DCS系统接地

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DCS分散控制系统接地的探讨

DCS分散控制系统接地的探讨

2 相 关 标 准 和 要 求
21 中国国 电集 团公 司重大 事故预 防措 施 .
( )D S 1 C 的系 统接 地 必须 严 格遵 守 厂 家 技 术要
1 DCS系统 的接 地 类型 和 接 地 方 式
11 D 系统接 地类 型 . CS
求 ,所 有进 入D S 统控 制信 号 的 电缆必 须 采用 质 C系
量合 格 的屏蔽 电缆 , c 侧 有 良好 的单 端接 地 。 在D s
( )D S 2 C 系统 与电气 系统共用 一个 接地 网时 , 控 DS C 的接地一 般 可分 为保 护接地 和T作 接地 。 保 护接地 : 为保 护设 备和人 身安 全 , 可 能接触 对
制 系统 接地 线 与 电气 接 地 网 只允 许 有一 个 连 接点 .
和 人身伤 害 。 电厂 曾 凶D S 某 C 系统 接 地 问题 , 成机 造
组跳 闸数 十次 本 文 根据T 程 调试 和运 行维 护经 验 ,对 D S C 系
统接地 方式 、 接地 要求 、 号屏 蔽 、 信 接地线 截 面 、 地 接 极等方 面 的有 关 问题进行 探讨 , 提 了若 干建议 , 并 供有关 人 员参考
技 术 交 流 与 应 黼 jS I O L U Y N ONG i HU JA I U YI G Y
地 。 护接地 接至 电气专 业接地 网 , 地 电I < 保 接 且 5 2Q
的接 地点
屏蔽 接地 接至 电气 专业接 地 网 ,接 地 电阻 ≤05Q. . . 不 满足 要求 时 , 应独 立设 置 接 地 系统 , 地 电 阻 ≤2 接 Q。屏蔽 接地 的接 地 网接地 点应 远离 电 大 电流设
J S U J O I U Y N ON 技 术 交 流 与 应 用 I H I LU Y I G Y G A

DCS系统接地规范

DCS系统接地规范

D C S系统接地规范集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]D C S系统接地为保证控制系统的现场接地实施水平,保证控制系统在现场的安全可靠使用,特制定本规程。

一、接地分类接地主要可分为保护接地、工作接地、本安系统接地、防静电接地和防雷接地。

1、保护接地1)保护接地(也称为安全接地)是为人身安全和电气设备安全而设置的接地。

凡控制系统的机柜、操作台、仪表柜、配电柜、继电器柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分,由于各种原因(如绝缘破坏等)而有可能带危险电压者,均应作保护接地。

2)低于36V 供电的现场仪表,可不做保护接地,但有可能与高于36V 电压设备接触的除外。

3)当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表,与已接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时,可不做保护接地。

2、工作接地1)仪表及控制系统工作接地包括:仪表信号回路接地和屏蔽接地。

2)隔离信号可以不接地。

这里的“隔离”是指每一输入信号(或输出信号)的电路与其它输入信号(或输出信号)的电路是绝缘的、对地是绝缘的,其电源是独立的、相互隔离的。

3)非隔离信号通常是以直流电源负极为参考点,并接地。

信号分配均以此为参考点。

4)仪表工作接地的原则为单点接地,信号回路中应避免产生接地回路,如果一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地,则应采用隔离器将两点接地隔离开。

3、本安系统接地1)采用隔离式安全栅的本质安全系统,不需要专门接地。

2)采用齐纳式安全栅的本质安全系统则应设置接地连接系统。

3)齐纳式安全栅的本安系统接地与仪表信号回路接地不应分开。

4、防静电接地1)安装DCS、PLC、SIS 等设备的控制室,应考虑防静电接地。

这些室内的导静电地面、活动地板、工作台等都应进行防静电接地。

2)已做了保护接地和工作接地的仪表和设备不必再另做防静电接地。

5、防雷接地1)当仪表及控制系统的信号线路从室外进入室内后,需要设置防雷接地连接的场合,应实施防雷接地连接。

DCS系统接地要求、方式、原则、电阻率、材料以及注意事项和规范要求

DCS系统接地要求、方式、原则、电阻率、材料以及注意事项和规范要求

DCS系统接地要求、方式、原则、电阻率、材料以及注意事项和规范要求集散控制系统简称DCS,也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。

集散控制系统是以微处理器为基础,采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。

它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想,采用多层分级、合作自治的结构形式。

其主要特征是它的集中管理和分散控制。

一、DCS系统接地的基本要求DCS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时,有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。

接地系统能够为DCS提供屏蔽层,消除电子噪声干扰,并为整个控制系统提供公共信号参考点(即参考零电位)。

当接地系统发生问题时(接地电阻过大,多点接地,接地线断线或接地线与高电压、大电流设备相接触等),会造成人员的触电伤害及设备的损坏,据了解,有些DCS系统经常“死机” (或不明原因的“死机”),大多是因为接地系统不良或存在问题所引起的。

因此,完善、可靠、正确的接地,是DCS系统能够安全、可靠和良好运行的关键。

二、DCS接地分类在一般情况下,DCS控制系统需要两种接地:保护地和工作地(逻辑地、屏蔽地等)。

对于装有安全栅防爆措施的系统如化工行业所用的系统,还要求有本安地。

2.1保护地(CG,Cabinet Grounding)是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。

