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电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术 邓勇

电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术 邓勇
电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术 邓勇

电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术邓勇

发表时间:2018-06-27T09:41:23.387Z 来源:《电力设备》2018年第7期作者:邓勇[导读] 摘要:热工控制系统是电厂运行必不可少的组成部分,在其中发挥了十分重要的地位,同时也是确保电厂能够安全生产的前提。

(四川白马循环流化床示范电站有限责任公司四川内江 641000)摘要:热工控制系统是电厂运行必不可少的组成部分,在其中发挥了十分重要的地位,同时也是确保电厂能够安全生产的前提。近年来,随着科学技术的不断发展,我国的热工控制系统中的抗干扰技术已经得到了很大的发展,但仍然存在诸多弊端,这直接影响了整个电厂热工控制系统的正常运行。热工控制系统受到感染信号的叠加或者电源受到电磁信号的干扰,这样会严重影响测量的准确度,严重则会

出现控制系统失灵、电力安全等问题。本文针对电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术中常见的问题与和感染源进行分析探讨,并提出几点有效的建议和措施,从而确保电厂热工控制系统能够高效、安全的运转。

关键词:电厂;热工控制系统;抗干扰技术

随着电厂建设的规模的不断扩大,高效率的运行和安全生产成为了电厂运营的工作内容。但是电厂机组的容量的增大也带来了热工控制系统的功能以及体系的日益复杂,这是因为随着电厂内部机组的增加,内外部干扰的概率也相应的增大,给热工控制系统带来干扰因素增多,导致测量偏差以及动作失灵等故障,影响了电厂正常的生产。因此,采取科学有效的抗干扰技术,有效避免干扰信号对热工控制系统造成的破坏,要从热工系统的干扰源进行分析,从根本上提升控制系统的抗干扰能力,通过抗干扰技术的选择和应用,将电厂热工系统的功能和作用加以充分的发挥,促进电厂的可持续发展。

1.目前电厂热工控制系统中的干扰信号类别

1.1 热工控制系统中的差模干扰

在整个电厂的热工控制系统中,最主要的干扰信号就是差模干扰信号,其产生的最主要根源就是在电厂热工控制系统中某些电路电线在串联过程中或者叠加过程中而出现的,而且这种电热信号总是相互影响的。差模干扰信号影响整个电厂热工控制系统的电压,特别是两个极点的电压从而形成严重的信号干扰,电磁场和信号二者之间会出现耦合现象,使电路失去平衡,然后转化为共模干扰,在差模干扰转化为共模干扰,就会出现电压。当整个热工控制上的电压叠加后,就可能产生一定的电压,对整个电厂热工控制系统检测与控制能力产生很大的不利影响,使其不能正常运转。

1.2 热工控制系统中的共模干扰

差模干扰在电路失去平衡之后,就会转化成共模干扰模式,在整个电厂热工控制系统中,共模模式会对其产生重要影响,其产生的最主要根源就是共模信号与热工控制信号二者产生地位差,这也是形成共模干扰信号的主要原因之一,这也是电厂热工控制系统中出现电位差的原因,电位差是一种普遍的干扰形式,电位差可以通过介入电路和电磁辐射等方式干扰正常运行,电厂热工控制系统会产生电路感应的情况,继而又出现电压的不断叠加,因此在实际操作的过程中一定要对共模干扰信号进行控制。

2.现阶段电厂热工控制系统应用中的干扰来源

2.1 电磁耦合形成的干扰源

这是利用将热工控制系统转化为周围的信号线,然后引入感应的电压,变化信号的周围都会出现相应的感应电势,产生电磁场,无用的信号就会对电路产生干扰。

2.2 绝缘不到位而出现的漏电现象

这是由于在长期的使用中,材料逐渐出现了老化、磨损,整个电路的绝缘效果会逐渐下降,对各种信号产生干扰。

2.3 计算机自身带来的干扰

计算机系统属于整个控制开关,有开、关两个控制系统,一开一闭都会产生一定的电压或者是电流,这会直接出现耦合干扰信号,所以在实际操作过程中就要尽量减少热工控制系统中开关的关闭次数,减少超出的正常范围而出现的干扰。

2.4 雷电等自然限制条件

这种自然现象影响干扰信号是必不可少的,雷电从一瞬间就能产生很大的电磁干扰现象,这些电磁现象都会流入整个热工控制系统中,这些干扰信号都会影响系统的运行以及正常运转,最后造成热工控制系统中的损坏。

2.5 公共电阻抗体干扰

当两个或者是两个以上的线路共同使用的是同一个公用阻抗,就会出现多个线路形成各种的干扰回路,或者是多条线路使用了同一个公共电源。

2.6 电磁辐射的干扰

在人们的日常生活中,电磁辐射是无处不在的一种干扰模式,在电动碳棒活动、电动机开关等过程中都会产生电磁辐射,其存在的主要形式就是空间辐射,为扩散形式,这不仅会影响整个热工控制系统的正常工作,还会感染监测的精确性。

2.7静电引入耦合干扰信号

传统的电线路通常会使用平行布置的形式来摆放,这就会出现电容分布,流动的干扰信号就会产生通道,使原本外部的干扰信号轻而易举的进入系统的内部。

2.8 电容耦合

直流静电极易产生电容耦合,系统设备的周围存在很多直电流,很多的直电流都与热工控制系统是平行的,而且直电流与交流量二者之间能够出现电容,在改变电流的情况下就会出现电容耦合,导致干扰信号出现。

3.抑制干扰信号的技术运用

3.1屏蔽干扰信号技术

利用金属导体隔离测量的方法,完全包围电厂热工控制系统当中的电路、信号线等重要部位,抑制电流产生的耦合性噪声,这一技术主要是利用系统设备被包围后形成的屏蔽体系,对干扰信号屏蔽,使得测量信号免受外部电磁场的影响。在电厂热工控制系统运行的过程中对于静电作用的干扰信号进行消除,借助于具有屏蔽功能的电缆就可以实现。

