关于DCS系统接地的分析研究
DCS控制系统的接地防护探究
１保 护 接 地 ．
１１ 作 原 理 ．工 保 护接地是为保证人身 、 备安全 ． 设 防止发 生触电事故 的进 行的 接地 ． 在中性点不接地 系统 ． 当电气设备绝缘损 坏发生一相碰壳 故障 时、 设备外壳 电位将 上升 为相 电压 ， 此时 ， 人接触设备时 ． 故障电流 Ｉ ｉ ｄ 图２ Ｄ ＣＳ系统的接地施工示意 图 将全部通过人体流人地 中， 这显然是 很危 险的。若 此时电气设 备外壳 Ｄ Ｓ控制系统的接地模式 以及接地施工如 图 １ ２所示 ． Ｃ 、 由于篇幅 经Ｒ ｄ电阻接地 ． ｄ Ｒ 与人体 电阻 Ｒ ， ｒ形成并联 电路 。 流过人体 的电 则 Ｄ Ｓ控制系统的接地模式 以及接地施工过程不在此赘述 以下 流将是 Ｉ ｊ ｄ的一部分 。接地电流与通过 人体和接地体后经电网对地绝 有 限． Ｃ Ｃ 控制系统 的接地 防护措施分析以及 防雷建议 缘阻抗 ｚ 形成问路 ． ｃ 流过每一条 回路 的电流值 与电阻大小成 反比 ． 即 主要叙述 Ｄ Ｓ 注 ： ＧＣ ｂｎｔ ｒ ｎ ｉ ） Ｃ （ａｉ ｏ ｄ ｇ ｅ Ｇ ｕ ｎ 保护地。又叫机壳地 ； 为： Ｐ （ｏ ｅ ｒｕ ｄｎ） ＧＰ ｗ ｒ ｏｎ ｉｇ电源 地 又 叫 逻 辑 地 Ｇ 』： ， 盟 ｌ Ｒ Ａ ｏ ｒｕ ｄｎ ） Ａ ｇＧ ｏｎ ｉｇ模拟地 又叫屏蔽地 ２１电源系统防雷器 ． 式中 ： 流经人体的电流（１ Ｉ Ａ； （ ） 一级 电源防雷 ： 高能量 电源 防雷 器 ， １第 安装 目的是吸 收高能 Ｉ 流经接地体的电流（） ｒ一 Ａ； 量， 安装在 Ｕ ｓ 电箱进线端 。 Ｐ配 接地体的接地 电阻； Ｒ一人体的电阻 （） ２ 第二级 电源 防雷： 安装过 电压保护器 ， 目的是吸收第一级过后 在机房的三相电源进线端 ， 安装过 电压防雷箱 从上式可知 ． 接地体 的接地 电阻 Ｒ 愈 小． ｄ 流经人体的电流也就愈 的过 电压 ， 小 。此时 ， 电设备对地 电压 主要决定 于接 地保 护的接地体电阻 Ｒ 漏 ｄ （ ） 三级电源防雷： 浪涌抑制 器 ， ３第 安装 目的是吸收 、 二级 保护后 的微小能量 在服务器和网络交换机等重要设备的电源接人端分 别安 的大小 。 １２Ｄ Ｓ保护接地的重要性及方式 ． Ｃ 装一套插座式防雷器 ． 作为其 电源 的末级保护 Ｄ Ｓ系统接地是 为了保证 当进入供电电源 、 Ｃ Ｃ Ｄ Ｓ系统信号及 Ｄ Ｓ Ｃ ２２关于接地和防雷的建议 ． （） １检查全厂接地网和防雷系统 。ＤＣ Ｓ系统尽量远离防雷地 或 系统设备本身 出现 问题 时 ， 有效地将故 障电流迅速导人大地 ． 以保护 设备及人身安全 。 接地系统还为 Ｄ Ｓ Ｃ 控制系统提供公共信号参考点 ． 少 感 应 １ 消除电子噪声 干扰 ， 保证控制系统的顺利工作 。 因此 ， 完善 、 可靠 、 正确 （）Ｃ ２ Ｄ Ｓ控制机房选在 中间非 外墙处 ． 采用 ４ｘＯ ４ ｍｍ扁铜带沿机 的接地 ． ＤＣ 是 Ｓ系统能够安全可靠运行的关 键 房墙壁 Ｏ ｍ处 布放成环状作为工作地接地环 ．每根扁铜带需要用膨 ． ５ Ｄ Ｓ系统接地方式一般有 以下三种方式 ： Ｃ 胀螺钉架空 ５ １ ｃ — ０ｍ铺设在地面上 此接地环要用 ４ｘ４ｍ ０ ｍ扁铜带 机房 内的设备的接地线 以最短 方式一： 利用电气接地网作为 Ｄ Ｓ Ｃ 接地 网． 即与 电气接地 网共地： 或扁钢与直流接地引下线作焊接处理 ． 方式二 ： Ｄ Ｓ系统专用独立 的接地 网； 式三： Ｄ Ｓ专用接地 网 ． 的方式 ． 设 Ｃ 方 设 Ｃ 直接连接到环状工作地接地环上 经接地 线、 再接至 电气接地网 （） ３ 通过防雷器建立等 电位连 ， 电源部分采用两级 防雷 。 由于第二种接地方式与第二种接地方式 有较多相同之处 ． Ｃ Ｄ Ｓ系 （） ４ 第一级 电源 防雷器采用 ＯＢ Ｏ公 司的 Ｖ ５ Ｂ３ Ｎ Ｅ电源 防护 ２ 一 ／＋ Ｐ 器 。在机 房总配两路输入配 电母 线控制开关 的次级 ．出线端上安装 统较多的采用专用 的接地 网。但这种接地方 式存在着如下缺点： （） １ 占地面积太大 ， 投资高 ， 电缆及接地网钢材耗量大； ） （ 因不易 Ｖ ５ Ｂ３ Ｎ Ｅ电源 防护器 ２ ２ 一 ／＋ Ｐ 在厂房内找到合适 的位置 ， 距离厂房有相 当的距 离。