淺析煉化裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)中儀表的抗干擾措施

孫浩豐

（大慶石化公司煉油廠(chǎng)，黑龍江 大慶 163000）

在我國(guó)煉油化工行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的檢測(cè)設(shè)備就是生產(chǎn)裝置中儀表，自動(dòng)控制系統(tǒng)中的儀表是煉油化工生產(chǎn)裝置的眼睛，監(jiān)測(cè)著化工生產(chǎn)過(guò)程的每個(gè)動(dòng)態(tài)，對(duì)整個(gè)煉油化工生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著非常重要的影響。

不過(guò)煉化裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)中儀表容易受到外部干擾源的干擾，從而導(dǎo)致儀表檢測(cè)結(jié)果存在很大的誤差，測(cè)量結(jié)果與生產(chǎn)裝置現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際不符，這樣就會(huì)對(duì)整個(gè)煉化裝置的生產(chǎn)工作帶來(lái)影響，所以，自動(dòng)控制系統(tǒng)儀表專(zhuān)業(yè)相關(guān)管理人員要對(duì)干擾來(lái)源進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并且及時(shí)采取抗干擾措施來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)，這樣才可以提高煉化裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)中儀表檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 煉化裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)中儀表的干擾來(lái)源分析

1.1 外部干擾

所謂的外部干擾，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是指各種電信號(hào)或系統(tǒng)信號(hào)之間發(fā)生串入或者疊加，這種外部干擾會(huì)對(duì)煉化裝置儀表的測(cè)量準(zhǔn)確性帶來(lái)很大程度的影響。其中主要包括了工頻干擾、射頻干擾、感應(yīng)干擾等類(lèi)型。工頻干擾主要指的是大功率工頻電線(xiàn)電纜或是電源變壓器，發(fā)電機(jī)可以與該類(lèi)設(shè)備相連的電源線(xiàn)等，干擾到低頻信號(hào)；射頻干擾主要指的是電焊機(jī)弧光、斷開(kāi)電氣裝置接點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的火花、功率較大的高頻發(fā)射裝置等都會(huì)形成較大的高頻電磁波，通過(guò)空間輻射的形式往周?chē)鷶U(kuò)散，并傳播至弱網(wǎng)絡(luò)中導(dǎo)致電氣干擾的情況出現(xiàn)；感應(yīng)干擾主要指的是有交變磁場(chǎng)存在于交流強(qiáng)電設(shè)備或?qū)Ь€(xiàn)周邊，一旦有弱電信號(hào)經(jīng)過(guò)，就會(huì)通過(guò)電磁感應(yīng)的方式耦合到有用信號(hào)電路中。在通常情況下，煉化企業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)涉及到很多方面，并且生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)有很多種干擾存在，再加上部分企業(yè)對(duì)半導(dǎo)體與集成電路等設(shè)備的應(yīng)用，這樣也會(huì)導(dǎo)致外部干擾的頻率增加。除此之外，生產(chǎn)過(guò)程中使用的煉化裝置的主機(jī)對(duì)電氣噪音非常敏感，相關(guān)工作人員在線(xiàn)上進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中，設(shè)備距離測(cè)量點(diǎn)比較遠(yuǎn)，這樣就會(huì)導(dǎo)致干擾影響程度增加。另外，通信導(dǎo)線(xiàn)會(huì)受到電磁的干擾而無(wú)法發(fā)揮正常的作用，導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部原有的信號(hào)就會(huì)發(fā)生改變，不僅設(shè)備度數(shù)會(huì)受到影響，而且嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常使用。