一电厂热工控制DCS系统设计

| 67 PLC and DCS 一电厂热工控制DCS系统设计 刘景芝,孙 伟 (中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏 徐州 221008) 摘 要:以西山孝义金岩公司自备电厂为背景,主要结合循环流化床锅炉机组的运行特点和控制特性,对其热工系统运用集散控制方式进行控制,并采用浙大中控的WebFiled JX-300X系统对单元机组的热工控制系统做了初步的整体设计。 关键词:热工控制系统;集散控制系统(DCS);循环流化床锅炉 中图分类号:TP393.03 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2007)12-0067-03 A DCS system for thermal control of a power station LIU Jing-zhi, SUN Wei (The School of Information and Electrical Engineering ,China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008 China) Abstract: This paper introduces a distributed control system for the power station of the Xishan Jinyan company. According to the operation and control requirements of the circulating fluidized bed boiler, the distributed control for the thermal system of a power unit is designed with the SUPCON WebFiled JX-300X. Keywords: thermal control system; distributed control system(DCS); circulating fluidized bed boiler 1 引言 火力发电是现代电力生产中的一种主要形式,火力发电厂 运行系统多而且复杂,各系统之间要协调运行又要对负荷变化 具有很强的适应能力,因此有效的控制火力发电厂运行极其重 要。目前火电机组都普遍采用DCS[3],因为DCS系统给电厂在 安全生产与经济效益方面带来巨大作用,使以往任何控制系统 无法与其相提并论。随着各项技术的发展和用户对生产过程控 制要求的提高,一种全数字化的控制系统——现场总线控制系 统(FCS)问世了,并得到了快速发展。虽然现场总线控技术 代表了未来自动化发展的方向并将逐步走向实用化,但由于火 电厂的具体环境和控制特点,经过论证与分析,近期内热控系统 只能以DCS为主[1][2]。 西山孝义金岩公司自备电厂包括2台75t/h循环流化床锅 炉、2台15MW抽汽式汽轮发电机组。本文主要针对循环流化床 锅炉,将其改造为单元机组运行。根据循环流化床锅炉和火电机 组的运行特点,分析其热控系统的功能要求,采用集散控制系统 (DCS)实现热工自动化,并以浙大中控的WebFiled JX-300X为 例,进行具体系统的初步设计。 收稿日期:2007-07-03 JX-300X集散控制系统全面应用最新的信号处理技术、高 速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术和现场总线技 术,采用高性能的微处理器和成熟的先进控制算法,兼具高速可靠 的数据输入输出、运算、过程控制功能和PLC联锁逻辑控制功 能,能适应更广泛更复杂的应用要求,是一套全数字化的、结构灵 活、功能完善的新型开放式集散控制系统。 JX-300X体系结构如下图: 2 系统介绍及方案描述 2.1 系统总体方案描述 根据单元机组运行特点及要求,其控制系统一般配有以下系统: (1) 数据采集系统(DAS); 图1 JX-300X体系结构图

发电厂热工设备介绍资料

第一部分发电厂热工设备介绍 热工设备(通常称热工仪表)遍布火力发电厂各个部位,用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等,它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备,也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。 热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍,便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。 一、检测仪表 检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表,根据被测变量的不同,分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。 1、温度测量仪表: 温度是表征物体冷热程度的物理量,常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、 温度变送器。常用的产品见下图: 双金属温度计热电偶 铠装热电偶热电阻(Pt100)

端面热电阻(测量轴温)温度变送器 1)双金属温度计 原理:利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。 常用规格型号:WSS-581,WSS-461;万向型抽芯式;φ100或150表盘;安装螺纹为可动外螺纹:M27×2 2)热电偶 原理:由一对不同材料的导电体组成,其一端(热端、测量端)相互连接并感受被测温度;另一端(冷端、参比端)则连接到测量装置中。根据热电效应,测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大,其数值只与热电偶材料及两端温差有关。 根据结构不同,有普通型热电偶和铠装型热电偶。根据被被测介质温度高低不同,一般热电偶常选用K、E三种分度号。K分度用于高温,E分度用于中低温。 3)热电阻 原理:利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。 热电阻一般采购铂热电阻(WZP),常用规格型号:Pt100,双支,三线制,铠装元件?4,配不锈钢保护管,M27×2外螺纹。 4)温度变送器 原理:将变送器电路模块直接安装在就地温度传感器的接线盒内,将敏感元件感受温度后所产生的微小电压,经电路放大、线性校正处理后,变成恒定的电流输出信号(4~20mA)。 由于该产品未广泛普及,所以设计院一般很少选用。

自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用

自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 摘要:随着计算机技术的不断发展,自动控制理论日趋成熟,自动化机械设备已广泛应用于人们日常生活的方方面面,尤其是在火电厂中的运用,对我国电力事业的现代化发展,做出了巨大的贡献。本文介绍了我国火电厂现阶段热工自动化应用现状,以及自动化控制理论在火电厂应用技术的最新进展,提出了今后自动控制理论在该领域的发展趋势,以期与同行交流。 关键词:自动控制火电厂热工自动化应用 近年来,我国在自动控制技术领域的研究取得了长足的进展,其研究成果不断被应用在生活生产的各个方面。火电厂热工自动化作为一种自动控制技术,其融合了热能工程技术、计算机信息技术以及智能仪表仪器等相关技术,可实现对火电厂生产过程的各类参数进行实时监控。这一技术的运用,将有助于提高该行业的生产效率,提高企业利润,有效降低人力物力成本,实现火电企业的现代化革新与可持续发展。 一、火电厂热工自动化发展现状 自动控制通常是指在企业生产过程中,采用自动化仪器设备代替部分甚至是全部人工操作,并依靠这些仪器设备进行自动生产,达到甚至超过人工操作的目的。自动控制理论早在上世纪前期就已经被提出,经过几十年的发展,其主要分为经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个不同阶段。其中经典控制理论主要以传递函数理论为基础,通过建立系统的数学模型,研究系统运行的状态和规律,从而实现自动控制。而现代控制理论中,线性控制和优化估值是其理论基础,从而使得火电厂在发电过程中实现对过程的自控。智能控制综合了前两者的优势,主要以数值计算。逻辑运算为理论基础,实现对复杂系统的精确控制。 在我国火电企业中,自动化控制理论主要运用于热工自动化中,如图1所示。