管理、 维护 、 测量 （） ５ 第二级 电源 防雷器采用 ＯＢ Ｏ公 司的 Ｖ２ 一 ／＋ Ｐ ０ Ｃ３ Ｎ Ｅ电源 防护 器 。并联安装在机房配电箱的主控开后 ． Ｐ Ｕ Ｓ的输入端 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 ． 置 专 用 的 Ｄ Ｓ接地 网 既 困难 又不 安 全 可 设 Ｃ （）Ｃ ６ Ｄ Ｓ系统控制线路的防雷主要采用两种措施 ： 一是屏蔽 ： 一是 安装 防雷器 。 以控制线路应采用带屏蔽电缆 。对于穿越不同防雷分 所 以考虑改用电气接地 网接地 ， 效果 良好。 区 的控 制 线 路 应 在 两 端 安 装 ＯＢ 测 量控 制 系 统 防 雷 器 （ Ｌ ２ Ｏ Ｆ Ｄ ４工 业 ２Ｄ Ｓ控 制 系统 的 接地 防护 措 施 分 析 ．Ｃ
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系统接地详细解析
DCS系统接地详细解析一、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、S7-1200 CPU 从固件版本V4.1起开始支持组态控制功能，使模块的组态和安装更加灵活。
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。
分散控制系统(DCS)接地电阻测试方法研究
分散控制系统(DCS)接地电阻测试方法研究分散控制系统(DCS)接地电阻测试方法研究摘要：本文简介了分散控制系统(DCS)接地的分类，论述了接地电阻测试的重要性。
阐述了电阻测试方法原理，同时分析测试方法的优劣点，指出了准确快速可靠地发现接地问题的方法，防止由于接地不可靠导致的信号干扰、人员触电等风险。
关键词：DCS；接地电阻；干扰Abstract: This paper introduces the distributed control system ( DCS ) ground classification, discusses the importance of grounding resistance testing. Expounds the principle of resistance test method, test method and analysis of the advantages and disadvantages, pointing out quickly and accurately reliably detect grounding problems, avoid the ground does not reliably lead to signal interference, electric shock risk.Key words: DCS; grounding resistance; interference中图分类号：N34文献标识码：A 文章编号：2095-2104前言随着电力工业的迅速开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，这对保证电厂平安、经济运行起到了十分重要的作用，并取得了良好的效果。
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平安、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。
DCS盘、柜接地及保护接地施工技术措施
DCS盘、柜接地及保护接地施工技术措施DCS（数字控制系统）是电力系统操作控制自动化实现的关键设备之一，其正常运行与操作可信赖的关键因素之一是设备的接地保护，其中盘、柜接地以及保护接地是其中的重要方面。
本文将介绍DCS盘、柜接地及保护接地的施工技术措施。
一、DCS盘、柜接地切实有效的接地保护是确保DCS系统顺利运行的保证。
深入了解电力设备接地知识是实现接地保护的前提，同时了解电力设备的结构及特点也是必须掌握的知识点。
1.接地装置的基本要求（1）具有良好的接地特性，接地电阻小、稳定，能有效降低接地电势。
（2）接地装置的安装位置应当规范，并符合现行的安全规范要求。
