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        淺析熱控系統(tǒng)信號干擾問題的解決方案

        2018-10-21 04:09:15吳增玉
        大科技·C版 2018年11期
        關(guān)鍵詞:抗干擾信號

        吳增玉

        摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電廠自動化水平的提高,熱工自動化水平越來越高,其準(zhǔn)確性、快速性和穩(wěn)定性要求也愈高。然而,控制系統(tǒng)的信號干擾致使一些信號發(fā)生畸變,而使參數(shù)顯示失真,控制設(shè)備出現(xiàn)擾動、誤動、拒動,自動投入品質(zhì)不好,嚴(yán)重影響機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

        關(guān)鍵詞:熱控系統(tǒng);信號;抗干擾

        中圖分類號:TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)32-0117-01

        引 言

        隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,電站熱控控制系統(tǒng)的硬件水平不斷提高,現(xiàn)在新建或改造機(jī)組普遍使用DCS系統(tǒng)或PLC系統(tǒng)作為熱控系統(tǒng)的主要實(shí)現(xiàn)方式,其穩(wěn)定的性能使熱控系統(tǒng)的可靠性得到了很大的提高。但是還是有一些外部因素使控制系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)算錯(cuò)誤,小至指示不準(zhǔn)確,大到保護(hù)誤動作。而外部干擾的問題就是其中的一個(gè)主要因素,一方面我們要求設(shè)備廠家不斷提高設(shè)備的抗干擾能力,另一方面我們也要在工程設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)中高度重視,多方配合來共同解決問題,以求系統(tǒng)、有效地提高控制系統(tǒng)的抗干擾能力。

        1 干擾的分類和基本原理

        在操作電熱容量控制環(huán)境中因其特有的熱控系統(tǒng)原因,往往出現(xiàn)炒作復(fù)雜,管理難度大的特點(diǎn),利用參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換方式,在較高的電壓環(huán)境中自動的變化為低壓環(huán)境,電流根據(jù)電壓的變化從強(qiáng)電流轉(zhuǎn)換為弱電流,在將脈沖信號在信號源之間相互變換。通常情況下,在長距離的電流輸送過程中,利用傳輸系統(tǒng)在主機(jī)與附機(jī)之間相互傳送,主機(jī)根據(jù)收到的信號將信息進(jìn)行即時(shí)的調(diào)頻,最終形成主機(jī)環(huán)境下的數(shù)據(jù)電容資源。但是在實(shí)際的操作中能夠看出,在電流的傳送中會出現(xiàn)信號的干擾作用,導(dǎo)致電流在傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)衰減,對于檢測器械無法檢測出的數(shù)據(jù)和信號源,我們統(tǒng)一稱為干擾。

        在充分的總結(jié)干擾的情況之前,必須了解干擾產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)理。之前提到成距離的傳輸必然是干擾的主要原因。究其原因主要根據(jù)干擾的成因和干擾的方式以及干擾的類型三種方式。在干擾的原因上,主要是噪聲方面的分類,將不間斷的噪音干擾作為一類放電噪聲,在頻率不同的情況下,含有高低頻率噪聲,此外受到外界干擾情況會產(chǎn)生浪涌噪聲。

        共振模式下的信號干擾主要體現(xiàn)在電位的極差方面,在電網(wǎng)串入后,在高電位和低電位之間產(chǎn)生電磁輻射,將信號傳輸?shù)姆较蛐赃M(jìn)行調(diào)整,導(dǎo)致空間中輻射信號的串入,再加上高低電位之間形成的電位差,使得在電壓傳送中形成疊加信號的作用,直接對信號的傳輸產(chǎn)生共振的干擾。通常情況下,共振模式下的電信號輸送較大時(shí),配電器中的供電方式也會發(fā)生改變,變電器的電壓在性能方面的變化,使得傳輸是的變電器也需要相應(yīng)的改變,在測算中,共振的電壓普遍在120V及以上。

        擾動干擾是在特定環(huán)境中,不同渠道形成的測量信號相互疊加形成的信號源,在信號線的兩端形成干擾模式下的信號,將原有的電磁耦合情況進(jìn)行重組,形成不平等的洗好方式對傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行干擾。利用耦合的方式將感應(yīng)信號進(jìn)行疊加重組,形成的信號通常為交變信號,在測量的回路中形成變化的電壓,并根據(jù)變壓器的容值變化形成不同的交換數(shù)值,最終形成較為紊亂的電磁場。利用DCS交換系統(tǒng)和信號光纜的傳輸最終形成的交變磁場在閉環(huán)的環(huán)境中可以產(chǎn)生感應(yīng)電壓,電壓的大小取決回路的距離和電磁的密度。