热工控制系统课程设计样本

热工控制系统课程设计 题目燃烧控制系统 专业班级: 能动1307 姓名: 毕腾 学号: 02400402 指导教师: 李建强 时间: .12.30— .01.12

目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (1) 1.1、导前区 (1) 1.2、惰性区 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (3) 2.1、广义频率特性法参数整定 (3) 2.2、广义频率特性法参数整定 (5) 2.3分析不同主调节器参数对调节过程的影响 (6) 第三部分串级控制系统参数整定....................... (10) 3.1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统 (10) 3.2 、炉膛负压控制系统 (10) 3.3、系统分析 (12) 3.4有扰动仿真 (21) 第四部分四川万盛电厂燃烧控制系统SAMA图分析 (24) 4.1、送风控制系统SAMA图简化 (24) 4.2、燃料控制系统SAMA图简化 (25) 4.3、引风控制系统SAMA图简化 (27) 第五部分设计总结 (28)

第一部分 多容对象动态特性的求取 某主汽温对象不同负荷下导前区和惰性区对象动态如下: 导前区: 136324815.02++-S S 惰性区: 1 110507812459017193431265436538806720276 .123456++++++S S S S S S 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数, 能够用两点法求上述主汽温对象的传递函数, 传递函数形式为 w(s)= n TS K )1(+,再利用 Matlab 求取阶跃响应曲线, 然后利用两点法确 定对象传递函数。 1.1 导前区 利用MATLAB 搭建对象传递函数模型如图所示:

计算机控制系统中的抗干扰技术

第9章计算机控制系统中的抗干扰技术 ●本章的教学目的与要求 掌握各种干扰的传播途径与作用方式以及软硬件抗干扰技术。 ●授课主要内容 ●干扰的传播途径与作用方式 ●软硬件抗干扰技术 ●主要外语词汇 ●重点、难点及对学生的要求 说明:带“***”表示要掌握的重点内容,带“**”表示要求理解的内容,带“*”表示要求了解的内容,带“☆”表示难点内容,无任何符号的表示要求自学的内容 ●干扰的类型*** ●干扰的传播途径***☆ ●各类干扰的抑制方法*** ●辅助教学情况 多媒体教学课件(POWERPOINT) ●复习思考题 ●干扰的类型 ●干扰的传播途径 ●各类干扰的抑制方法 ●参考资料 刘川来,胡乃平,计算机控制技术,青岛科技大学讲义

干扰是客观存在的,研究抗干扰技术就是要分清干扰的来源,探索抑制或消除干扰的措施,以提高计算机控制系统的可靠性和稳定性。 9.1 干扰的传播途径与作用方式 干扰是指有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。产生干扰信号的原因称为信号源。干扰源通过传播途径影响的器件或系统称为干扰对象。干扰源、传播途径及干扰对象构成了干扰系统的三个要素。 9.1.1 干扰的来源 1.外部干扰 2.内部干扰 9.1.2 干扰传播途径 干扰传播途径主要有:静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合。 1. 静电耦合 静电耦合是通过电容耦合窜入其他线路的。 2. 磁场耦合 在任何载流导体周围都会产生磁场,当电流变化时会引起交变磁场,该磁场必然在其周围的闭合回路中产生感应电势引起干扰,它是通过导体间互感耦合进来的。 3公共阻抗耦合 公共阻抗耦合干扰是由于电流流过回路间公共阻抗,使得一个回路的电流所产生的电压降影响到另一回路。 9.1.3 干扰的作用方式 按干扰作用方式的不同,可分为串模干扰、共模干扰和长线传输干扰。 1. 串模干扰 串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰噪声,它串联在信号源回路中,与被测信号相加输入系统. 图9.6 串模干扰示意图图9.7 共模干扰示意图

