关于DCS系统接地的分析研究

摘要:伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会建设进程日益加快,国民经济的建设发展要求各行业企业在经营管理过程加大与现代信息技术的融合。分布式控制系统（即DCS系统）实现了企业集中操作与分散控制的统一,目前已广泛应用于化工、电力等行业当中。本文依据这一实际情况,以DCS系统的接地问题为研究对象,从安全保护地接地工作要点分析、交流工作地接地工作要点分析、直流工作地接地要点分析以及相关意见与建议这四个方面入手,围绕DCS系统在接地环节需要特别关注的问题进行了较为详细的分析与阐述,并据此论证了做好DCS系统接地工作在确保DCS系统运行质量与运行效率的过程中所起到的至关重要的作用与意义。

关键词:DCS系统 接地 工作要点

从理论上来说,分布式控制系统（即DCS系统）是指一种由过程控制板块与过程监控板块共同构成的,以计算机通信网网络为基本载体的多级别计算机综合系统,它建立在集中式控制系统之上,本质可以归为一种新型计算机控制系统。它作为新时期大型工业生产自动化在建设发展中的必然方向与趋势,能够为企业提供安全可靠的通信支持,是现代企业建设发展不可获取的控制系统。据此,采取何种技术措施来有效控制并提升DCS系统的接地质量,已成为当前相关工作人员最亟待解决的问题之一。笔者现结合实践工作经验,就这一问题谈谈自己的看法与体会。

1、安全保护地接地工作要点分析

一般来说,DCS系统中所涉及到的安全保护地主要是指包括电子学设备以及电气设备在内的系统金属机箱的接地工作。安全保护地接地工作最关键的目的在于确保在DCS系统应误动动作操作致使漏电的情况下,系统操作人员不会应操作系统电位的骤然性升高而产生一系列的安全性问题。我们需要明确一点:当前化工企业普遍选用的DCS系统多为传统意义上380V/220V的交流式电源,采取中心点接地的方式进行安全保护地接地工作。相关工作人员需要将安全保护地全体设备保护地统一集中之后以中心点为接地点,将DCS系统的金属机箱接入电力电网运行系统当中。从安全保护地的交流保护地与直流保护地角度来说,其较好的隔离措施使我们在DCS安全保护地接地中可以基本参照地压装置接地措施来进行,操作起来应更加便捷。

2、交流工作地接地工作要点分析

简单来说,在DCS系统接地当中,交流工作地专指那部分为DCS系统正常运转提供交流电源支持的全体设备的N线接地工作。可以说,交流工作地接地工作的质量高低将直接关系到DCS系统能否长期稳定的为企业提供控制系统支持。换句话说,DCS系统下交流工作地接地工作是整个DCS系统接地中最基本也是最核心的一环。高质量的交流工作地接地能够确保整个DCS系统在变压器线圈击穿性问题下免受整个系统线路的高压危险,在此基础之上兼顾电网供电系统中变压器次级范围内系统中线与大地电极的有效融合。在当前技术条件支持下,考虑到DCS系统在电位稳定性、延续性方面的特殊要求,相关工作人员需要采取HN-S的方式对交流工作地进行配电布局,以此确保N线与整个系统的安全保护地接线能够独立运转,集中管理。

3、直流工作地接地工作要点分析

一般来说,DCS系统接地工作中的直流工作地是指那部分为DCS系统运转提供直流电源供电的地线统称,从某种意义上来说,直流工作地的接地即为DCS系统信号总线以及数字电路地的接地工作,它也是整个直流工作地接地的最主要对象。在DCS系统实际运行过程中,我们不难发现这样一个问题:高频率的地线干扰与不稳定的系统电位变化会使得整个DCS系统中的控制终端子系统无法正常运转,CPU运作同样会出现一定的异常问题。这也就是说企业在利用DCS系统进行分布式控制的过程中可能出现控制信号的误差性问题。特别值得一提的是:由于当前大部分企业所选用的DCS系统在实践运行过程中多余差模信号的传递为主要对象,DCS系统与现场机械仪表电路地进而能够在这种差模信号的传递过程中实现电位的高效、稳定连接。大量的实践研究结果向我们证实了一点:在DCS系统直流地接地过程中选取悬空方式,对直流地接地对象的接地线底端做悬空处理能够始终确保DCS系统运行免受电磁辐射的影响,从而有效提高整个DCS系统的接地质量。

4、几点意见与建议

针对上文有关DCS系统接地工作要点的分析,笔者现提出以下几点意见与建议,希望能够有助于DCS系统接地工作的进一步完善。首先,相关工作人员需要加大对计算机系统接地装置以及接地系统的设计工作,并制定相应的规范性文件与接地项目验收标准。以便在DCS系统接地出现故障或事故时及时展开相应的检测工作;其次,DCS系统总接地箱应当由DCS系统制造厂商批量供给,并在施工现场给予必要的安装指导,以此减轻DCS系统接地设计任务,并为系统接地项目后续的安装与维护工作创造了有利环境。

5、结语

总而言之,DCS系统接地工作并非一蹴而就的,它更多的倾向于一种长期且复杂的系统性工程,除笔者上文所介绍的安全保护地接地工作、交流工作地接地工作以及直流工作地接地工作以外,避雷地与屏蔽接地中的接地工作同样是我们关注的重点,有着极为深远的研究与探索价值。

参考文献

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