        2 熱控干擾信號的來源

        信號干擾問題一直是困擾實(shí)現(xiàn)熱工控制系統(tǒng)正常功能的頑疾。要徹底解決這個(gè)問題,必須要分析信號干擾產(chǎn)生的來源和傳播途徑,只有屏蔽干擾源,切斷傳播途徑;或把干擾強(qiáng)度降到最大可能低限度,增強(qiáng)設(shè)備的抗干擾性能,才能從根本上解決干擾問題。

        外部干擾主要是系統(tǒng)外引線的干擾通過電源和信號線引入,通常稱為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較為嚴(yán)重。射頻干擾指大功率的高頻發(fā)生裝置、電氣裝置開、斷時(shí)產(chǎn)生的火花及電焊機(jī)產(chǎn)生的弧光等。射頻干擾與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場強(qiáng)弱,一般通過采用屏蔽電纜和設(shè)備局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。內(nèi)部干擾指由電子設(shè)備自身產(chǎn)生的干擾。由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間相互電磁輻射產(chǎn)生的內(nèi)部干擾,這都屬于設(shè)備制造廠對系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容,但要選擇具有較多應(yīng)用業(yè)績或經(jīng)過考驗(yàn)的系統(tǒng)。

        3 工程上采取的方法和技術(shù)措施

        干擾信號若對電子設(shè)備產(chǎn)生影響必須具備三個(gè)條件:①要有干擾源;②要有傳播途徑;③要有承受干擾的設(shè)備。根據(jù)干擾產(chǎn)生的條件,認(rèn)真分析各類型機(jī)組出現(xiàn)的信號干擾、誤動、拒動問題的原因,與設(shè)計(jì)、監(jiān)理、設(shè)備廠家專業(yè)人員探討研究,分析和借鑒國外設(shè)計(jì)原則,進(jìn)一步完善設(shè)計(jì),加強(qiáng)施工階段的過程控制,并確定了幾個(gè)解決方案。

        4 實(shí)際操作

        在對于熱工的管理模式控制證,信號被干擾的情況較為普遍,也一直都是困擾管理者的難題,如要解決信號干擾在信號傳輸中的作用,首先要對信號的傳播模式和傳播途徑進(jìn)行了解,對于信號源以外的信息進(jìn)行屏蔽,保證信號源在弱干擾的情況下進(jìn)行傳播。同時(shí)要充分考慮傳播信號的方式,將外界的干擾方式和干擾強(qiáng)度有限制的進(jìn)行調(diào)整,從根本上上解決信號干擾的情況發(fā)生。在內(nèi)生環(huán)境中,加強(qiáng)信號的可識別度也是重要的方式之一,強(qiáng)化傳播信號機(jī)械的傳輸水平,利用物理手段增加信號機(jī)械的抗干擾水平,保證信號的干擾情況在整體可控的范圍之內(nèi)。

        在調(diào)試和試運(yùn)階段,沒有因?yàn)殡姶鸥蓴_問題而損壞DCS的控制和檢測模塊及引發(fā)停機(jī)、停爐、停附機(jī)現(xiàn)象,保證了儀表的準(zhǔn)確、全部一次性投入。在機(jī)組整套試運(yùn)期間,儀表顯示準(zhǔn)確,保護(hù)、控制動作準(zhǔn)確,沒有出現(xiàn)誤動拒動現(xiàn)象,控制系統(tǒng)穩(wěn)定。最終結(jié)果--機(jī)組的試運(yùn)指標(biāo):儀表投入率100%、保護(hù)投入率100%、自動投入率100%、系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行是對抗干擾解決方案作的最好詮釋。

        5 結(jié)束語

        對于系統(tǒng)或者設(shè)備接地,除了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有專門設(shè)計(jì),一般熱控系統(tǒng)或設(shè)備接地都不做專門設(shè)計(jì),為此,在施工前一定要統(tǒng)籌考慮主廠房內(nèi)的熱控主系統(tǒng)的屏蔽接地問題,借鑒其他工程中取得的寶貴經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),不斷總結(jié)和完善施工方案,逐步形成可推廣的共性方案,以指導(dǎo)新的工程施工,少走彎路,提高效率和系統(tǒng)的可靠性。

        參考文獻(xiàn)

        [1]《中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》(DL/T774-2004).

        [2]《工業(yè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)規(guī)范》(CECS81∶96).

        [3]《中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》(DL/T5190.5-2004).

        收稿日期:2018-9-10

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