DCS在电厂热工控制系统中的应用研究

DCS在电厂热工控制系统中的应用研究 摘要:目前在电厂机组中DCS系统得以广泛的应用,而且随着技术的发展也不 断的完善,其前景越来越好,而且300MW机组上已全面采用了DCS系统,通过DCS系统的应用,有效的确保了电厂的安全生产,同时也使电厂的经济效益得以 更好的实现,DCS系统以其超过于其他控制系统的优势展现出无限的生机。 关键词:DCS;电厂;热工控制系统;维护与管理 1 DCS系统分析 DCS系统的实质是一种集散性的控制系统,与传统系统结构相比,DCS系统 是一种较为新型的控制系统,它以计算机控制系统为基础,能不断的改善系统内 部的软件工作环境,也能有序控制锅炉、发电机组、系统和用电装置,并对相关 数据发送控制指令,实现了对汽机、锅炉、电气系统的协调控制。 从结构上来看,DCS系统主要由操作员站、工程师站、现场控制站、系统网 络四个部分构成,如图1所示,且相互之间的功能、性质等存在一定的差异。 图1 DCS系统结构图 在上述4个部分的操作过程中,主要以基于微型计算机的局域网为纽带,在 该局域网中,各种有关电厂生产的资料可以顺利的传递、交流,并且不会受到外 界的干扰;在信息传递过程中,相关人员可按照要求对数据内容进行交流与控制。因此可以认为,DCS是一个安全性高、时效性好的控制系统,不仅能实时控制电 厂生产的操作过程,也能监控控制过程,寻找其中存在的风险项目,为提高电厂 整体系统操作水平奠定基础。 而从当前DCS系统的运行来看,该系统虽然具有先进性,但依然存在扩展性 差的问题,并且在系统结构上的兼容性还有待加强。同时有些学者认为,由于数 据通信速率与控制的实时性之间存在密切关系。数据通信网络在数据传输率与数 据准确性间存在矛盾,在高速通信下解决数据准确性是目前大型及超大型电厂DCS系统亟需解决的问题。从上述研究内容可以发现,虽然DCS系统具有先进行,但依然存在诸多问题,需要相关单位的重视。 2电厂热工控制DCS系统设计 在进行电厂热工控制DCS系统设计时,其中网络设计是极为关键的部分,直 接关系到DCS系统的安全性、实效性、扩充性和可靠性,且在进行DCS系统设计时,其功能性也是十分关键的部分,需要进行全面的考虑。 2.1数据采集系统 DCS系统中的数据采集也可以称为计算机监控系统,主要是将机组运行过程 中的相关参数信息在线检测并处理后,并以画面的形式传送给操作人员,而且还 具有自动报警、打印制表等功能,同时对于准确性操作具有极为重要的作用。 2.2模拟量控制系统 对于电厂热工控制DCS系统而言,其模拟量控制系统的作用在于将汽轮发电 机组锅炉、汽机作为整体,予以控制,具体可分成机侧、炉侧模拟量两个控制系统。对于炉侧MCS系统而言,其中主要包括机炉协调控制和汽温调节系统,同时包括送风和引风调节系统、储水箱水位控制系统以及蒸汽温控系统等;对于机侧MCS系统而言,除锅炉给水全程控制、除氧器水位调节作为串级凋节,其他调节 皆为单回路调节系统。 2.3顺序控制系统

热工控制系统课程设计56223

热工控制系统课程设计 ----某直流锅炉给水控制系统设计 二○一○年十二月 目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (4) 一、广义频率特性法参数整定 (5) 二、临界比例带法确定调节器参数 (6) 三、比例、积分、微分调节器的作用 (9) 第三部分串级控制系统参数整定 (10) 一、主蒸汽温度串级控制系统参数整定 (10) 二、给水串级控制系统参数整定 (13) 三、燃烧控制系统参数整定 (15)

第四部分 某电厂热工系统图分析 ........................................................ 16 参考文献: (19) 第一部分 多容对象动态特性的求取 选取某主汽温对象特定负荷下导前区和惰性区对象动态特性如下: 导前区: 1 40400657 .12++-s s 惰性区: 1 1891542269658718877531306948665277276960851073457948202 .1234567+++++++s s s s s s s 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数,可以用两点法求上述主汽温对象的传递

函数,传递函数形式为n Ts K s W )1()(+=,利用Matlab 求取阶跃响应曲线,然后利用两点法确定对象 传递函数。 导前区阶跃响应曲线: 图1-1 由曲线和两点法可得: 657.1=K 637.28,663.0657.14.0)(4.01==?=∞t y 165.61,326.1657.18.0)(8.02==?=∞t y 2092.25.0075.12 121≈=??? ? ??+-=t t t n ,8.2016.22 1≈+≈n t t T 即可根据阶跃响应曲线利用两点法确定其传递函数:2 ) 18.20(657 .1)(+-= s s W 惰性区阶跃响应曲线:

控制系统抗干扰设计与措施

控制系统抗干扰设计与措施 发表时间:2019-01-25T15:03:19.950Z 来源:《基层建设》2018年第35期作者:刘江山[导读] 摘要:控制系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。 国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830011 摘要:控制系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。抗干扰设计可以通过设备选型和综合抗干扰设计进行,采用优质电源、铠装屏蔽电缆以及选择正确的接地方式等措施提高抗干扰能力。 关键词:控制系统、电磁干扰、抗干扰设计 1概述 随着科学技术的发展,控制系统在工业中的应用越来越广泛。控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。自动化系统中所使用的各种类型控制系统,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各电机设备上,它们大多在强电电路和设备所造成的恶劣电磁环境中运行。要提高控制系统可靠性,这就要求控制系统生产厂家用提高设备的抗干扰能力;同时在工程设计、安装调试和使用维护中引起高度重视,增强系统的抗干扰性能。 2控制系统中电磁干扰源及对系统的影响 2.1系统信号的干扰 控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;二是信号线受电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损坏。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰。控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。 接地是提高电子设备电磁兼容性的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地反而会引入严重的干扰信号,使控制系统无法正常工作。 此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内有会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,形成干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响控制系统内逻辑电路和模拟电路的正常工作。控制系统工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响控制系统的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序故障或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。 2.2控制系统内部的干扰 主要由系统内部元器件及电路间的互相电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器间的互相不匹配使用等。这属于控制系统制造厂对系统内部进行电磁兼容设计内容,但要选择具有较多应用业绩或经过考验的系统。 3控制系统工程的抗干扰设计为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰,必须从设计阶段开始便采取抑制措施:抑制干扰源、切断或衰减电磁干扰的传播途径、提高装置和系统的抗干扰能力。 控制系统的抗干扰是一个系统工程,要求制造单位设计生产有较强抗干扰能力的产品,使用部门在工程设计、安装调试和运行维护中予以全面考虑,才能保证系统的电磁兼容性的运行可靠性。 3.1设备选型 在选择设备时,首先要选择有较高抗干扰能力的产品,尤其是抗外部干扰能力,如采用浮空技术、隔离性能好的控制系统系统;其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标,如共模拟制比、差模拟制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作;另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩,国内工业现场的电磁干扰相比欧美地区高许多,对系统抗干扰性能要求更高,因此要求进口设备的抗干扰能力更高。 3.2综合抗干扰设计 主要考虑来自系统外部的几种干扰抑制措施。主要包括:对控制系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰;对外引线进行隔离、滤波,特别是动力电缆,分层布置,以防通过外引线引入传导电磁干扰;正确设计接地点和接地装置,完善接地系统。另外还必须利用软件手段,进一步提高系统的安全可靠性。 4抗干扰措施 4.1采用性能优良的电源 在控制系统中,电源占有极重要的地位。电源干扰串入控制系统主要通道(如CPU电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与控制系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在,对于控制系统供电的电源,一般都采用隔离性能较好电源,而对于变送器和控制系统的供电电源,并没受到足够的重视,虽然采取了一定的隔离措施,但效果不大。所以,对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少控制系统的干扰。目前采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能,是一种理想电源。 4.2电缆的选择及敷设 为了减少动力电缆辐射电磁干扰,尤其是变频装置馈电电缆,采用了铠装屏蔽动力电缆,从而降低了动力线产生的电磁干扰。 不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层敷设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠近平行敷设,以减少电磁干扰。 4.3正确选择接地方式,完善接地系统 接地的目的通常有2个,其一为了安全,其二为了抑制干扰。完善的接地系统是控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。 信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在控制系统侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接地。