DCS系统所有的操作员机柜、现场控制站机柜、打印机、端子柜等均应接保护地。

保护地应接至厂区电气专业接地网,接地电阻小于4Ω。

2.2逻辑地也叫机器逻辑地、主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等的电源输出地。

如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。

需要接入公共接地极。

2.3屏蔽地(AG,Analog Grounding)也叫模拟地,它可以把现场信号传输时所受到的干扰屏蔽掉,以提高信号精度。

DCS接地的作用及方法

DCS接地的作用及方法

DCS接地的作用及方法1 DCS是英文Distributed Control Sys—tem 的缩写,即分布式控制系统,国内也称作集散型控制系统。

随着计算机技术和工业控制技术的飞速发展,DCS系统在工业过程控制越来越广泛,与常规模拟仪表相比,其优越性越来越得到广大用户的认可。

在DCS应用中,最让人不清楚的,但又是必须理解的大概就是接地问题了。

工业控制计算机除了涉及到计算机本身外还有很多各种类型的信号线,直接与计算机I/O接口相连。

有的系统中还有交流信号直接通过互感器而接到计算机上的,这样也就造成了各DCS厂家为了保证自己系统能够在各种应用现场正常运行,提出了各种各样的接地要求。

而这些接地要求差别很大,这就使现场人员不好处理了。

随着DCS控制系统在自控领域应用的不断增加,为确保DCS控制系统的正常运行,系统的正确接地是一个不容忽视的环节。

下面就DCS 系统在应用中的接地方法作相关介绍。

2 DCS接地的作用及方法所谓接地就是将电路、单元与充作信号公共参考点的一等位点或等位面实现低阻抗连接。

在DCS系统中,接地是抑制噪声和防止干扰的主要方法。

就接地的作用总的来说只有两种:一是保护人员和设备不受损害叫保护接地;二是抑制干扰叫工作接地。

接地的含义可以理解为一个等电位点或等电位面,它是电路或系统的基准电位,但不一定为大地电位。

保护地线必须在大地电位上,信号地线依据设计要求可以是大地电位,也可以不是大地电位。

2.1 保护接地保护接地是将DCS中平时不带电的金属部分(机柜外壳,操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接,使机壳和地等电位,以保护设备和人身安全。

此外保护接地还可以防止静电的积聚,使静电有可靠的泄放通路。

原因是DCS的供电是强电供电(220V或ll0V),通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生(如主机电源故障或其它故障)造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体,如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。

DCS接地系统介绍

DCS接地系统介绍

在一般情况下,DCS控制系统需要两种接地:保护地和工作地(逻辑地、屏蔽地等)。

对于装有安全栅防爆措施的系统如化工行业所用的系统,还要求有本安地。

1.1.1保护地(CG,Cabinet?Grounding)?是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。

DCS系统所有的操作员机柜、现场控制站机柜、打印机、端子柜等均应接保护地。

保护地应接至厂区电气专业接地网,接地电阻小于4Ω。

1.1.2逻辑地:也叫机器逻辑地、主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等的电源输出地。

如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。

需要接入公共接地极。

1.1.3屏蔽地(AG,Analog?Grounding)?也叫模拟地,它可以把现场信号传输时所受到的干扰屏蔽掉,以提高信号精度。

DCS系统中信号电缆的屏蔽层应做屏蔽接地。

线缆屏蔽层必须一端接地,防止形成闭合回路干扰。

铠装电缆的金属铠不应作为屏蔽保护接地,必须是铜丝网或镀铝屏蔽层接地。

接入公共接地极。

1.1.4本安地?应独立设置接地系统,接地电阻≤4Ω。

本安地的接地系统应保持独立,与厂区电气地网或其它仪表系统接地网的距离应在5m以上。

1.2DCS系统接地方式?DCS系统一般接地方式1.2.1利用电气接地网作为DCS接地网,即与电气接地网共地;?1.2.2设DCS系统专用独立的接地网;1.2.3设DCS专用接地网,经接地线、再接至电气接地网;由于第三种接地方式与第二种接地方式有较多相同处,过去,计算机或DCS系统曾经较多的采用过专用的接地网。

但这种接地方式存在的缺点是:占地面积太大,投资高,电缆及接地网钢材耗量大,距厂房有相当的距离(因不易在厂房内找到合适的位置),管理、维护、测量及查找接地极和接地线不方便,且效果不甚良好。

根据实际运行表明,设置专用的DCS接地网是既困难又不安全的。

如某电厂曾因接地问题,造成机组跳闸数十次。

根据调查,不少电厂DCS后来改用电气接地网接地,取得了良好的效果。

dcs接地事故案例

dcs接地事故案例

dcs接地事故案例话说有这么一个工厂啊,那里面的自动化控制系统DCS就像是整个工厂的大脑,指挥着各种设备有条不紊地运行着。

这个工厂的DCS系统呢,本来一直都好好的。

可是有一天啊,突然就像是中了邪一样,各种设备开始乱套了。

操作人员在控制室里都懵了,看着仪表盘上的数据像抽风似的乱跳,有的设备干脆就自己停了,还有一些设备像是发疯了一样在那空转。

工程师们赶紧过来检查,这一查,发现是DCS接地出了大问题。

原来是在一次新设备安装的时候,有个小工不太懂,在布线的时候把一根信号线的屏蔽层给弄破了,而且这根信号线的接地线又接得很不规范,就像是一个调皮的孩子,不好好站在自己该站的位置上。

