1　現場(chǎng)應用中遇到的問(wèn)題

　　在現場(chǎng)應用中，從現場(chǎng)儀表反饋到控制室的儀表信號有波動(dòng)，不能反映現場(chǎng)真實(shí)的數據，現場(chǎng)的蒸汽調節閥要根據現場(chǎng)的溫度做相應的調節，壓力變送器輸出信號要反映反應器內實(shí)際的壓力，超出設備設計壓力會(huì )對設備造成嚴重的損壞，還有可能引起爆炸。不僅影響生產(chǎn)，還會(huì )給現場(chǎng)的人員帶來(lái)危險，經(jīng)分析發(fā)現現場(chǎng)的儀表信號接入的控制柜和旁邊幾臺大功率的電機變頻柜并排放置，其中有幾臺變頻器也未設置輸出輸入電抗器，信號受到旁邊柜子大功率設備的干擾，數據產(chǎn)生了波動(dòng)，經(jīng) PLC 輸出給調節閥的信號也受到影響，產(chǎn)生了波動(dòng)。

 

2　干擾來(lái)源的種類(lèi)及分析

　　干擾的來(lái)源有很多種途徑，通常所說(shuō)的干擾是指電磁干擾， 電子設備工作過(guò)程中間歇或連續性電壓電流變化，導致了在不同頻率內或者是一個(gè)頻帶間產(chǎn)生電磁能量，而這部分電磁能量會(huì )通過(guò)相應的電路輻射和傳導到周?chē)沫h(huán)境中，從而對周?chē)膬x表設備產(chǎn)生干擾。另外現場(chǎng)的熱噪聲、溫升效應、化學(xué)反應、機械振動(dòng)等也可能給測量帶來(lái)影響，產(chǎn)生一定的干擾。所以在測量過(guò)程中，要求顯示儀表有良好的動(dòng)態(tài)性能的同時(shí)，也要排除這些干擾造成的影響，否則儀表就會(huì )反饋不正確的信號，誤導生產(chǎn)。

　?。?）按產(chǎn)生干擾來(lái)源分：可分為內部干擾和外部干擾。

　　內部干擾有：在儀表內部，一些開(kāi)關(guān)電源，還有儀表的布線(xiàn)方式等也均可能成為干擾源。

　　外部干擾有：在儀表外部，一些功率比較大的用電設備以及電力設備等都可能成為干擾源。

　　通常干擾源有多種，它們在儀表內外部都可能存在。

　?。?）按儀表輸入輸出端干擾作用形式分：可分為串模干擾和共模干擾。

　　1）串模干擾是指疊加在被測信號上的干擾 , 串模干擾來(lái)源一般是周?chē)^強的交變磁場(chǎng)，儀器的低電平信號受到周?chē)蛔兇艌?chǎng)影響而產(chǎn)生交流電動(dòng)勢形成的干擾，串模干擾與被測信號同時(shí)在線(xiàn)路上傳輸，這種干擾一般較難消除掉，可以采取以下措施防止串模干擾的產(chǎn)生。

　　a) 雙絞線(xiàn)。對于來(lái)自空間電磁耦合所產(chǎn)生的串模干擾，可以采用雙絞線(xiàn)，雙絞線(xiàn)能使信號線(xiàn)回路所包圍的面積大為減少，并使各個(gè)小環(huán)路的感應電勢互相抵消，減少電磁感應。

　　b) 靜電屏蔽。在靜電場(chǎng)的作用下，導體內部各點(diǎn)的電位是相等的，為了 防止受到電磁場(chǎng)的干擾，必須對信號源和接收設備做到良好的屏蔽，隔斷電磁場(chǎng)的耦合。為了信號的穩定，最好使用帶屏蔽的電纜線(xiàn)把儀表信號接入控制室，尤其是現場(chǎng)設備距離控制室距離較遠時(shí)，如果現場(chǎng)環(huán)境干擾較強，可使用雙層屏蔽電纜。

　　c) 信號濾波。對于速度變化緩慢的直流信號，在儀表的輸入端加入濾波電路，通常，這一點(diǎn)在儀表的電路設計過(guò)程中就已經(jīng)考慮了。也可以在控制程序里加相應的算法來(lái)濾波，消除掉一些偏離正常值的離散信號。