PLC控制系统抗干扰技术设计策略

PLC控制系统抗干扰技术设计策略 中文摘要 自动化系统所使用的各种类型PLC中,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力,另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。 关键词PLC,industry automation,anti-interference,可编程控制器,自动化

Title:PLC control system anti-jamming technology design strategy Abstract Automation systems used in various types of PLC , some centrally installed in the control room , some installation on production sites and electrical equipment , most of them in a harsh electromagnetic environment formed by the strong electric circuits and power installations . Keywords PLC industry automation anti-interference Programmable controllers automation

智能控制在电厂热工自动化中的应用分析 时辉

智能控制在电厂热工自动化中的应用分析时辉 发表时间:2018-12-17T12:04:40.717Z 来源:《防护工程》2018年第23期作者:时辉 [导读] 随着电力行业的迅速发展,电厂智能控制与自动化水平也得到很大提升 济宁市技师学院山东济宁 272000 摘要:随着电力行业的迅速发展,电厂智能控制与自动化水平也得到很大提升。要想保障电力行业高效、生态、智能化的生产,以往的方法已经无法满足电厂热工自动化的发展步伐。因此,电厂应当了解智能控制的发展状况,并将先进的智能控制技术应用于电厂的生产中,以此促进电厂热工自动化更好的发展。 关键词:智能控制;电厂热工;自动化;应用 引言:随着科学技术的飞速发展,自动化、智能化控制技术的发展也极为迅速,并被广泛应用到各行业的发展中,对推动社会经济水平的提升有着巨大的作用。电厂作为经济市场发展的重要组成部分,更为人们日常生活提供稳定的电力能源,将先进的智能控制技术应用到电厂热工自动化系统中,对提升电厂热工自动化系统的控制水平有着巨大的作用。同时,在受到智能控制技术的影响下,电厂热工自动化系统的运行水平也飞速的提升,对提升电厂生产运营的经济性、效益性有着巨大的作用。 一、智能控制在电厂热工自动化中的作用 随着现代化工业的飞速发展,工业生产的规模逐渐扩大,生产设备的负担也越来越重,设备运行越来越频繁、越来越复杂,同时对系统控制方面也提高了标准。在生产过程中应用自动化,需要智能控制的有效支持,才能在真正意义上实现生产自动化。智能控制的发展越来越迅速,已经逐渐被更多的人认可与关注,运用智能控制,使固定数学模式与智能模式之间的转化得以实现。智能控制方法随着智能算法的不断应用而逐渐发展,像模糊控制、神经网络控制、群体智能控制等,这些智能控制系统的发展推动了控制系统的应用,使得高度不确定与复杂的控制系统能够有效、稳定地运行。智能控制能够有效地应用在电厂热工自动化中,使得电厂安全发展方面得到了有力的保障。与此同时,在电厂热工自动化中应用智能控制,能够有效地改进其自动化技术,促进电厂热工自动化技术迈向新的发展方向,同时使企业自身的自动化控制不断得到优化,促进电力行业智能化发展有序进行。 二、智能控制技术的应用方向 (一)自动保护 自动保护是在自动检测基础上延伸而来,自动保护能够实现还原与调整的数据。当生产条件无法恢复时,其可以通过自动检测来发现设备运行中存在的问题,并将这些数据传输到系统中心,并智能的实行暂停,防止由于设备存在问题而导致生产错误的现象发生,使电厂权益得到良好维护。 (二)自动检测 自动检测是采用自动化仪表对各种数据进行测量,之后自动检测热工参数,其中包括运行成分、温度、流量等,对机组的正确运行进行保障,实现系统自动运行的效果。同时,其本身也能够通过检测结果来调整参数,这对收益计算以及报警提供良好的条件。 (三)自动控制 由于电厂热工十分复杂,如果只是依靠传统的人工控制方法,将无法取得良好的运行效率,不仅增加了劳动强度,而且控制效果并不乐观,而智能控制在电厂热工自动化中的应用,能够发挥自动控制的作用,不仅能够使工厂流程更加规范,而且其能够有效规避外部不利因素带来的影响,使其自动调节设备,对保障设备的稳定运行奠定良好基础,有效促进电厂热工自动化的稳定发展。 三、智能控制在电厂热工自动化中的应用分析 (一)在锅炉燃烧中的应用 锅炉是电厂生产经营的关键设备,锅炉的燃烧效率也将直接影响到电厂的实际生产运用效率,因此,在电厂生产中必须重视锅炉的燃烧。在智能控制技术飞速发展下,将其应用到电厂锅炉燃烧中,实现对燃烧的智能化控制,对提升锅炉的燃烧效率有着极大的作用。以往锅炉燃烧过程的控制中存在控制精度偏低的现象,尤其是对锅炉燃烧温度的把控和煤耗的控制缺乏合理性,使得锅炉燃烧缺乏稳定性,而且锅炉燃烧的能源也不能得到充分的燃烧,产生一些燃料浪费的现象,影响到锅炉的燃烧的效率。而在智能控制技术的应用下,不仅可以实现锅炉燃烧的自动化更使其趋于控制智能化,充分解决锅炉燃烧不稳定性的现象,对整个燃烧系统的运行精确度有着良好的控制,能够使锅炉中的燃料充分燃烧,从而有效避免燃烧材料浪费的现象。另外,智能控制技术的应用能够有效提高电厂热工自动化系统的精度,我们都知道电厂锅炉在燃烧的过程中可能受到多方面因素的影响,使得锅炉在燃烧中出现不同程度的问题,而智能控制技术则能够有效检测到这些影响因素,并实施智能化控制,有效规避内部以及外部因素对锅炉燃烧的影响,而且在实际运行中能够及时发现锅炉燃烧的潜在风险因素,并将其信息传输至主控系统,并由工作人员制定出合理的解决措施,从而保证锅炉燃烧的安全性、稳定性、效率性[1]。 (二)在制粉系统中的应用 在智能控制技术应用之前,电厂的热工自动化系统运行面临诸多问题,尤其是中储式制粉系统的运行面临诸多瓶颈,使得制粉系统的运行效率低,影响到电厂热工效率,不利于电厂的可持续稳定发展。而在智能控制技术飞速发展下,将其应用到中储式制粉系统中,通过以复杂的数学模型作为基础,并实现对信号的接收和发送控制,更好地实现对电厂热工的智能控制。当然要提高智能控制的精确性,应有效减少模糊语言元素对现行规则数据产生的影响,切实提升电厂生产运行的经济效益,推动电厂的快速发展。当然,在智能控制技术不断发展下,针对电厂制粉系统的智能化控制也应进行不断的改进和创新,为电厂的可持续发展做好技术保障工作。 (三)在温度控制中的应用 通常在电厂锅炉运行的过程中,需要对锅炉的燃烧温度进行有效的控制,避免锅炉过热而对锅炉自身造成损害,同时也避免了锅炉温度过低而影响到燃料燃烧的充分性。在对以往电厂锅炉温度控制的调查研究中发现,由于控制技术不够先进影响到锅炉燃烧温度的控制效率。锅炉温度是衡量电厂热工自动化质量的重要指标之一,在智能控制技术的应用下,可以有效控制锅炉温度的变化,尤其是锅炉过热的现象,可以及时检测出其超标温度,并采取有效的降温措施,保证锅炉温度在正常范围内。另外,温度过低也会给予相应的提示,检查是

