工具之家 > 工业技术 > 仪器仪表现场应用中的抗干扰分析及解决措施

仪器仪表现场应用中的抗干扰分析及解决措施

发布时间:2019-11-05 02:13:04 文章来源:工具之家    

 推荐工具:金融理财app工具实用工具

郭红

摘 要:现场使用中yi器yibiao经常会youganraoxin号例如无关dedian压或dian流xinhao、yi器yibiao工zuo空间内de电磁干扰等等,而这huizhi使chuan感器shu给上位机假信号驱dong设备也会接shoudaoji变de信号,使执行机构执行失常。因此,我们有必要对仪器仪表kang干扰cuo施进行研究分析,根ju具体仪器仪表的工作原理及其受到wai界干扰的作用机理,zhi定切shiyou效的抗干扰措施,以保障其能够正常工作。

关键词:仪表;干扰源;xiaochu措施

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.240

1 现场ying用中遇到的问题

zai现场ying用中,从现场仪表反馈到kongzhi室的仪表信号有波动,bu能反映现场真实的数据,现场的蒸汽调jie阀要根据现场的温度做相应的调jie,压力变送器输chu信号要反映反应器内实际的压力,超出设备设计压力会duishe备造成严重的损坏,还有keneng引起爆炸。不仅影响shengchan,还会给现场的人员带来危险,经分析发现现场的仪表信号接入的控制柜和旁边几台大gong率dedian机变频柜bingpai放zhi,其中有几台变频器也未设置输出输入电抗器,信号受到旁边柜子大功率设备的干扰,数据产sheng了波动,经PLC输出给调节阀的信号也受到影响,产shengliao波动。

2 干扰来源的种类及分析

干扰的来源有很多种途径,tong常所shuo的干扰shi指电磁干扰, 电子设备工作guocheng中间xie或连续性电压电流变化,导致了zai不同频率内或者是yige频带间产生电磁能量,而这bu分电磁能量会通过相应的电路辐射和传导到周围的huanjing中,从而对周围的仪表设备产生干扰。另外现场的热噪声、温升效应、化xue反应、机械振动等也ke能给ce量带来影响,产shengyi定的干扰。所以zai测量过程中,要求显示仪表有良好的动态性能的同时,也要排除这些干扰造成的影响,否则仪表就会反馈不正确的信号,误导生产。

(1)按产生干扰来源分:可分wei内bu干扰和外部干扰。

内部干扰有:在仪表内部,一些开关电源,还有仪表的布xian方shi等也均可能成wei干扰源。

外部干扰有:在仪表外部,一些功率比较大的用电设备以及电力设备等都可能成为干扰源。

通常干扰源有多种,ta们在仪表内外部都可能存在。

(2)按仪表输入输出端干扰作用形式分:可分为串模干扰和gongmo干扰。

1)串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰,串模干扰来源一般是周围较强的jiao变磁场,仪器的低电平信号受到周围交变磁场影xianger产生交流电动势形成的干扰,串模干扰与被测信号同时zaixian路上传输,这种干扰一般较难消除掉ke以采qu以下措施防止串模干扰的产生。

a)shuang绞线。对yu来自空间电磁耦合所产生的串模干扰,可以采用双绞线,双绞线能使信号线回路所包围的面积大为jianshao,bing使各个小环路的感应电势互相抵消,减少电磁感应。

b)静电屏蔽。在静电场的作用下,导体内部各点的电位是相等的,为了 防止受到电磁场的干扰,必须对信号源和接收设备做到良好的屏蔽,隔断电磁场的耦合。为了信号的稳定,最haoshi用带屏蔽的电缆线把仪表信号接入控制室,尤其是现场设备距离控制室距离较远时,如果现场环境干扰较强,可使用双层屏蔽电缆。

c)信号滤波。对yu速度变化缓慢的直流信号,在仪表的输入端加入滤波电路,通常,这一点在仪表的电路设计过程中就已经考虑了。也可以在控制程序里加相应的suan法来滤波,消除掉一些偏离正常值的离散信号。

2)对于外供电的仪表,由于信号源ce与输入端侧的系tongdi的jiedi点不同,必然会存在系统地电位的差异。电網系统引入的gongmo干扰主要是指通过供电线路的阻抗耦合产生的对电源的干扰。由于不同dizhi间存在共模电压,各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,因此抑制共模干扰就要把不同的地隔离开来,使之不能形成回路。可以采用变压器隔离,光电耦合隔离,浮地屏蔽等方shi

3 解决措施及注意事项

仪表中的接地线没有接好导致了仪表数据的波动,把屏蔽线依次接好,解决了数据的跳动,在此xiangmu中压力是一个很重要的指标,在设备上也设有安quanfa作保护,把压力变送器的反馈信号采取了隔离输入hou接入PLC中,我们采用了上海晨竹仪表厂生产的CZ2047隔离器,这款隔离器厚度仅为7.6mm,节省空间,低功耗的设计,可保证密集安装可靠yun行,DIN35标准导轨安装,一进一出,两线制,四线制,电流源4-20mA,都可以用,在此项mu中现场仪表通过此隔离器与PLC连接,采用四线制的接法,解决了信号波动的问题。

通过现场发现的问题,看到要预防和抑制干扰的产生,在设计和仪表选型的过程中,尽量选择抗干扰能力强的仪表和电气元器件。了解仪表设备厂家产pin的共模抑制比,串模抑制比,耐压性能等参数。在选用大功率的变频器时应在变频器的电源输入端加输入电抗器,在变频器的输出端加输出电抗器。减少耦合到周围环境设备的干扰,其次是在安装时应注意的问题:

仪表控制柜与大功率的电机柜不要相邻放置,但是通常为了便于管理和操作,控制柜都集中放在控制室,那么就需要在控制柜之间采取相应的隔离措施。

仪表地线、保护地线和屏蔽地线应该分别接地后引入控制室,总接地必须是一个单du的系统,而且要满足接地电阻小于4Ω,与厂区的电网接地的距离也应相隔5米以上。

传输信号的时候,信号种类不同,电缆的选择和铺设方式也不同,应按传输信号种类分层敖设在不同的桥架,不与动力电缆平行布线,电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态如雷击时,地线电流将更大。检测信号线的屏蔽层应在显示仪表侧接地。控制信号线的屏蔽层应在被控单元处接地。

4 总结

在现场应用中,由于动力线和仪表线未分开走线,或者现场有大功率的设备等等因素,都有可能对仪表产生干扰,而且干扰并不是单一存在,经常叠加在一起造成了反馈的数据波动,测量数据不准确,有一些重要的数据还会对产品的质量起到决定性的影响,所以一定要采取措施,消除掉干扰因素。

参考文献:

[1]刘仁等.仪表应用中的抗干扰措施[J].石油化工自动化,2006(02):87-98.

[2]侯永春.智能仪器的抗干扰技术研究[J].电子测试,2014(06):72-74+42.endprint

山东工业技术 2017年15期

山东工业技术的其它文章 基于变频器节能技术的应用与研究 电气信息类专业大xue生创新实验室建设的探讨 Ba对亚共晶铝硅合金微观组织与力学性能的影响 加强消防部duizhuang备器材优化配置的探讨 试论高zhi数学教学中微课的运用策略 基于尺寸链的传递系数取值问题的研究
转载请注明来源。原文地址:https://www.5420.com.cn/view/2019/1105/20900/
 与本篇相关的热门内容: