自控仪表与 DCS 的抗干扰措施初探

随着各个行业的快速发展，人们对控制领域也提出了更高要求，各种先进技术也得到了广泛应用，在这一背景下，自控仪表与 DCS 应运而生，为了使其作用能够得到合理发挥，提供更高质量的服务，必须加强对抗干扰措施的探究。

1 DCS 的特点

DCS 与集中型计算机控制系统和模拟仪表相比，其特点主要体现在以下几个方面：

（1）能够依据具体情况，撤去或加入工作站，整体构成灵活。

（2）运行更加灵活，实际作业期间，无论多复杂运算，在具体处理时，都能够利用高精度处理器，完成相应计算工作，而且获取的数据精准无误。

（3）在DCS 中，获取一定权限后，可以得到相应参数，以供后续使用。

2 自控仪表与DCS 抗干扰措施

2.1 设备自身抗干扰性

DCS 设备内部线路与系统线路相比得到了显著改良，这一设计方案使其在具体应用时抵抗干扰性能得到了显著增强，其运行情况不易受外界因素影响。自控仪表和DCS 设备的金属外壳都得到了改善，设置了电气保护PE 的接地端子，同时，现代采用的 DCS 设备，还依据其具体情况，设置各种抗干扰措施，确保DCS 设备在具体运行情况，始终处于稳定状态[1]。理论上来说，DCS 设备性能良好，所有对其运行情况产生的干扰都实现了最小化，甚至全面屏蔽，在技术、措施等方面都十分完善，但是从具体情况来看，因为运行环境复杂，势必会出现意外情况，这会影响DCS 设备运行[2]。

2.2 环境抗干扰

对于中央控制室，在分析自控仪表与 DCS 环境抗干扰可以从以下几个方面进行：

（1）粉刷中央控制室四周墙壁前，要先钉一层钢丝网，然后将其连接电气保护PE 接地线，连接必须牢固，保证在日后使用过程中，不会发生中断，以免影响使用。采取这一方式处理，能够防治高压输电线在中控室上产生强电磁干扰。通过实际应用情况可以发现，这一屏蔽钢丝可以起到很好屏蔽低工频作用，而对于室内高频并不会造成影响。

（2）对于中控室上方的高压输电线，为了减小其对后续生产作业开展造成不良影响，在条件允许的情况下，可以将其更改为地埋敷设，通过这一方式处理，能够消除高压工频强电磁场对DCS 造成的不良影响。

（3）中控室整体结构为钢筋混凝土结构，砖砌墙和地面浇筑也都可以起到抵抗DCS 干扰作用。

（4）机柜型钢基础底座要连接PE，不得出现松动情况。通过对上述措施进行应用，可以从环境整体情况入手，增强DCS 抗干扰性能。

2.3 外线路抗干扰

干扰措施主要体现在抑制干扰源、提高敏感器件、切断干扰传播途径的抗干扰性。增强外线路抗干扰性能，从本质来说是将切断干扰源传播途径。外线路抗干扰情况，对 DCS 运行情况会造成直接影响，通过对相应措施进行处理，能够使外线路抗干扰性能得到强化，从而使高压工频强电磁场环境对 DCS 的干扰情况得到处理[3]。从自控仪表与 DCS 的具体运行情况，外线路干扰到的抗干扰措施应用是否到位，会对其运行情况造成直接影响，可见，工作做好该项内容的分析意义重大。此外，对于采用的外线路总线，应当采用光纤电缆进行布置，其性能好，通过对其进行应用，不仅通讯速率能够满足使用需求，而且其还呈现出了不错的高频抗干扰性能。

2.4 硬件滤波及软件应用

信号进入计算机前，要将电容并接信号线与地间，通过这一方式处理，能够有效减少共模干扰。将滤波器安装在信号两级间，也可以有效减少差模干扰。

通过实际分析情况可以发现，电磁干扰情况较为复杂，处理起来难度较大，要想全面消除干扰并不现实，因此，在进行 DCS 组态和软件设计过程中，工作人员应当从软件方面入手，开展抗干扰处理，通过这一方式处理，能够提高DCS运行的可靠性和稳定性[4]。