热工控制系统故障专项应急预案

热工控制系统故障专项 应急预案 1总则 1.1编制目的:为防止热工控制系统故障导致事故扩大,避免由于热工控制系统故障导致设备损坏事件的发生,特制定本预案。 1.2编制依据:本应急预案依据《火力发电厂设计技术规程》、《火力发电厂热工控制系统运行检修导则》、《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》、《枣庄市建阳热电有限公司公司重大突发事件应急预案》等结合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》编写。 1.3热工控制系统故障:指热工控制系统硬件、软件以及系统出现故障导致锅炉、汽轮发电机组本体设备、辅助设备、其他相关系统及设备的控制故障,造成设备被迫停止运行,对机组安全运行及设备健康状况构成严重威胁的事件。 1.4适用范围:本应急预案适用于枣庄市建阳热电有限公司热工控制系统故障事件的应对工作。 1.5热工控制系统现况:枣庄市建阳热电有限公司#1、#2炉、1 #机DCS系统为XDPS分散控制系统。DCS系统的控制范围覆盖模拟量控制系统MCS、顺序控制系统SCS、燃烧器管理系统BMS、数据采集

系统DAS、汽轮机控制系统DEH、给泵汽轮机控制系统MEH和电气控制系统ECS。控制室里,采用CRT控制并辅以大屏幕显示。 2事故类型和危害程度分析 2.1分散控制系统操作员站和过程控制单元等故障,导致控制信号消失或被控对象失去控制; 2.2分散控制系统网络或模件总线通信故障,导致信息传输中断或坏质量; 2.3热工控制系统软件存在缺陷、错误,导致控制系统发出错误指令; 2.4热工控制系统电源故障,导致控制系统停止工作; 2.5汽机控制系统(DEH)或给水泵汽机控制系统(MEH)故障,导致汽机或给水泵汽机不能正常控制和运行。 3应急处置基本原则 3.1当分散控制系统局部故障,重要的局部区域信号异常、部分主重要运行参数失去控制或其显示不能真实反映实际工况时,由值长按照规程,通过运行方式的调整、现场监视和操作等可以利用的一切手段,尽可能使机组运行稳定、设备处于安全状态。当部分操作员站(OIS)出现故障时,应由可用操作员站继续承担机组监控任务(此时应尽量减少操作),同时迅速排除故障。 3.2当全部操作员站出现故障时(所有OIS"黑屏"或"死机"),若主要后备硬手操及监视仪表可用且暂时能够维持机组现况,则转用后备操作方式运行,同时排除故障并恢复操作员站运行方式,由值长