这就导致了整个DCS系统的接地被破坏。

就好比一群人在跳舞,本来大家都按照同一个节奏,有个共同的基准点(接地就像这个基准点),现在这个基准点乱了,那大家肯定就都乱套了。

信号在这个系统里就像一群迷失方向的小蚂蚁,到处乱窜,有的信号本来该传0到10伏的电压表示某个设备的状态,结果因为接地乱了,传出去的电压变成了莫名其妙的值,设备收到错误的信号,可不就开始乱干活了嘛。

还有一次呢,那是在一个老厂进行改造的时候。

在改造过程中,因为赶工期,大家在连接DCS系统接地的时候就有点马虎。

他们直接把DCS的接地接到了厂房的防雷接地网上。

这看起来好像没啥问题,都是接地嘛。

但是啊,这就像是把一个娇弱的小猫咪(DCS系统)和一个威猛的大老虎(防雷系统)绑在了一起。

一旦打雷了,防雷接地网上会有很大的电流通过,这强大的电流就会顺着接地线冲到DCS系统里。

结果呢,DCS系统里面一些比较脆弱的电子元件就被这股电流给冲击坏了。

整个DCS系统就像一个人突然被一道强大的电流击中了大脑,一下子就瘫痪了。

好多设备都停止了工作,整个工厂的生产就像是被按下了暂停键,损失可大了。

从这两个案例就能看出来啊,DCS接地可不是小事,就像盖房子打地基一样,地基要是没打好,房子再漂亮也会塌的。

dcs接地施工方案

dcs接地施工方案

DCS接地施工方案1. 引言在现代工业控制系统中,独立的接地系统对于确保设备的安全运行非常重要。

在分散控制系统(DCS)中,接地施工方案是确保设备完好以及避免潜在电磁干扰的关键步骤。

本文将介绍一个基本的DCS接地施工方案。

2. DCS接地原理接地是将设备与地球电势相连,以确保设备的安全操作,并避免潜在的电磁干扰。

对于DCS系统而言,其接地原理可以总结如下:•保护人员安全:接地系统可以防止人身触电,并保护设备使用人员的安全。

•保护设备稳定运行:接地系统可以稳定供电,并减少电流噪声和其他电磁干扰对设备的影响。

•减少电磁干扰:通过有效的接地系统可以减少电磁干扰,提高DCS系统的可靠性和稳定性。

3. DCS接地施工方案步骤接下来,将介绍一个基本的DCS接地施工方案,包括以下步骤:步骤1:制定接地方案设计在施工之前,应制定一个详细的接地方案设计。

该设计应包括以下内容:•导体选择:选择适当的导体,例如铜或镀锌钢,以确保导电性能良好。

•接地电极位置:确定接地电极的位置,应选择合适的地埋深度和布置。

•接地电极类型:选择合适的接地电极类型,如土壤电极或人工接地电极等。

•连接方法:选择适当的连接方法,如焊接或螺纹连接等。

步骤2:材料准备和现场测量在施工前,需要准备所需的材料和进行现场测量,包括以下内容:•导体材料:确保所使用的导体材料符合设计要求,并进行必要的测试和检验。

•接地电极:准备接地电极,并确保其质量和性能满足要求。

•测量仪器:准备适当的仪器和设备,如接地电阻测试仪等,以进行现场测量。

步骤3:接地电极安装安装接地电极是接地施工的关键步骤,应按照以下步骤进行:•清理工作区域:清理工作区域,确保没有障碍物干扰施工。

•挖掘孔洞:根据接地方案设计的要求,挖掘合适的孔洞,确保接地电极埋设得适当。

•连接导体:将导体与接地电极进行连接,并确保连接牢固和导电性能良好。

•填充土壤:将填充土壤围绕接地电极填充,并确保土壤的质量和湿度符合要求。

DCS系统接地规范

DCS系统接地规范

DCS 系统接地为保证控制系统的现场接地实施水平,保证控制系统在现场的安全可靠使用,特制定本规程。

一、接地分类接地主要可分为保护接地、工作接地、本安系统接地、防静电接地和防雷接地。

0 c- Y( v# d7 T0 M: v% W B! `1、保护接地 " D9 I2 |*}$ ~6 z: D1)保护接地(也称为安全接地)是为人身安全和电气设备安全而设置的接地。

凡控制系统的机柜、操作台、仪表柜、配电柜、继电器柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分,由于各种原因(如绝缘破坏等)而有可能带危险电压者,均应作保护接地。

9 Z, 2)低于 36V 供电的现场仪表,可不做保护接地,但有可能与高于 36V 电压设备接触的除外。

( d2 ~3 M' z' p% \8 T3)当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表,与已接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时,可不做保护接地。

( i& K- B! Y8S2、工作接地1)仪表及控制系统工作接地包括:仪表信号回路接地和屏蔽接地。

2 s2)隔离信号可以不接地。

这里的“隔离”是指每一输入信号(或输出信号)的电路与其它输入信号(或输出信号)的电路是绝缘的、对地是绝缘的,其电源是独立的、相互隔离的。

3)非隔离信号通常是以直流电源负极为参考点,并接地。

信号分配均以此为参考点。

4)仪表工作接地的原则为单点接地,信号回路中应避免产生接地回路,如果一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地,则应采用隔离器将两点接地隔离开。

1 n3 h4 k$ e6 E3、本安系统接地 1 Y1 q- L) m5 x9 l* [8 v4 ^' K1)采用隔离式安全栅的本质安全系统,不需要专门接地。

2)采用齐纳式安全栅的本质安全系统则应设置接地连接系统。

3)齐纳式安全栅的本安系统接地与仪表信号回路接地不应分开。

4、防静电接地9 z6 c & v9 I1 X3 N1)安装 DCS、PLC、SIS 等设备的控制室,应考虑防静电接地。

dcs机柜接线规范一建机电

dcs机柜接线规范一建机电

dcs机柜接线规范一建机电
DCS系统的接地有三部分:系统电源地、信号屏蔽地、机柜安全地,在DCS机柜内安装有三块接地铜排,分别与三个地对应。

三根铜排在DCS系统内互相绝缘。

每根铜排要求各自独立连接到电气全厂接地网上,中间无其他系统的地线接入。

具体要求如下:
1)单独接地,不与其他系统共用接地点或接地线。

2)接地点到防雷接地或高压电气设备接地点的距离需大于10m。

3)每个机柜的系统电源地、信号屏蔽地、机柜安全地分别汇总接至电源柜三根铜排上,分别引至总接地点,走线尽量短而直,总接地电阻小于3Ω。

浅谈艾默生DCS系统OVATION3.51接地

浅谈艾默生DCS系统OVATION3.51接地

浅谈艾默生 DCS 系统 OVATI ON3. 51接地摘要:艾默生新版OVATION3.51DCS分散控制系统对接地的要求非常严格。

接地设计及安装的好坏直接影响到系统运行的质量,因此工程技术人员还必须重视DCS接地问题。

DCS系统合理、准确及可靠接地,是保证电厂机组DCS安全稳定可靠运行的必要条件,是系统网络通信畅通无阻的重要前提。

正确的接地不仅能抑制外部来的干扰,还能减少设备对外部的干扰影响。

下面就从几个方面来谈谈艾默生新版DCS控制系统 OVATION3.51接地问题。

关键词:分散控制系统;接地;抗干扰1DCS接地分类通常DCS控制系统需要保护地和工作地两种接地,其中工作地包括逻辑地、屏蔽地等。

保护地(CG):DCS系统所有设备都应接保护地,包括端子柜、打印机、现场控制站机柜、操作员机柜等,其目的是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害。

保护地应接至厂区电气专业接地网,接地电阻小于4Ω。

逻辑地(PG):又称主机电源地、机器逻辑地,需要接入公共接地极,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等的电源输出地。

屏蔽地(AG):也叫模拟地。

由于它能够有效屏蔽掉现场信号传输时受到的干扰,具有大大提高信号精度的作用。

DCS系统中信号电缆的屏蔽层应做屏蔽接地。

线缆屏蔽层必须一端接地,防止形成闭合回路干扰。

铠装电缆的金属铠不应作为屏蔽保护接地,必须是铜丝网或镀铝屏蔽层接地。

接入公共接地极。

2DCS接地方式通常DCS系统的接地方式有以下三种:①设DCS专用接地网,经接地线,再接至电气接地网;②设DCS系统专用独立的接地网;③利用电气接地网作为DCS接地网,即与电气接地网共地。

艾默生公司的 OVATION3.51系统,为保证机组DCS的安全运行,OVATION系统要求配置独立的DCS接地地桩,不能与其它系统共用。

根据电厂实际情况要求DCS应有单独安装的接地网,DCS接地系统应由地下主接地网及地上接地支线电缆组成,并保证接地电阻达到DCS厂家规定设计值。

DCS系统的接地

DCS系统的接地

浅谈DCS系统的接地【摘要】DCS系统的可靠接地,是保证电厂DCS安全,可靠运行的首要条件。

随着热工控制技术的发展,DCS、TSI、ETS在电厂中的应用越来越广泛,对保证发电厂的安全运行起着非常重要的作用。

文本结合发电厂运行中设备对接地要求及接地问题对信号的干扰,做了简单分析,并提出一些措施。

【关键词】热工控制干扰接地保护一.前言随着电力工业的迅速发展和热工自动化水平的提高,分散控制系统(DCS)已在国内各电厂中得到广泛应用,这对保证电厂安全、经济和文明运行起到了十分重要的作用,并取得了良好的效果。

DCS合理、可靠的系统接地,是DCS 系统非常重要的内容。

为了保证DCS 系统的监测控制精度和安全、可靠运行,必须对系统接地方式、接地要求、信号屏蔽、接地线截面选择、接地极设计、接地箱布置等方面,进行认真设计和统筹考虑。

本文根据DCS 系统的设计规范要求,对DCS系统接地进行讨论和简要的介绍,二、接地的分类和作用1安全接地1.1保护接地(CG,电气专业中称PE)是将DCS中正常情况下不应带电的金属部分(机柜外壳、操作台外壳、接线盒、电线管、电缆架以及在正常情况下不带电但人体有可能接触到危险电压的裸露金属部件等)与地之间形成良好的导电连接,以保护设备和人身安全。

因为DCS的供电是强电供电(一般是220V),通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生造成电源的高压部分与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体,如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。