3 安装作业期间遇到的问题与处理措施

3.1 中控室IE 系统与 PE 系统连接问题与处理措施

3.1.1 连接点问题

中控室IE 系统与 PE 系统如果存在多个连接点，会影响自控仪表与DCS 运行情况，因此，相关工作人员必须从具体情况入手，加强检测，做好相应处理工作，从而保证自控仪表与DCS 稳定运行。引起连接点问题的原因如下：

（1）实际安装过程中，要加强控制，保证中控室IE 系统与PE 系统连接只能有一个连接点，而且要控制两个系统间的电阻，应当超过 5Ω 。但是从实际情况来看，工作人员的能力参差不齐，而且其在工作期间，会出现不注重细节情况。

（2）部分测量电阻人员在工作期间，针对这一操作了解不全面，或者为了方便，只测量一次，这会导致测量获取的结果无法精准反映实际情况，从而对安装工作造成不良影响。

3.1.2 处理措施

工作人员的专业能力必须过硬，而且要具有一定工作经验。工作人员在实际工作期间要全面分析工作内容，熟练掌握连接方法，再依据具体规范，完成相应操作，保证连接的合理性。具体处理过程中，要做好如下分析：

（1）中控室内的IE 接地母线上的仪表电缆应当都处于脱开状态，而且要控制中控室内IE 接地系统与PE 系统间电阻，如果通过测量发现电阻不足 5Ω，要加大电阻，避免由于电阻不足，对自控仪表与DCS 运行造成不良影响[5]。

（2）采用的自控仪表电缆屏蔽线要连接中控室内IE 接地母线，为了保证连接的合理性，实际连接要逐根进行。开展连接时，每根线都要测量一次，保证电阻在合理范围，一旦发现不合理情况，要及时调整。

3.2 指示值异常波动与处理措施

3.2.1 指示值异常波动

自控仪表与 DCS 安装看起来较为简单，但是存在许多问题需要注意。工作人员开展安装作业时，要注意指示值变化情况，掌握正常波动值，以及常见的指示值异常情况，一旦发现指示值出现异常波动，要分析引起这一问题的原因，采取相应措施处理，避免因为指示值异常对自控仪表与DCS 运行造成不良影响。

3.2.2 处理措施

工作人员在实际工作期间，要时刻关注指示值情况，一旦发现 DCS 指示值出现异常波动情况，应当立即检查。具体工作开展如下：

（1）通过观察，确定控制站卡指示是否存在异常。

（2）监控故障诊断，详细检查，尽量快速明确异常波动，再依据引起异常波动原因完成处理，使指示值处于正常范围。

（3）工作人员在实际工作期间，要记录指示值异常问题，避免相似问题重复出现，保证自控仪表与DCS 运行稳定，使其作用能够得到合理发挥。

4 结语：

DCS 是一个集成化信息系统，经过多次改良，能够满足市场提出的不同需求，具体应用过程中，不仅灵活，而且具有不错拓展性，通过对其进行应用，可以打破常规仪表在应用时的局限性。对于自控仪表与 DCS，为了使其作用能够得到合理发挥，必须加强对抗干扰措施的探究，在问题分析中，要不断创新与完善。

参考文献：

张学英.关于DCS自控仪表系统的运行管理策略探讨[J].中国设备工程, 2024,(14): 8-10.

[2]帕哈里丁·玉素甫.石油化工自控仪表安装调试及质量控制探究[J].机械管理开发, 2023, 38 (10): 194-196.

[3]耿永峰,张元玲.DCS 自控仪表系统运行管理的有效措施研究[J].化工管理,2023, (04): 121-123.

[4]周桐.自控仪表系统防干扰因素分析及对策[J].中国设备工程, 2020, (03):33-34.

[5]张启.冶金企业 DCS 自控仪表系统的运行管理分析[J].自动化应用, 2019,(01): 54-55.