热工控制系统重点

热工控制系统重点 1.反馈、前馈、复合控制系统的图形、特点。 例题:例题:反馈控制系统的特点是( A 基于偏差、消除偏差,调节及时果的准确性 )。 B 调节不及时,无法保证结 D、调节 C 基于偏差、消除偏差,调节不及时及时,无法保证结果的准确性 2.自动调节系统性能指标及它们之间的关系。 例题:评价一个自动调节系统调节过程好坏的性能指标是( A 峰值时间、衰减率、上升时间)。 B 静态偏差、动态偏差、稳定 D 上升时性 C 静态偏差、动态偏差、衰减率、控制过程时间间、超调量、衰减率 3.环节连接方式,方框图等效变换(必考),传递函数定义 4.热工对象的分类,利用阶跃响应曲线法求取对象高阶传递函数。 5.P、I、D调节的规律。四种调节器的参数变化对调节品质的影响(选择、判断) 例题:单回路控制系统中 PI 控制作用下,如下所示哪组参数可使稳定性增强() B、δ增大,Ti 增大 C、δ减小,Ti 增A、δ增大,Ti 减小大 D、减小,减小 6.二阶系统标准方程及符号意义。阻尼系数范围,会求取时域性能指标。 7.劳斯判据在判定系统稳定性中的应用。 8.单回路控制系统三种整定方法及其区别,开环试验与闭环试验的区别。 9.什么是串级系统,主、副调各有何种任务。 例题:串级控制系统比单回路控制系统控制性能好的原因之一在于副回路的加入改善了调节对象的动态特性。() 10.串级系统及导前微分系统的参数整定(大题)(两种出题方式:(1)给出阶跃响应曲线(或对象高阶传递函数)(2)给出减温器与总对象的特征参数 Tc、τ) 11.串级过热汽温控制系统采用喷水减温而非烟气侧调节或蒸汽量D 进行调节的原因。 12.再热汽温控制系统的控制策略,不采用喷水减温作为主控方案的原因。 13.水位的组成,三扰动、三冲量,虚假水位图形及原因,何种扰动对水位影响最大。三冲量应分别采用何种控制方案。前馈控制方案对系统稳定性有无促进作用。

讲义_第六章_计算机控制系统的抗干扰技术

第六章计算机控制系统的抗干扰技术 6.1 工业现场的干扰及对系统的影响 在对生产过程的计算机控制过程当中,常常会因为各种各样的干扰导致控制不准确或失常。很多从事计算机控制的人员都会有这样的经历,当他把经过千辛万苦安装和调试好的样机投入工业现场进行运行时,却不能够正常工作。为什么在实验室调试时就很好,到了现场就不行呢,原因就是在生产现场的工业环境中有强大的干扰,微机系统如果没有采取抗干扰措施,或者措施不力。(当然,还有其它原因,比如设计本身的不完善导致出错,或者在运输安装过程中对设备有所损坏,接线不正确等,但这类原因可以比较容易发现并迅速改正。)因此,抗干扰技术对于计算机控制系统来讲是非常重要的。 所谓干扰,就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。在生产过程中,人们不断的积累各种抗干扰技术,可以分为硬件措施和软件措施。一个成功的抗干扰系统是硬件和软件相结合构成的。硬件抗干扰效率高,但要增加系统的投资和设备;软件抗干扰投资低,以CPU的开销为代价的,影响到系统的工作效率和实时性。 6.1.1 干扰的来源 微机控制系统所受到的干扰源分为外部干扰和内部干扰。 1 外部干扰 外部干扰指那些与系统结构无关,而是由外界环境因素决定的,主要是空间电与磁的影响,环境温度,湿度等气象条件也是外来干扰。外部干扰的主要来源有:电源电网的波动、大型用电设备(如天车、电炉、大电机、电焊机等)的启停、高压设备和电磁开关的电磁辐射、传输电缆的共模干扰等。 2 内部干扰 内部干扰则是由系统结构,制造工艺等决定的。内部干扰主要有:系统的软件干扰、分布电容或分布电感产生的干扰、多点接地造成的电位差给系统带来的影响等。长线传输的波反射,多点接地的电位差,元器件产生的噪声也属于内部干扰。 6.1.2 干扰的作用途径 1 传导耦合 干扰由导线进入电路中称为传导耦合。电源线、输入输出信号线都是干扰经常窜入的途径。 6.1.3 干扰的作用形式 各种干扰信号通过不同的耦合方式进入系统后,按照对系统的作用形式又可分为共模干扰和串模干扰。 1 共模干扰(共态干扰)