　　2）對于外供電的儀表，由于信號源側與輸入端側的系統地的接地點(diǎn)不同，必然會(huì )存在系統地電位的差異。電網(wǎng)系統引入的共模干擾主要是指通過(guò)供電線(xiàn)路的阻抗耦合產(chǎn)生的對電源的干擾。由于不同地之間存在共模電壓，各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，因此抑制共模干擾就要把不同的地隔離開(kāi)來(lái)，使之不能形成回路?？梢圆捎米儔浩鞲綦x，光電耦合隔離，浮地屏蔽等方式。

 

3　解決措施及注意事項

　　儀表中的接地線(xiàn)沒(méi)有接好導致了儀表數據的波動(dòng)，把屏蔽線(xiàn)依次接好，解決了數據的跳動(dòng)，在此項目中壓力是一個(gè)很重要的指標，在設備上也設有安全閥作保護，把壓力變送器的反饋信號采取了隔離輸入后接入 PLC 中，我們采用了上海晨竹儀表廠(chǎng)生產(chǎn)的 CZ2047 隔離器，這款隔離器厚度僅為 7.6mm, 節省空間，低功耗的設計，可保證密集安裝可靠運行，DIN35 標準導軌安裝，一進(jìn)一出，兩線(xiàn)制，四線(xiàn)制，電流源 4-20mA，都可以用，在此項目中現場(chǎng)儀表通過(guò)此隔離器與 PLC 連接，采用四線(xiàn)制的接法，解決了信號波動(dòng)的問(wèn)題。

　　通過(guò)現場(chǎng)發(fā)現的問(wèn)題，看到要預防和抑制干擾的產(chǎn)生，在設計和儀表選型的過(guò)程中，盡量選擇抗干擾能力強的儀表和電氣元器件。了解儀表設備廠(chǎng)家產(chǎn)品的共模抑制比，串模抑制比，耐壓性能等參數。在選用大功率的變頻器時(shí)應在變頻器的電源輸入端加輸入電抗器，在變頻器的輸出端加輸出電抗器。減少耦合到周?chē)h(huán)境設備的干擾，其次是在安裝時(shí)應注意的問(wèn)題：

　　儀表控制柜與大功率的電機柜不要相鄰放置，但是通常為了便于管理和操作，控制柜都集中放在控制室，那么就需要在控制柜之間采取相應的隔離措施。

　　儀表地線(xiàn)、保護地線(xiàn)和屏蔽地線(xiàn)應該分別接地后引入控制室，總接地必須是一個(gè)單獨的系統，而且要滿(mǎn)足接地電阻小于 4Ω，與廠(chǎng)區的電網(wǎng)接地的距離也應相隔 5 米以上。

　　傳輸信號的時(shí)候，信號種類(lèi)不同，電纜的選擇和鋪設方式也不同，應按傳輸信號種類(lèi)分層敖設在不同的橋架，不與動(dòng)力電纜平行布線(xiàn)，電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地，如果電纜屏蔽層兩端都接地，就存在地電位差，有電流流過(guò)屏蔽層，當發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí)，地線(xiàn)電流將更大。檢測信號線(xiàn)的屏蔽層應在顯示儀表側接地?？刂菩盘柧€(xiàn)的屏蔽層應在被控單元處接地。

 

4　總結

　　在現場(chǎng)應用中，由于動(dòng)力線(xiàn)和儀表線(xiàn)未分開(kāi)走線(xiàn)，或者現場(chǎng)有大功率的設備等等因素，都有可能對儀表產(chǎn)生干擾，而且干擾并不是單一存在，經(jīng)常疊加在一起造成了反饋的數據波動(dòng)，測量數據不準確，有一些重要的數據還會(huì )對產(chǎn)品的質(zhì)量起到?jīng)Q定性的影響，所以一定要采取措施，消除掉干擾因素。