（3）接地设施应严格执行电力专业标准，确保接地装置与地网的总体阻抗达到规定限值要求。
2.接地设计要点合理的接地设计能够有效的保障维护人员的人身安全、避免电气事故，接地的施工也是维护工作宏观计划和维护工作实际操作的重要一环。
需要注意如下要点：（1）对配电柜、控制柜、终端盒、信号盘、仪表盘和各种机械设备都应有良好的接地设计，良好的接地设计可以保护设备内部的人员、设备和电气工具等设备。
（2）建议将RFI（Radio Frequency Interference，射频干扰）的影响排除在外，这种方式可以保证防护网能发挥其正常的工作特性。
（3）设计人员认为，若运行工程师认识到有控制系统电气工具被不合适地携带、弯曲或拉伸，应及时调整接地设计，确保合理的接地设计能够有助于防止电气事故的发生。
3.接地的施工（1）市电地及城市电力设备接口接地离供电变压器1米内应铺设中性线，并绕制直径0.1×20~50m的垂直地绝缘输电线1周，然后跨越公路、桥梁、管道等障碍物，最后沿地面桥跨跨越供电主干线，连接到变电站次级降压变压器中性点，实现市电地的接口连接。
（2）地网ラ生地接地地网施工首先清洁基座，确保铜棒和铜网的接触良好，然后铰接外观清洁，并严格执行电力规范，对作业现场建立接地工地标识，采取安全防护措施，综合治理施工现场环境，确保施工质量和安全。
DCS的接地相关知识
DCS的接地相关知识（l）接地的作用接地的作用总的步说只有两种：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或110V），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（模人信号的屏蔽层的接地）。
·本安接地，是本安仪表或安全栅的接地。
这种接地除了抑制干扰外，还有使仪表和系统具有本质安全性质的措施之一。
本安接地会因为采用的设备的本实措施不同而不同，下面以齐纳式安全栅为例，说明其接地内容，如图3．413所示：该图是一个齐纳式安全栅的接地原理图。
安全栅的作用是保护危险现场端永远处于安全电源和安全电压范围之内。
如果现场端短路，则由于负载电阻和安全栅电阻R的限流作用，会将导线上的电流限制在安全范围内，使现场端不至于产生很高的温度，引起燃烧。
第二种情况，如果计算机一端产生故障，则高压电信号加入了信号回路，则由于齐纳二级的嵌位作用，也使电压位于安全范围。
DCS接地全解析
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。
不仅很多用户不清楚，就连有的系统集成商、DCS厂商代理处的有些人都未必特别清楚，原因是因为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还有很多各种类型的信号线，直接与计算机I／O接口相连，这些信号有开关量型（包括开入、开出、而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）有的系统中还有交流信号直接通过互感器而接到计算机的交流信号来样，这样也就造成了各工控机厂家（特别是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，有的很苛刻，有的相对宽松一些。
这就更使现场人员混乱了。
不仅厂家提的接地要求不一致，而且各种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个较全面的了解，我们在此较为详细地介绍一个系统应用中遇到的一些接地概念和方法。
1、干扰原因为了理解接地的目的，我们先介绍系统应用中所面临的几种干扰。
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。
常见的干扰有以下几种：（1）电阻耦合引入的干扰（传导引入）①当几种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在一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在一些老式仪表和执行机构中，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，会因为地电位差而加入一较大的干扰，如图3.4.9所示。