因此,必须将金属外壳和地之间作很好的连接,使机壳和地等电位。

此外,保护接地还可以防止静电的积聚。

1.2防雷接地当DCS系统的信号线路从室外进入室内后,在架空线引入或可能受感应雷的场合,应实施防雷接地连接。

使雷击放电电流可从接地通路直接流入大地,而不影响系统的正常工作和人身安全。

简述DCS系统的接地

简述DCS系统的接地

所 谓 接地 就是 将 电路 、 元 与 充 作 信 号 公 共 单
地 , 可 采 用 多点 接 地 。在低 频 电 路 中 , 线 和元 也 布 件 问 的 电感 不 是 大 问题 , 接 地 形 成 的 环 路 的 干 而
扰 影 响很 大 , 因此 常 以 一点 作 为接 地点 。 一点 接 但
到 广 大 用 户 的认 可 。川 化 集 团 公 司 就 有 好 几 套 D S 系统 , 在 使 用 过 程 中 , 统 相 继 出 现 一 些 C 但 系
为 了正 确 接 地 , 须 正 确 处 理 各 种 不 同 信 号 必
的接 地 。在 D S系 统 中 , C 大致 有 以下 几 种地 线 : ◆ 数 字 地 种 地 也 叫 逻 辑 地 , 各 种 开 关 这 是
在 D S系 统 中 , 对 以上 几 种地 线 有下 面几 C 针 种 处 理 原则 。
( )一 点 接 地 和 多点 接 地 1

般 情 况 下 , 率 高 于 1 频 0MHz的 高 频 电 路
应 就 近 多点 接 地 , 率 在 lMHz以 下 的低 频 电路 频
应 一 点 接地 , 率 在 l 1 频 ~ 0 MHz之 间 可 用一 点 接
产 生 的 干 扰 : 信 号 线 有 两 点 以上 接 地 , 这 两 ① 而
点 之 间 又有 其 他 设 备 的 漏 电 流产 生 的 电位 差 , 信
号 回路 就会 因通过 大地 构 成 的闭合 回路而 产 生干
扰 I 信 号 线 的屏 蔽层 有 两点 以上 接 地 I 信 号 ② ③ 线对 地绝 缘 差 I 接 受信 号 回路 的阻 抗低 。 ④
路, 如果 接地 方 式处 理得 不好 就 会形 成 噪声 耦 合 I

浅析DCS系统的接地

浅析DCS系统的接地

浅析DCS系统的接地[摘要] 本文简要介绍了DCS系统接地的作用及重要性,DCS系统内各种接地的具体要求和方法,对指导安装有一定的意义。

[关键词] DCS ;接地的作用;接地要求和方法1、引言为了适应现代企业的发展,提高自动投入率,提高科技含量,在企业内部大搞节能降耗、增产节约,结合自身特点,我们引进了上海新华工程控制有限公司开发的XDPS-400分散控制系统。

在DCS系统中接地部分虽然并不引人注目,但非常重要。

2、接地的作用接地的作用总的来说只有两种:保护人和设备不受损害;抑制干扰;抑制干扰接地在有的书中又叫工作接地,而前者又叫保护接地。

(1)保护接地保护接地是将DCS中平时不带电的金属部分(机柜外壳,操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接,以保护设备和人身安全。

原因是DCS的供电是强电供电(220V),通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生(如主机电源故障或其它故障)造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体,如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。

因此,必须将金属外壳和地之间作很好的连接,使机壳和地等电位。

此外,保护接地还可以防止静电的积聚。

(2)工作接地工作接地是为了使DCS以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。

它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地,在石化和其它防爆系统中还有本安接地。

·机器逻辑地,也叫主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等电源的输出地。

·信号回路接地,如各变送器的负端接地,开关量信号的负端接地等。

·屏蔽接地(模入信号的屏蔽层的接地)。

除了上述几种接地外,在很多场合下容易引起混乱的还有一个供电系统地,也叫交流电源工作地,它是电力系统中为了运行需要设的接地(如中性点接地)。

3、接地要求和方法上面介绍了几种接地:供电系统地、保护地、逻辑地、屏蔽地、安全栅地、信号回路地。

浅谈DCS系统的接地

浅谈DCS系统的接地

须接大地 , 防在 事故状态 时金 属外壳 出 以
1. 2抑 制干扰 包 括 两 部 分 , 是 提 高 系 统 本 身 的 抗 一 干扰能力 ; 是减少系统对外界的影响 。 二 由
信 号的准确通 信 , 电缆 屏 蔽 层 必 须 一 点 接 地 , 果 电缆 屏 蔽 层 两 端 接 地 , 到 外 界 干 如 受
其 他 通 信 装 置 不 同 的 是 , S 常 可 以 采 DC 通
1接地 目的
包 括 人 身 安 全 和 系统 设 备 安 全 。 一 与 般 用 电设 备 一 样 , 子 设 备 的 金 属 外 壳 必 电
为 了 抑 制 变 化 电场 的 电 磁 干 扰 , 制 处 理 。 是 , 于 铠 装 热 电 偶 不 适 用 。 为 控 但 对 因
叟:
Sci ce en and Techn o I novaton ol gy n i Her d al
工 程 技 术
浅 谈 DOS系统 的接 地
王 刚 王锐 谭丽娜 ( 春职 业技 术学 院工程 技术 分 院 吉林 长春 1 0 3 长 0 3) 3