提高电厂热工控制系统可靠性研究

提高电厂热工控制系统可靠性研究 发表时间:2018-08-13T17:25:15.393Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:张宏宇[导读] 摘要:对于大型电厂而言,热工控制系统正扮演着越来越重要的角色,如何提高热工控制系统的可靠性是当今电力行业需要重点关注的问题。 (淮浙煤电凤台发电分公司 232131)摘要:对于大型电厂而言,热工控制系统正扮演着越来越重要的角色,如何提高热工控制系统的可靠性是当今电力行业需要重点关注的问题。基于此,本文重点通过探究电厂热工控制系统现存的一些常见问题,进而提出提高电厂热工控制系统可靠性的方法。 关键词:电厂;热工控制系统;可靠性;分散;接地;MFT 引言 在大型电厂中,因控制系统不可靠而导致的异常事件时有发生。电厂热控系统中的问题主要表现在:控制系统风险分散、控制系统就地设备存在隐含问题、控制系统电源可靠性不足、专业管理缺失等方面;而这些问题并不是显而易见的,本文通过列举一些异常事件及分析,以求探究一些提高热控系统可靠性的方法。 1、电厂热工控制系统中常见的问题 1.1控制系统风险分散问题 控制系统的风险分散是非常重要的一项问题。控制系统的风险分散问题主要表现在DCS系统控制器或卡件未分散布置、信号电缆未分散布置的问题。 1.1.1控制器或卡件未分散布置,是热控系统常见问题之一。例如2014年4月30日,某电厂使用的ABB系统PCU21- M3主控制器及冗余控制器同时故障,这对控制器下同时包含了两台汽动给水泵和一台电动给水泵,控制器故障导致给水泵全停,锅炉MFT动作。控制器故障是此次事件的直接原因,但重要设备未能分散控制是导致事件扩大的重要因素。 1.1.2信号电缆未使用分散电缆。重要冗余信号共同使用一根多芯电缆,也是风险不能分散的主要问题之一。如某电厂ETS动作信号送至MFT 系统的硬接线,在ETS侧为三个不同卡件发出三个信号,MFT侧也是三个不同卡件接收三个信号,在MFT保护逻辑中也采用三取二判断。整个系统看似设计合理,但三个信号却使用同一根电缆,2011年6月8日,此电缆被小动物啃噬,有两个信号在短时间内均由“0”变为“1”,导致MFT保护误动。 1.2热控系统就地设备缺乏可靠性与安全性 受到各种因素影响,再加上热控系统监督管理不尽人意,热控系统的全过程设计有时会缺乏可靠性和安全性,会导致就地设备有一些隐含的定值设定或硬回路逻辑存在不合理,有引发保护误动的风险。 1.2.1就地设备定值不合理,可能导致保护误动。例如一般电厂火检信号失去的信号中会设置一定时间的延时,以避免火焰有跳动导致的失火误跳闸,但这类就地设备内的设定往往被设计者或工作人员忽略。2016年11月12日,某电厂因火检探头未设置延时时间,导致低负荷时二次风压力波动,旋流强度下降,着火点有偏离火检的检测范围的情况,其B磨煤机失火跳闸,之后锅炉转湿态,贮水箱疏水阀故障无法打开,贮水箱水位上升至保护定值,MFT发生。 1.2.2就地系统硬回路保护有不合理情况,热控保护信号一般避免单点保护的情况,但在逻辑梳理时,一般会遗漏就地硬回路的情况。例如基于EH油泵对机组运行的重要性,某电厂对EH油箱油位低跳闸EH油泵逻辑进行完善,取消EH油箱油位低跳闸油泵逻辑,并将油位低信号进行大屏报警。但热控人员并未考虑到EH油箱油位低在就地还有跳闸油泵的硬回路。后在电气人员的提醒和帮助下,才将就地回路也进行了改造,避免了异常情况的发生。 1.3热控系统电源问题 热控系统的电源对控制系统尤为重要,热控系统的电源问题主要表现在部分热控系统,尤其是外围控制系统无UPS电源、电源接地不合理等情况。 1.3.1电厂的外围控制系统的设计、安装、调试往往会被电厂热控管理人员忽视,这会导致部分外围控制系统缺少UPS电源。某电厂氨区热控控制系统为一套独立的PLC系统,系统电源为启动锅炉MCC电源及1号机组锅炉MCC电源,无UPS电源,当电源切换时,PLC控制器会失电重启,同时也存在两路电源同时失去的风险。 1.3.2热控系统电源的接地往往是电源系统正常工作的薄弱环节。热控TSI系统机柜的24VDC电源负端设计要通过柜内的接地端子连接到接地铜排,以保证系统的24VDC电源负端可靠接地。但某电厂4号机组引风机小机的TSI机柜24VDC 电源负端浮空时,TSI 系统抗干扰能力下降。同时,4A 引风机小机后轴承Y 向振动探头的预制电缆又存在短路隐患。TSI 系统采用信号地和直流电源地共地的设计方式,信号线公共端和TSI 柜24VDC 电源负端直接相通。2014年2月5日,因为风机振动等原因造成该振动探头预制电缆短路后,现场干扰信号通过信号线公共端进入TSI 的电源系统,进而干扰整个TSI 系统测量,TSI系统的两台引风机小机转速信号均大幅波动,导致引风机小机跳闸信号误发,机组 MFT保护动作。 1.4逻辑设计不合理的问题 热控系统逻辑即是热控系统的大脑,热控系统的控制功能都要通过逻辑来实现,所以保证逻辑的正确性对热控系统的安全稳定运行有着重要的意义。但每个设计者对逻辑的理解不尽相同,组态的逻辑也千差万别,这导致现实运行的逻辑,尤其是保护逻辑,会存在功能不完善的情况。 2、提高电厂热控系统可靠性的有效策略 2.1加强热控专业的全过程管理 热控专业的全过程管理主要包括设计、施工、调试、维护、检修等电厂建设和生产的各个环节的全过程管理。热控系统的分散问题、就地设备的一些隐蔽性设置问题、电源问题,很多都是设计和施工的问题。但由于业主维护人员在建设阶段依赖设计院和施工调试单位,依赖于管理公司,对设计和施工中的隐蔽性问题不能掌握,或者对已经暴露的问题不能督促整改,导致发电后有很多遗留问题。所以,电厂热控的业主维护人员要充分利用设计、施工和调试的时段,充分暴露问题并追求问题根本解决。 2.2生产过程中不断优化热控控制逻辑

PLC控制系统的抗干扰措施

PLC控制系统的抗干扰措施 0 前言PLC(可编程控制器)是一种用于工业生产自动化控制的设备,生产厂家在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施,所以具有较强的适应恶劣工业环境的能力、运行稳定性和较高的可靠性,因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。但是由于它直接和现场的I/O设备相连,外来干扰很容易通过电源线或I/O传输线侵入,从而引起控制系统的误动作。尤其是当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或者安装使用不当,都不能保证PLC的正常运行。所以要提高PLC控制系统的可靠性,就要从多方面提高系统的抗干扰能力。 1 干扰源及其分类 影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。 干扰类型通常按噪声产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。 1、按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等。 2、按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等。 3、按噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。 (1)共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流,亦可为交流。 (2)差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种干扰叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。 2 PLC控制系统干扰的主要来源 1、来自空间的辐射干扰。空间的辐射电磁场(EMI),主要由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。其影响主要通过两条路径:一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰;二是对PLC通信网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小特别是频率有关。

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