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系统的接地和防雷
DCS系统的接地示意图
OS
OS
OS
OS
OS
OS
EN
SVR
SVR
通讯 通讯
站
站
<4
系统 接地铜板
操作层设备 保护地
接地铜板
I/O站 I/O站 I/O站 I/O站 I/O站 I/O站 I/O站 I/O站 I/O站
<1 <4
屏蔽地
机柜保护地 绝缘层
安装架
控制层设备 屏蔽地
接地铜 B级合格 A级合格 B级合格 B级合格 A级合格 暂降：B级，中 断：C级合格
DCS的接地
接大地的本质：地球是一个巨大的导体和巨大的电容，可 以存储海量的电荷，维持最稳定的参考点。
保护接地
防电击接地 防雷接地 防静电接地 防腐蚀接地
功能接地
逻辑地 屏蔽地 信号地 本安地
项目
标准号
静电放电抗扰度
GB/T17618-1998第1条
连续波辐射骚扰抗扰度
GB/T17618-1998第2条
电快速瞬变脉冲群抗扰度 GB/T17618-1998第3条
浪涌（冲击）抗扰度
GB/T17618-1998第4条
连续波传导骚扰抗扰度
GB/T17618-1998第5条
电压暂降和短时中断抗扰度 GB/T17618-1998第7条
关于接地和防雷的建议
检查全厂接地网和防雷系统。DCS系统尽量远离 防雷地。（减少感应）
DCS控制机房选在中间非外墙处，采用4 x 40mm 扁铜带沿机房墙壁0.5m处布放成环状作为工作地 接地环，每根扁铜带需要用膨胀螺钉架空5-10cm 铺设在地面上。此接地环要用4 x 40mm扁铜带或 扁钢与直流接地引下线作焊接处理。机房内的设 备的接地线以最短的方式，直接连接到环状工作 地接地环上。
DCS系统接地方式对模拟量信号的影响分析李静
DCS系统接地方式对模拟量信号的影响分析李静发布时间：2022-05-07T04:33:56.305Z 来源：《建筑科技》2022年1月中02期作者：李静[导读] DCS系统是一种控制系统，通过计算机的中央控制功能以及互联网的连接和运行方式。
中国电子系统第四建设有限公司/福维工程科技有限公司李静上海 200235摘要：DCS系统是一种控制系统，通过计算机的中央控制功能以及互联网的连接和运行方式，监控高质量工业自动化生产的整个过程，能够更好地控制工业生产设备的运行，严格控制生产过程。
DCS控制系统中有多种先进的科技，包括多媒体设备技术、网络通信技术、计算机信息技术等，能够充分发挥各种技术优势。
尤其是在当前科技发展的形势下，人机界面的丰富互动操作可以使DCS控制系统获得越来越好的功能。
从网络节点方面来看，DCS控制系统还能通过良好的运行状态保持中枢神经的运转，使系统能够稳定可靠地运行，具有极高的网络安全性。
基于此，本篇文章对DCS系统接地方式对模拟量信号的影响进行研究，以供参考。
关键词：DCS系统；接地方式；模拟量信号；影响分析引言DCS（Distributed Control System）控制系统是工业现场的“大脑”，目的是实现工业生产全流程的高品质监控与管理，详细掌握生产设备运行状态，严格把控工业生产过程。
现如今，DCS控制系统已广泛应用于我国各工业领域，如制浆造纸生产过程、石化工业、烧碱生产、火力发电厂等，因此，对DCS控制系统的研究越发深入，其系统功能开发也越来越完备。
目前，DCS系统已发展成为一个多数据融合的系统平台，能实时进行数据采集、分析、监测并控制生产工艺过程及设备，保障现场生产安全、稳定、高效。
在过去，工业现场控制系统多采用模拟控制系统（即：依靠现场采集的模拟量，通过运放为基础的模拟电子线路实现模拟量仪表的控制与监测）。
模拟控制系统的缺点是硬件数量大、能耗大、运算能力差、可靠性差，且很难进行大规模集中控制。
火力发电厂DCS系统接地应用及注意问题
火力发电厂DCS系统接地应用及注意问题摘要：近几年，随着我国火力发电厂的不断发展，DCS系统的应用十分广泛。
其中该系统的接地运行是保证DCS系统的安全、可靠运行的关键。
文章就DCS系统接地相关问题进行总结、分析，提出了在接地实际应用中存在问题及处理措施，为DCS系统安全稳定运行提供可靠的保障。
关键词：火力发电厂；DCS系统；接地应用；标准要求；注意问题；检查维护在我国，火力发电厂中的DCS接地一般可分为保护接地和工作接地。