要 : 集散 控制 系统( c ) 对 D s 的接地 问题进 行 了详 细阐述 。
关键 词 :ห้องสมุดไป่ตู้地 安 全 抑 制 干 扰 接
中图分 类号 : P 3 T 3 9
文 献标 识 码 : A
文章编号 : 6 4 0 8 (0 20 () 0 8 — 2 17 - 9 X 2 l )la一 0 4 0
地 时 , 地 极 处 的 大 地 电 位 势 必 升 高 , 果 接 如
扰 时 , 易 在 屏蔽 层 形 成 电 位 差 , 而 形 成 容 从

DCS系统接地及电源安装介绍

DCS系统接地及电源安装介绍

DCS系统接地及电源安装介绍摘要:结合集散控制系统(DCS)的技术特点和要求,对控制系统关联的各种信号的接地问题及电源配置连接问题进行了详细阐述。

关键词:DCS系统,系统接地,系统电源安装引言DCS系统由工程师站、操作员站、系统服务器、现场控制站、高级计算机站、管理网网管、通信控制站及网络等做成,用以实现大、中型分布式控制及大型数据采集监控功能的计算机系统。

每一现场控制站内的各I/O单元和主控单元通过控制网络连接起来进行通信,各现场控制站、服务器、操作员站和工程师站等通过系统网络和监控我罗连接起来,构成整个控制系统,合理准确的接地和电源供给是保证DCS系统运行安全可靠、系统网络通讯畅通的重要前提,错误的不仅会引入干扰,严重时有可能会导致整个系统无法正常工作,因此本文将讨论电源的合理安装及其相关的接地问题,在总结多年来DCS系统的现场应用经验的基础上,以杭州和利时公司的MACS集散控制系统为例,对控制系统相关的电源安装和接地方法进行详细的阐述。

一系统接地1 DCS系统接地要求当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时,有效的接地系统可以迅速将过载电流导入大地,避免对人员的触电伤害和设备的损坏。

接地系统还能够为I/O信号提供屏蔽,消除电子噪声干扰,防止设备外壳带电或者静电积累,避免造成人员的触电伤害及设备损坏。

在一般情况下,DCS控制系统需要三种接地:逻辑地、保护地和屏蔽地。

保护地(CG,Cabinet Grounding)是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。

MACS系统所有的操作员机柜、现场控制站机柜、端子柜等均应接保护地。

逻辑地即系统电源地,是为了DCS电子系统提供可靠性和准确性的参考点。

屏蔽地(AG,Analog Grounding)它可以把信号传输时所受到的电磁干扰屏蔽掉,以提高信号的质量。

进入DCS系统中I/O信号应做屏蔽接地。

DCS系统,一般把逻辑地和屏蔽地接在一起。

自动化系统安全仪表接地规范

自动化系统安全仪表接地规范

DCS系统接地施工规范和注意要求一、DCS系统接地的基本要求DCS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时,有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。

接地系统能够为DCS提供屏蔽层,消除电子噪声干扰,并为整个控制系统提供公共信号参考点(即参考零电位)。

当接地系统发生问题时(接地电阻过大,多点接地,接地线断线或接地线与高电压、大电流设备相接触等),会造成人员的触电伤害及设备的损坏,据了解,有些DCS系统经常“死机”(或不明原因的“死机”),大多是因为接地系统不良或存在问题所引起的。

因此,完善、可靠、正确的接地,是DCS系统能够安全、可靠和良好运行的关键。

二、DCS接地分类在一般情况下,DCS控制系统需要两种接地:保护地和工作地(逻辑地、屏蔽地等)。

对于装有安全栅防爆措施的系统如化工行业所用的系统,还要求有本安地。

2.1保护地(CG,Cabinet Grounding)是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。

DCS 系统所有的操作员机柜、现场控制站机柜、打印机、端子柜等均应接保护地。

保护地应接至厂区电气专业接地网,接地电阻小于4Ω。

2.2逻辑地也叫机器逻辑地、主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V 等的电源输出地。

如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。

需要接入公共接地极。

2.3屏蔽地(AG,Analog Grounding)也叫模拟地,它可以把现场信号传输时所受到的干扰屏蔽掉,以提高信号精度。

DCS系统中信号电缆的屏蔽层应做屏蔽接地。

线缆屏蔽层必须一端接地,防止形成闭合回路干扰。

铠装电缆的金属铠不应作为屏蔽保护接地,必须是铜丝网或镀铝屏蔽层接地。

接入公共接地极。

2.4本安地应独立设置接地系统,接地电阻≤4Ω。

本安地的接地系统应保持独立,与厂区电气地网或其它仪表系统接地网的距离应在5m以上。

三、DCS系统接地方式1 利用电气接地网作为DCS接地网,即与电气接地网共地;2 设DCS系统专用独立的接地网;3 设DCS专用接地网,经接地线、再接至电气接地网。

DCS系统的接地

DCS系统的接地

DCS系统的接地分析摘要接地是提高电气设备安全性和电子设备电磁兼容性的有效手段之一。

本文主要介绍了DCS系统接地的种类、作用、方式及要求。

关键词:DCS系统接地保护干扰一、前言在DCS系统应用中,很多人对接地问题的重视不够且对其混淆不清。

接地的目的通常有两个:其一为了安全,叫作安全接地。

包括保护接地、防雷接地、防静电接地;其二是为了使DCS系统正常工作,主要是抑制干扰,所以叫工作接地。

正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使DCS系统将无法正常工作。

完善的接地系统是DCS控制系统抗电磁干扰、保证人身和设备安全的重要措施之一。

二、接地的分类和作用1安全接地1.1保护接地(CG,电气专业中称PE)是将DCS中正常情况下不应带电的金属部分(机柜外壳、操作台外壳、接线盒、电线管、电缆架以及在正常情况下不带电但人体有可能接触到危险电压的裸露金属部件等)与地之间形成良好的导电连接,以保护设备和人身安全。