1.2 橫向干擾源

首先，交變電磁干擾。在我國(guó)煉油化工企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，煉化裝置儀表周?chē)鷷?huì)有變壓器、強(qiáng)電網(wǎng)絡(luò)、交流電動(dòng)機(jī)等一系列電力設(shè)備設(shè)施存在，這樣就會(huì)讓煉化裝置儀表在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到影響而導(dǎo)致交變磁場(chǎng)的出現(xiàn)。在交變磁場(chǎng)的影響下，煉化裝置儀表與自動(dòng)化儀表的導(dǎo)線(xiàn)之間就會(huì)出現(xiàn)相互切割的現(xiàn)象，進(jìn)而就會(huì)形成一種交變電勢(shì)，形成影響儀表的干擾源之一。其次，高壓電磁干擾源。高壓設(shè)備在煉油化工企業(yè)當(dāng)中是非常常見(jiàn)的，這種設(shè)備往往會(huì)分布在煉化裝置儀表周?chē)?，一旦高壓設(shè)備進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，那么就會(huì)對(duì)儀表產(chǎn)生電容形式的干擾，整個(gè)系統(tǒng)的電壓也就會(huì)因此產(chǎn)生波動(dòng)，形成干擾源。最后，高頻干擾源。部分煉油化工企業(yè)在電路當(dāng)中出現(xiàn)電容或電感器件，工作人員在對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行開(kāi)啟或閉合的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)電火花，在短時(shí)間內(nèi)形成高頻電流干擾源，這樣就會(huì)對(duì)與其相關(guān)聯(lián)的電路造成影響。不過(guò)煉油化工生產(chǎn)過(guò)程中使用的儀表大多數(shù)都是低頻段的，所以這種干擾源的干擾程度就會(huì)比較低。

1.3 縱向干擾源

首先，接地系統(tǒng)干擾。在一般情況下對(duì)通過(guò)大地的電流成為地電流，煉化裝置在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到影響而導(dǎo)致自身的絕緣損壞，裝置在這種情形下會(huì)形成一種對(duì)地的直接漏電，進(jìn)而導(dǎo)致大地性放電現(xiàn)象的出現(xiàn)。煉化裝置與大地之間存在一定的電位差，工作人員無(wú)法嚴(yán)格按照要求和規(guī)定來(lái)對(duì)儀表在接地點(diǎn)的位置進(jìn)行準(zhǔn)確選取，這樣就會(huì)出現(xiàn)參數(shù)電勢(shì)差，檢測(cè)結(jié)果也會(huì)因此受到影響。其次，系統(tǒng)漏電干擾。煉油化工生產(chǎn)過(guò)程中需要多種裝置儀表共同作用來(lái)完成測(cè)量，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)有很多數(shù)據(jù)和信號(hào)產(chǎn)生，這些信號(hào)和數(shù)據(jù)在不同的設(shè)備之間進(jìn)行傳遞，如果設(shè)備存在材料老化的現(xiàn)象，那么就會(huì)對(duì)傳遞效果帶來(lái)影響。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)還會(huì)存在一些額定電壓較大的儀表設(shè)備，這些儀表設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中受到信號(hào)線(xiàn)與電源之間發(fā)生短路的影響，就會(huì)出現(xiàn)重大安全事故，工作人員的生命安全就會(huì)受到巨大威脅。

2 煉化裝置儀表的抗干擾措施

2.1 對(duì)電源干擾的處理

電源干擾對(duì)煉化裝置儀表的影響程度比較低，針對(duì)這種干擾的處理方法也比較簡(jiǎn)單，工作人員可以選擇穩(wěn)定的電源，這樣可以確保裝置儀表可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為了能夠進(jìn)一步提高儀表的測(cè)量精確度，工作人員要對(duì)電源部分的濾波和穩(wěn)壓電路之間的關(guān)系進(jìn)行有效處理，在此基礎(chǔ)上來(lái)降低電源頻率的上下波動(dòng)。另外，泵房?jī)?nèi)部如果壓力變送器受到變頻器的干擾，工作人員要將變頻器的單點(diǎn)接地，將電源濾波器、濾波磁環(huán)等安裝到傳感器的電源當(dāng)中，這樣才可以確保壓力變送器不會(huì)受到變頻器的影響。為了能夠避免電源變壓器受到干擾，工作人員可以將電源變壓器的初級(jí)屏蔽層與表殼進(jìn)行接地處理，放大器電源的次級(jí)繞組屏蔽泵與放大器處于等電位的狀態(tài)。

