變頻器對(duì)DCS干擾分析處理
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1 引言
2008年8月某氟化公司dcs系統(tǒng)(集散控制系統(tǒng))的催化劑進(jìn)料調(diào)節(jié)閥信號(hào)間歇出現(xiàn)oop(輸出信號(hào)線斷)報(bào)警，同時(shí)該調(diào)節(jié)閥瞬間全開(kāi)，造成催化劑流量異常波動(dòng)，嚴(yán)重影響裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2.1 故障原因分析
由于出現(xiàn)的是oop報(bào)警，自然懷疑是信號(hào)線斷，對(duì)該信號(hào)線路進(jìn)行檢查，結(jié)果線路完好。先判斷是其dcs卡件故障，對(duì)報(bào)警點(diǎn)的dcs卡件進(jìn)行更換，但故障仍未得到解決。這時(shí)，我們意識(shí)到一定是存在干擾，從而對(duì)該dcs信號(hào)造成影響。為減少干擾，對(duì)儀表接地進(jìn)行改造，但故障仍未解決。經(jīng)過(guò)對(duì)該dcs信號(hào)點(diǎn)排查，最后只剩下由變頻器送至dcs的信號(hào)線最值得懷疑。為證實(shí)干擾源是由變頻器產(chǎn)生，我們將該變頻器的出線電纜從鐵氧體環(huán)中穿過(guò)，并將變頻器至dcs的信號(hào)線與變頻器的輸入、輸出線盡量遠(yuǎn)離并交叉。通過(guò)以上措施，dcs上該點(diǎn)的oop報(bào)警頻率有一定程度下降。這就證實(shí)了干擾源來(lái)自變頻器。那么下一步的措施就是盡量減少變頻器的干擾。
為了消除變頻器對(duì)dcs信號(hào)的干擾，我們采取了如下措施，將接地線加粗并將接地點(diǎn)盡量靠近變頻器;同時(shí)，將變頻器送dcs的信號(hào)線在變頻器出線側(cè)穿鋼管敷設(shè)，并將鋼管可靠接地。通過(guò)以上措施，dcs出現(xiàn)oop報(bào)警的頻率明顯降低，但仍未能徹底消除變頻器干擾。會(huì)不會(huì)是變頻器故障呢?為此我們更換了變頻器，干擾信號(hào)馬上消除。就當(dāng)我們以為徹底解決問(wèn)題的時(shí)候，該故障又在一個(gè)月后出現(xiàn)。至此，該故障點(diǎn)除了變頻器至dcs的信號(hào)線未更換，其他元器件都已經(jīng)更換過(guò)。于是，我們將該屏蔽信號(hào)線進(jìn)行了更換，結(jié)果故障得到了徹底解決。
2.2 降低變頻器對(duì)dcs信號(hào)干擾的措施
該故障是由于變頻器至dcs的距離較遠(yuǎn)(200m)，原屏蔽控制線質(zhì)量較差，導(dǎo)致變頻器高頻信號(hào)通過(guò)至dcs的控制線影響附近信號(hào)線。同時(shí)，以下措施能較好的降低變頻器的干擾：
(1) 合理布線
能在相當(dāng)大程度上削弱干擾信號(hào)的強(qiáng)度，布線時(shí)，各種設(shè)備的控制線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離變頻器的輸入、輸出線。控制線在空間上，應(yīng)盡量和變頻器的輸入、輸出線交叉，最好是垂直交叉。
(2)削弱干擾源
接入電抗器或?yàn)V波器，對(duì)小功率變頻器，成本較高，我們采用一種低成本的電磁干擾抑制方法：將電機(jī)電纜從鐵氧體環(huán)中穿過(guò)，使穿過(guò)部分導(dǎo)線的阻抗局部增大，阻止電磁干擾電流通過(guò)。如將導(dǎo)線在鐵氧體環(huán)上繞幾圈，總的電感和阻抗值將隨圈數(shù)的平方而增大。電機(jī)電纜可從鐵氧體環(huán)中穿過(guò)三次。但應(yīng)注意，連接電機(jī)和變頻器的接地線應(yīng)留在環(huán)外。
(3)對(duì)線路進(jìn)行屏蔽
變頻器到電動(dòng)機(jī)之間的連接線，應(yīng)盡量穿入金屬管內(nèi)，金屬管應(yīng)該接地。信號(hào)線屏蔽層不論是接公共端還是接地，都只能在一端進(jìn)行，切不可兩端都接。
(4)準(zhǔn)確接地
接地線應(yīng)盡量地粗一些，接地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近變頻器;接地線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電源線;變頻器所用地接地線，必須和其他設(shè)備地接地線分開(kāi);必須絕對(duì)避免把所有設(shè)備的接地線連在一起后再接地;變頻器的接地端子不能和電源的“零線”相接。
3 結(jié)束語(yǔ)
變頻器的干擾會(huì)對(duì)其它設(shè)備的運(yùn)行造成影響，所以變頻器的抗干擾措施一定要作好，才能保證生產(chǎn)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
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