因为DCS的供电是强电供电(一般是220V),通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生造成电源的高压部分与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体,如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。

因此,必须将金属外壳和地之间作很好的连接,使机壳和地等电位。

此外,保护接地还可以防止静电的积聚。

1.2防雷接地当DCS系统的信号线路从室外进入室内后,在架空线引入或可能受感应雷的场合,应实施防雷接地连接。

使雷击放电电流可从接地通路直接流入大地,而不影响系统的正常工作和人身安全。

DCS系统防雷接地应与电气专业防雷接地系统共用,但不得与独立避雷装置共用接地装置。

我们可用金属电缆管或槽铺设信号线,电缆管或金属槽有很好的接地可有效消除因信号电缆附近受到雷击,通过分布电容和电感耦合到信号线,在信号线上产生很大的脉冲干扰。

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随着电力工业的迅速发展和热工自动化水平的提高,分散控制系统(DCS)已在国内各电厂中得到广泛应用,这对保证电厂安全、经济和文明运行起到了十分重要的作用,并取得了良好的效果。

DCS合理、可靠的系统接地,是DCS 系统非常重要的内容。

为了保证DCS系统的监测控制精度和安全、可靠运行,必须对系统接地方式、接地要求、信号屏蔽、接地线截面选择、接地极设计、接地箱布置等方面,进行认真设计和统筹考虑。

本文根据DCS系统的设计规范要求,对DCS系统接地进行讨论和简要的介绍,以供大家在DCS系统安装、维护中参考。

1、DCS系统接地的基本要求
DCS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时,有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。

接地系统能够为DCS 提供屏蔽层,消除电子噪声干扰,并为整个控制系统提供公共信号参考点(即参考零电位)。

当接地系统发生问题时(接地电阻过大,多点接地,接地线断线或接地线与高电压、大电流设备相接触等),会造员的触电伤害及设备的损坏,据了解,有些电厂DCS系统经常“死机”(或不明原因的“死机”),大多是因为接地系统不良或存在问题所引起的。

因此,完善、可靠、正确的接地,是DCS 系统能够安全、可靠和良好运行的关键。

1.1DCS接地分类
在一般情况下,DCS控制系统需要两种接地:保护地和工作地(逻辑地、屏蔽地等)。

对于装有安全栅防爆措施的系统如化工行业所用的系统,还要求有本安地。

保护地(CG,Cabinet Grounding)
是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造**身伤害而采取的保护措施。

DCS系统所有的操作员机柜、现场控制站机柜、打印机、端子柜等均应接保护地。

保护地应接至厂区电气专业接地网,接地电阻小于4Ω。

逻辑地:也叫机器逻辑地、主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等的电源输出地。

如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。

需要接入公共接地极。

屏蔽地(AG,Analog Grounding)
也叫模拟地,它可以把现场信号传输时所受到的干扰屏蔽掉,以提高信号精度。

DCS系统中信号电缆的屏蔽层应做屏蔽接地。

线缆屏蔽层必须一端接地,防止形成闭合回路干扰。

铠装电缆的金属铠不应作为屏蔽保护接地,必须是铜丝网或镀铝屏蔽层接地。

接入公共接地极。

本安地应独立设置接地系统,接地电阻≤4Ω。

本安地的接地系统应保持独立,与厂区电气地网或其它仪表系统接地网的距离应在以上。

1.2DCS系统接地方式DCS系统一般接地方式
利用电气接地网作为DCS接地网,即与电气接地网共地;
设DCS系统专用独立的接地网;
设DCS专用接地网,经接地线、再接至电气接地网;
由于第三种接地方式与第二种接地方式有较多相同处,过去,计算机或DCS系统曾经较多的采用过专用的接地网。

但这种接地方式存在的缺点是:占地面积太大,投资高,电缆及接地网钢材耗量大,距厂房有相当的距离(因不易在厂房内找到合适的位置),管理、维护、测量及查找接地极和接地线不方便,且效果不甚良好。