2.2 對(duì)信號(hào)干擾的處理

儀表之所以會(huì)出現(xiàn)信號(hào)干擾，主要的原因就是在電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，煉化裝置儀表受到磁場(chǎng)的影響比較大。為了能夠?qū)π盘?hào)干擾進(jìn)行有效預(yù)防，工作人員可以在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用抗干擾措施，這樣不僅能夠有效解決工頻干擾、高次諧波等問(wèn)題。煉油化工企業(yè)內(nèi)部的泵房壓力控制系統(tǒng)會(huì)受到電機(jī)啟停頻道的影響而導(dǎo)致其周?chē)碾姶艌?chǎng)不穩(wěn)定，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致壓力變送器無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。除此之外，壓力變送器也會(huì)受到變頻器周?chē)艌?chǎng)變化帶來(lái)的干擾，工作人員可以將變送器位號(hào)端子并且到定值電或電容當(dāng)中，這樣可以進(jìn)一步降低這種干擾帶來(lái)的影響。煉油化工要對(duì)工作人員開(kāi)展培訓(xùn)工作，在培訓(xùn)過(guò)程中要不斷提高工作人員的綜合素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平，在對(duì)先進(jìn)的抗干擾技術(shù)和方法進(jìn)行不斷學(xué)習(xí)，并且在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行充分應(yīng)用，這樣不僅可以進(jìn)一步提高煉化裝置儀表的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，還可以對(duì)干擾源進(jìn)行有效的處理，對(duì)煉油化工企業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)起到一定的促進(jìn)作用。

2.3 對(duì)接地干擾的處理

接地主要是和地維持相同電位，在煉油化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有很多種類(lèi)的接地系統(tǒng)，不同的接地系統(tǒng)對(duì)干擾所采取的處理方法也會(huì)有所不同。在通常情況下，煉化裝置儀表接地干擾類(lèi)型可以分為：機(jī)殼地、數(shù)字地、模擬地、系統(tǒng)地等四種。為了能夠?qū)C(jī)殼地干擾類(lèi)型進(jìn)行處理，工作人員要始終保持裝置與大地的電位處于相等狀態(tài)，這樣不僅能夠?qū)拥馗蓴_進(jìn)行有效處理，而且還可以避免后期生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生漏電事故，對(duì)工作人員的生命安全進(jìn)行有效保護(hù)。所謂的數(shù)字電路，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是數(shù)字電路內(nèi)部存在的等電位點(diǎn)，工作人員在處理這種干擾之前要對(duì)相關(guān)設(shè)備內(nèi)部的數(shù)字線(xiàn)路和模擬線(xiàn)路的接地點(diǎn)進(jìn)行充分分析和了解，在此基礎(chǔ)上來(lái)選擇相應(yīng)的措施來(lái)進(jìn)行處理，在就近的矩形匯流條中接上線(xiàn)徑較大的銅導(dǎo)線(xiàn)，從而對(duì)模擬地干擾類(lèi)型進(jìn)行處理。系統(tǒng)的干擾類(lèi)型就是指系統(tǒng)的最終回流部分，為了能夠進(jìn)一步消除回流電荷的影響，在煉油化工生產(chǎn)過(guò)程中要始終保持電壓的穩(wěn)定。工作人員可以采用單點(diǎn)接地法，這種方法能夠讓全部的信號(hào)線(xiàn)屏蔽層是單點(diǎn)接地的，確保每一個(gè)接地點(diǎn)的電壓都是均勻的，這樣可以對(duì)電位差問(wèn)題進(jìn)行有效處理。

2.4 對(duì)外電路電磁干擾的處理

雙絞線(xiàn)屬于一類(lèi)平衡電路，其自身是一個(gè)平衡結(jié)構(gòu)，所以工作人員可以運(yùn)用電路的平衡關(guān)系，將同等干擾電壓作用于兩根同一信號(hào)的導(dǎo)線(xiàn)上，從而在以上導(dǎo)線(xiàn)的負(fù)載中消除干擾電壓，從而達(dá)到對(duì)外電路電磁干擾進(jìn)行抑制的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煉化裝置的生產(chǎn)過(guò)程與自動(dòng)控制系統(tǒng)中儀表的精確度有著緊密聯(lián)系，儀表專(zhuān)業(yè)工作人員要對(duì)不同的干擾源來(lái)源進(jìn)行充分的分析，根據(jù)儀表的實(shí)際情況來(lái)采取相應(yīng)的抗干擾措施進(jìn)行處理，這樣才可以確保自動(dòng)化儀表能夠正常運(yùn)行。另外，儀表專(zhuān)業(yè)工作人員也要對(duì)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行不斷學(xué)習(xí)和了解，在提高儀表精確度的同時(shí)，還要對(duì)煉化裝置儀表進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。