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是否还在为DCS接地问题而困扰?

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发布时间: 2016-1-27 02:07

正文摘要:

本帖最后由 舞长安 于 2016-1-27 02:13 编辑 接地问题是在DCS应用中,最让大家不清楚的,又是必须理解一个问题。不仅现场维护人员不清楚,就有的代理商的有些人都未必清楚的解释出来这是怎么一回事,原因是因为大 ...

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qixinhai 发表于 2020-2-21 11:28:11
讲的很好,我们现场经常出现干扰问题,让人头疼
[发帖际遇]: qixinhai 发帖时在路边捡到 2 元,偷偷放进了口袋. 幸运榜 / 衰神榜
xshwwh 发表于 2016-9-21 09:24:18
感谢楼主分享,学习了
舞长安 发表于 2016-1-27 02:17:25
本帖最后由 舞长安 于 2016-1-27 02:22 编辑

除了以上几种接地之外,在很多场合下容易引起混乱的还有一个供电系统地,也叫交流电源工作地,它是电力系统中为了运行需要设的接地(如中性点接地)。
(l)接地要求和方法:
以上介绍了:供电系统接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽接地、本安接地、信号回路接地。对这六种接地,各家有各家的要求,虽大都强调一点接地,接地电阻必须小于1Ω等,但具体内容上出入还是很大,下面结合例子介绍现场经常遇到的接地要求和方法。
①供电系统地:在很多企业,特别是电厂、冶炼厂等,其厂区内有一个很大的地线网,而通常供电系统的地是与地线网连在一起的。有的厂家明确要求PC系统的所有接地必须和供电系统地以及其它(如避雷地)严格分开,而且之间至少应保持15m以上的距离。为了彻底防止供电系统地的影响,建议供电线线路用隔离变压器隔开。这对于电力负荷很重,且负荷经常启停的厂区是必须注意的。从抑制干扰的角度来看,将电力系统接地和PC系统的所有接地分开是很有好处的,因为一般电力系统的地线是不太干净的。但从工程角度来看,在有些区域下单设PC系统地并保证其与供电系统地隔开一定距离是很困难的,这时可以考虑能否将PC系统的地和供电地共用一个,这要考虑几个因素:
供电系统地上是否干扰很大,如大电流设备启停是否频繁,对地产生的干扰是否大;
供电系统地的接地电阻是否足够小,而且整个地网各部分的电位差是否很小,即地网的各部分之间是否阻值很小(<1Ω);
DCS的抗干扰能力以及传输信号的抗干扰能力,例如有无小信号(电偶,热电阻)的直接传输等。
②所有计算机接线涉及到的接地采用一点接地方式,在这一点上,也有很多争议。
有的厂家提出几个地:逻辑地、屏蔽地(又叫模拟地)、信号地、保护地分别接地,在地上打接地装置。而大部分厂家则指出各种地在机柜内部自己分别接地,汇于一点,然后用较粗的导体(铜)将各汇地点朕起来,接到一个公共的接地体上。

这里有几点值得注意
DCS本身是由多台设备组成,除了控制站以外,还包括很多外设,而且数据也不止一台,这就涉及到了多台设备,多种接地的问题。此外,一般的DCS的供电是各站(控制站,操作站等)用专门一条线单独供电,即彼此之间不相互供电。
保护接地:DCS的所有设备均有一个保护地,该保护一般在机柜和其它设备设计加工时就已在内部接好,有的系统中已将该保护地在内部同电源进线的保护地(三芯插头的中间头)连在一起,有的不允许将保护地同该线相连,用户一定要仔细阅读厂家提供的接地安装说明书,不管哪种方式,CG必须将一台设备(控制站、操作员站等)上所有的外设或系统的CG连在一起,然后用较粗的绝缘铜导线将各站的CG连在一起,最后从一点上与大地接地系统相连。还有一点值得注意的是,DCS的所有外设必须从一条供电线上供电,而且一台设备(如操作员站位所连接的所有外设和主机系统(CRT、打印机)的电源必须从设备的供电分配器上取电,而不允许从其它地方取电,否则可能会烧坏接口甚至设备,对于不得不用长线连接的场合,或用较粗导线提供供电,或采取通信隔离措施。
各站的CG在连接时可以采用幅射连接法,也可以采用串行接法。电源逻辑地(P)如图5(3.4.14)所示。首先,各站内的逻辑地必须位于一点PG,然后,粗绝缘导线以辐射状接到一点上,然后接到大地接地线上。在有些系统中,所有的输入,输出均是隔离的,这样其内部逻辑地就是一个独立的单元,与其它部分没有电器连接,这种系统中往往不需要PG接地,而是保持内部浮空。所以,用户在设计和施工接地系统时,一定要仔细阅读产品的技术要求和接地要求。
模拟地(AG),模拟地(又叫屏蔽地)是所有的接地中要求最高的一种。几乎所有的系统都提出AG一点接地,而且接地电阻小于。DCS设计和制造中,在机柜内部都安置了AG汇流排或其它设施。用户在接线时将屏蔽线分别接到AG汇流排上,在机柜底部,用绝缘的铜辫连到一点,然后将各机柜的汇流点再用绝缘的铜辫或铜条以辐射状连到接地点。大多数的DCS要求,不仅各机柜AG对地电阻<1欧姆,而且各机柜之间的电阻也要<1Ω
信号地的处理:原则上不允许各变送器和其它的传感器在现场端接地,而都应将其负端在计算机端子处一点接地。但在有些场合,现场端必须接地,这时,必须注意原信号的输入端子(上双端)绝对不许和计算机的接地线有任何电气连接,而计算机在处理这类信号时,必须在前端采用有效的隔离措施。
安全栅的接地:看图4(3.4.13)所示的安全栅线路图。从图中可以看出有三个接地点:B,E,D,通常B和E两点都在计算机这一侧。可以连在一起,形成一点接地。而D点是变送器外壳在现场的接地,若现场和控制室两接地点间有电位差存在,那么,D点和E点的电位就不同。假设我们以E作为参考点,假定是D点出现10V的电势,此时,A点和E点的电位仍为24V,那么A和D间就可能有34V的电位差了,己超过安全极限电位差,但齐纳管不会被击穿,因为A和E间的电位差没变,因而起不到保护作用。这时如果不小心现场的信号线碰到外壳上,就可能引起火花,可能会点燃周围的可燃性气体,这样的系统也就不具备本安性能了。所以,在涉及到安全栅的接地系统设计与实施时,一定要保证D点和B(E)点的电位近似相等。在具体实践中可以用以下方法解决此问题:用一根较粗的导线将D点与B点连接起来,来保证D点与B点的电位比较接近。另一种就是利用统一的接地网,将它们分别接到接地网上,这样,如果接地网的本身电阻很少,再用较好的连接,也能保证D点和B点的电位近似相等。但注意,此接地一定不要与上面几种接地发生冲突。
以上几种接地的方法和注意事项在不同的系统中,对这几种接地的要求不同,但大多数系统对AG的接地电阻一般要求,而安全栅的接地电阻应<4Ω,最好<1Ω,PG和CG的接地电阻应<4Ω


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