根据实际运行表明,设置专用的DCS 接地网是既困难又不安全的。

如某电厂曾因接地问题,造成机组跳闸数十次。

根据调查,不少电厂DCS后来改用电气接地网接地,取得了良好的效果。

1.3对公共接地极(网)的要求
当厂区电气接地网对地分布电阻≤4Ω时,可将厂区电气接地网当着DCS系统的公共接地极(网)。

当厂区电气接地网接地电阻较大或杂乱时,应独立设置接地系统,即为DCS系统的公共接
地极(网)。

没有本安地接入的公共接地极(网)的对地分布电阻小于4欧姆;有本安地的小于1欧姆。

接地总干线的线路阻抗小于0.1欧姆。

接地极周围内无避雷地的接入点,内无30KW
以上的高低压用电设备外壳的接入点。

当现场无法满足该条件时,防雷保护地通过避雷器/冲击波抑制器与公共接地极的主干线相连。

电焊地切勿与公共接地极及其接地网搭接在一起,二者应距离以上。

2、DCS系统的接地原则
2.1DCS系统设置的接地装置
操作台、打印台、服务器柜:设有保护地螺钉。

继电器柜、UPS柜、配电柜:设有保护地螺钉。

DCS的I/O机柜:设有屏蔽接地汇流排,保护地螺钉。

系统地(+24V地)悬浮。

仪表柜、手操盘台:设有屏蔽地接地汇流排,保护地螺钉。

安全栅柜:设有屏蔽地接地汇流排,本安地接地汇流排,保护地螺钉。

2.2信号屏蔽及其接地
根据有关技术规定要求,计算机或DCS系统信号电缆的屏蔽层不得浮空,必须接地,其接地方式应符合下列规定:
.1当信号源浮空时,屏蔽层应在计算机侧接地;
.2当信号源接地时,屏蔽层应在信号源侧接地;
.3当放大器浮空时,屏蔽层的一端与屏蔽罩相连,另一端宜接共模地(当信号源接地时,接信号地。

当信号源浮空时接现场地)。

.4当屏蔽电缆途经接线盒分断或合并时,应在接线盒内将其两端电缆的屏蔽层连接。

DCS系统信号电缆的选择与敷设,应严格按照有关规定执行。

屏蔽电缆的屏蔽层应按以上要求进行接地。

为了提高DCS 系统的抗干扰能力,DCS系统开关量输入/输出信号,选用阻燃型对绞铜网屏蔽计算机电缆还是比较恰当的。

3、DCS系统的接地方法
3.1集中布置的DCS设备接地方法
3.2分散布置的DCS设备接地方法
分散布置DCS系统设备之间的连接一般是网络(通讯)线,例如:现场控制站分散到现场,而操作员站位于不同的控制室,分散直径在的范围内,各站点间使用多模光纤或5类双绞线或DP屏蔽双绞线等连接。

使用光纤连接的站点:各站点内的接地方法同集中布置的DCS设备。

用5类双绞线或DP屏蔽双绞线连接的站点:
.1控制室的各类地线先连接到公共连接板,公共连接板通过接地总干线与公共接地极相连。

从公共接地极看过去,整个接地网络是一个星型结构。

.2 使用5类双绞线或DP屏蔽双绞线两头通过网络浪涌保护设备(信号避雷器、通流量不小于5KA)与DCS的SWITCH、HUB、REPEAT、或其他网络设备相连。

两边的站点有各自的公共接地极,二者不必有金属连接,各站点的接地方法同集中布置的DCS设备。

5类双绞线或DP屏蔽双绞线必须穿镀锌钢管或金属桥架敷设,钢管或桥架必须可靠接地。

当雷击,或者电气事故造成两边地电位差过大时,信号避雷器可以保护两边的设备。

3.3 DCS设备接地安装
接地体:为钉入地下的良导体,由接地总干线传来的电流通过接地体导入大地。

接地体与接地总干线之间采用铜焊,焊接后应做防腐处理。

可用接地网干线把多个接地体连接成网,接地网应满足DCS系统接地电阻的要求。

当接地网干线与接地体采用搭接焊时,其搭接长度
必须为扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍。

图3-2为典型的多接地体安装图。

3.4 DCS系统接地降低土壤电阻率的方法
改变接地体周围的土壤结构。

在接地体周围的土壤2~范围内,掺入不容于水的、有良好吸水性的物质,如木炭、焦碳煤渣或矿渣等,该法可使土壤电阻率降低到原来的1/5~1/10。

用食盐、木炭降低土壤电阻率用食盐、木炭分层夯实。

木炭和细掺匀为一层,约10~厚,再铺2~的食盐,共5~8层。

铺好后打入接地体。

此法可使电阻率降至原来的1/3~1/5。

但食盐日久会随流水流失,一般超过两年就要补充一次。

用长效化学降阻剂。

用长效化学降阻剂方法可使土壤电阻率降至原来的40%。

3.5 DCS系统接地材料及要求
接地体与接地网干线的材料要求
接地体和接地网干线所用钢材规格可按下表选用,若接地电阻满足不了要求时,也可选用铜材。

如果接地体和接地网干线安装在腐蚀性较强的场所,应根据腐蚀的性质采取热镀锌、热镀锡等防腐措施或适当加大截面。

3.5.2接地连线要求
DCS系统的保护地和屏蔽地连线应使用铜芯绝缘电线或电缆连接到厂区电气专用接地网或接地体上。

小表列出各类接地电缆可选用的规格。

当接地连线距离较长、DCS系统对接地电阻要求较高或接地干线分接的支线数量较多时,宜选用表中截面较大的电线电缆。

4、现场接地常用注意事项
4.1现场控制站:接地螺丝因机柜本体与底座间有胶皮形成绝缘,屏蔽地汇流排与底座间绝缘,现场控制站必须按规定做好接地处理。

即分别接至现场控制站接地汇流排上。

I/O柜的电源地与UPS的电源地必须接至同一个地,保证等电位。

4.2现场控制站:操作员站、工程师站、网络交换机、服务器主机、系统显示器等采用外壳接地或直接将电源地线连接至电气接地网。

4.3 I/O模件:模拟量模件的40端即直流24伏的负端接至逻辑地汇流排上,逻辑地汇流排接至屏蔽地,再接入总接地汇流排。

4.4.现场控制站的保护地应从机柜下方的接地螺钉接至接地分干线, 现场控制站的屏蔽地应从接地汇流排接至公共连接板。

4.5接地系统的电阻必须进行测试,以。

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