2025年接地系统设计方案VIP专享VIP免费

接地系统的准备在DCS应用中，最让人不清晰的，但又是必须理解的大概就是接地问题了。不仅诸多顾客不清晰，就连有的系统集成商、DCS厂商代理处的有人都未必特别清晰，因素是由于大部分学自动控制和计算机的人在学校学自动控制原理或计算机原理时是不学接地内容的。而工业控制计算机又涉及到除了计算机本身外尚有诸多多个类型的信号线，直接与计算机I／O接口相连，这些信号有开关量型（涉及开入、开出、并且负载能力也有很大差别，有模拟类的（大信号:4－20mV，1－5V，小信号0－50mV。O－10mV，大信号中有四线制的，也有两线制的）有的系统中尚有交流信号直接通过互感器而接到计算机的交流信号采样，这样也就造成了各工控机厂家（特别是DCS厂家）为了确保自己系统能够在多个应用现场正常运行，提出了多个各样的接地规定。而这些接地规定差别很大，有的很苛刻，有的相对宽松某些。这就更使现场人员混乱了。不仅厂家提的接地规定不一致，并且多个教科书和设计手册中对接地的解释也不甚统一。为了让现场施工人员和工程服务人员对接地问题有一种较全方面的理解，我们在此较为具体地介绍一种系统应用中碰到的某些接地概念和办法。1、干扰因素为了理解接地的目的，我们先介绍系统应用中所面临的几个干扰。干扰又叫噪声，是窜入或叠加在系统电源、信号线上的与信号无关的电信号。干扰会造成测量的误差、严重的干扰（如雷击,大的串模干扰可会造成设备损坏。常见的干扰有下列几个：（1）电阻耦合引入的干扰（传导引入）①当几个信号线在一起传输时，由于绝缘材料老化，漏电而影响到其它信号，即在其它信号中引入干扰。②在某些用电能作为执行手段的控制系统中（如电热炉、电解槽等）信号传感器漏电，接触到带电体，也会引入很大的干扰。③在某些传统仪表和执行机构中，现场端采用220V供电，有时设备烧坏，造成电源与信号线间短路，也会造成较大的干扰。④由于接地不合理，例如在信号线的两端接地，会由于地电位差而加入一较大的干扰，如图3.4.9所示。信号线的两端同时接地，这样，如果A、B两点的距离较远，则可能会有较大的电位差eN，这个电位差可能会在A·B两端之间的信号线上产生一种很大的环流。（2）电容电感耦合引入的干扰由于在被控现场往往有诸多信号同时接入计算机，并且这些信号线或者走电缆槽，或者走电缆管,但必定是诸多根信号在一起走线。这些信号之间都有分布电容存在，会通过这些分布电容将干扰加到别的信号线上，同时，在交变信号线的周边会产生个交变的磁通，而这些交变磁通会在并行的导体之间产生电动势，这也会造成线路上的干扰。（3）计算机供电线路上引入的干扰在有些工业现场(特别是电厂冶金公司、大的机械加工厂）大型电气设备启动频繁，大的开关装置动作也较频繁，这些电动机的启动、开关的闭合产生的火花会在其周边产生很大的交变磁场．这些交变磁场既能够通过在信号线上耦合产生干扰，也可能通过电源线上产生高频干扰，这些干扰如果超出允许范畴，也会影响计算机系统的工作。（4）雷击引入的干扰雷击可能在系统周边产生很大的电磁干扰，也可能通过多个接地线引入干扰。2、干扰克制以上列举了产生干扰的几个因素，这些干扰如果得不到较好的克制和避免，轻则影响系统的测量技术精度，因而使正常的控制无法实现，重则会造成设备损坏，人们在长久的工程实践中总结出了诸多干扰克制的办法。（l）隔离①使全部的信号线较好地绝缘，使其不可能漏电，这样，避免由于接触引入的干扰；②将不同种类的信号线隔离铺设（在不同一电缆槽中，或用隔板隔开），我们能够根据信号不同类型将其按抗噪声干扰的能力分成几等。模拟量信号（模入、模出，特别是低电平的模人信号如热电偶信号，热电阻信号等）对高频的脉冲信号的抗干扰能力是很差的。建议用屏蔽双绞线连接，且这些信号线必须单独占用电线管或电缆槽，不可与其它信号在同一电缆管（或槽）中走线。低电平的开关信号（某些状态干结点信号），数据通信线路（RS232、EIA485等），对低频的脉冲信号的抗干扰能力比上种信号要强，但建议最佳采用屏蔽双绞线（最少用双绞线）连接。这类信号也要单独走线，不可和动力线和大负载信号线在一...