的應(yīng)對(duì)措施：

首先，在電纜的綁扎上，因?yàn)闄C(jī)柜涉及的電纜數(shù)量較多，所以在綁扎前要仔細(xì)的核查，可以依據(jù)DCS電纜清冊(cè)進(jìn)行該項(xiàng)工作；隨后將電纜盡可能的扎成一排，在不能扎一排的情況下，可以進(jìn)行分層扎，但要確保整齊。其次，在剝電纜時(shí)，要注意不能將屏蔽層給剝掉了，最好是采用專業(yè)的工具；并且要確保芯線不出現(xiàn)被劃傷的現(xiàn)象。再有，在將芯線進(jìn)行綁扎并將它扎成束前，要進(jìn)行拉直處理，不能出現(xiàn)有走斜線的現(xiàn)象。最后，在接線之前要對(duì)所有的材料進(jìn)行標(biāo)記，在接線時(shí)要嚴(yán)格的按照接線圖進(jìn)行，不能夠太隨意，避免最后的電纜接線不能達(dá)到預(yù)期的效果，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，在正式完成接線工作之前，要進(jìn)行校線的工作，檢查接地是否完好；當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，相關(guān)人員要及時(shí)的向上級(jí)報(bào)告，而不能夠自己直接改變電纜的接線。企業(yè)在解決問(wèn)題時(shí)，最好也不要改動(dòng)之前設(shè)計(jì)的圖紙，如果要改動(dòng)要進(jìn)行仔細(xì)的預(yù)測(cè)工作、模擬工作之后才可以，避免隨意更改設(shè)計(jì)圖紙后造成電纜接線上出現(xiàn)更大的問(wèn)題，造成企業(yè)更大的損失。

針對(duì)以上的DCS系統(tǒng)電源問(wèn)題，有以下幾種應(yīng)對(duì)的措施：

（1）因?yàn)槟壳暗氖袌?chǎng)中沒(méi)有能夠滿足瞬間切換的接觸器，所以在采用保安電源進(jìn)行供電的時(shí)候，在設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮到這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)保安電源的監(jiān)管、預(yù)防工作，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)他出現(xiàn)的問(wèn)題并進(jìn)行解決處理，避免造成更大的損失。另外，企業(yè)為了滿足瞬間切換的需要，應(yīng)該加大創(chuàng)新的力度，盡早的創(chuàng)造出適合的接觸器，從而徹底的解決這個(gè)問(wèn)題。

（2）在用電負(fù)載的分配上，要盡可能的合理布局。在目前的DCS系統(tǒng)中都設(shè)置了冗余電源裝置，有的企業(yè)在系統(tǒng)中還設(shè)置了另外的電源裝置。無(wú)論是哪種裝置，都要盡可能的確保電源的質(zhì)量和可靠性，避免在應(yīng)用的過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，影響工程的進(jìn)度。企業(yè)通過(guò)合理的布局電負(fù)載可以有效的解決這個(gè)問(wèn)題。

（3）采用在線式UPS電源。當(dāng)前的市場(chǎng)中，有著多種多樣的UPS電源，這些電源有著不同的作用，但是對(duì)于DCS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，企業(yè)應(yīng)該采用在線式的UPS電源；因?yàn)樵谠撾娫闯霈F(xiàn)故障時(shí)，可以通過(guò)它自身就有的蓄電池進(jìn)行短暫的供電，給企業(yè)更多的時(shí)間去解決故障，減少對(duì)企業(yè)造成更多的損失。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于DCS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠湓趹?yīng)用的過(guò)程中十分的復(fù)雜，所以存在問(wèn)題是在所難免的，所以企業(yè)的關(guān)鍵在于在系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題之前及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在出現(xiàn)問(wèn)題之后及時(shí)的解決；更好的是，通過(guò)加強(qiáng)監(jiān)管、預(yù)防的力度，降低風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生率，減少因?yàn)閱?wèn)題的產(chǎn)生給企業(yè)帶來(lái)的損失。

參考文獻(xiàn)

[1]陳裕通.電梯控制系統(tǒng)在檢驗(yàn)時(shí)的常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2016（18）：95-96.

[2]方文龍.集散控制系統(tǒng)的常見(jiàn)問(wèn)題和解決方法[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014（11）：242-243.