保护接地：为保护设备和人身安全，对可能接触到的电气设备金属部位采取的接地，如机箱接地、电源柜外壳接地、电动机外壳接地等。
DCS系统接地主要有以下几种方式：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。
在DCS 接地系统中，机柜和外壳、电源地、屏蔽地和逻辑地应分别接到机柜各地线上，并将其按一定规则连接后用铜芯电缆引至接地网。
1 相关标准和要求1.1 重大事故预防措施（1）DCS的系统接地必须严格遵守厂家技术要求，所有进入DCS系统控制信号的电缆必须采用质量合格的屏蔽电缆，在DCS侧有良好的单端接地。
（2）DCS系统与电气系统共用一个接地网时，控制系统接地线与电气接地网只允许有一个连接点，且接地电阻应＜0.5 Ω。
（3）重点处理好两种接地：保护接地和屏蔽接地。
保护接地接至电气专业接地网，接地电阻＜2 Ω屏蔽接地接至电气专业接地网，接地电阻≤0.5 Ω不满足要求时，应独立设置接地系统，接地电阻≤2 Ω屏蔽接地的接地网接地点应远离电厂大电流设备10 m以上。
（4）模拟量信号最好采用屏蔽双绞电缆连接且有良好的单端接地。
1.2 火力发电厂分散控制系统验收测试规程（l）分散控制系统的接地应符合制造厂的技术条件和有关标准的规定。
（2）屏蔽电缆的屏蔽层必须单点接地。
（3）分散控制系统采用独立接地网时，若制造厂无特殊要求，则其接地极与电厂电气接地网之间应保持10 m以上的距离，且接地电阻不得超过2 Ω。
《DCS系统存在问题分析和处理措施》
《DCS系统存在问题分析和处理措施》第一篇：dcs系统存在问题分析和处理措施dcs系统存在问题分析和处理措施北仑发电厂二期3×600mw亚临界燃煤机组，仪控设备采用美国bailey公司生产的infi-90系统。
3台机组分别于xx年7月8日、7月28日和9月28日通过168小时满负荷试运行移交商业运行。
在二期infi-90控制系统中，包括协调控制系统（ccs）、燃烧器管理系统（bms）、程序控制系统（scs）、数据采集系统（das）、汽机防进水系统（twip）。
这些功能都是由多功能处理卡mfp03和相应的i/o子模件来实现的。
所有的多功能处理器mfp03均采用1：1冗余配置。
人机接口设备采用bailey公司ois43，每台机组配有8个单独节点（node），以增加运行安全可靠性。
以下是对二期dcs系统存在问题的分析和处理措施的总结。
1、过程控制单元（pcu）电源系统故障分析处理infi-90系统pcu柜内使用的是模件化电源系统mpsii，采用2n供电方式，一路是ups供电，另一路是厂保安电源。
任何一路电源的故障都不会影响到控制柜内模件正常工作。
常见pcu柜电源系统故障情况如下：电源系统卡件有三种：系统电源卡ipsys01、现场电源模件ipfld125和电源监视模件ipmon01。
ipsys01系统电源卡主要提供5v、15v、-15vdc系统电压和25.5vdci/o电压。
该种卡件的损坏率较高，5v、15v、-15vdc25.5vdc的led状态指示灯“变红”故障，须更换损坏卡件才能消除电源卡故障。
也有5v、15v、-15vdc25.5vdc的led状态指示灯“绿闪”情况出现。
主要原因是ipsys01卡件的直流转换过电流引起，现场信号瞬间接地或i/o卡件内短路引起5v、15v、-15vdc25.5vdc电源过流，使电源卡损坏。
处理时先将新ipsys01电源卡插入pcu柜相应电源槽内，依次拔出原pcu柜中的ipsys01电源卡，观察“绿闪”ipsys01电源卡上的指示灯消失，且ipmon01监视卡上所有led灯均显示正常，说明故障电源卡已找到，更换损坏卡件，系统即能恢复正常。
DCS系统接地规范
DCS系统接地规范1.DCS接地分类总体上分两类：保护地：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。
接入公共接地极。
工作地：包括如下内容。
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。
信号地：信号回路地（现场返回信号的负端）。
当DCS给现场提供24VDC时，且AI、AO为非隔离式，信号地就是系统地。
当由其他设备提供电源时，根据信号源原理决定是否接入公共接地极。
系统地：也叫系统基准地，通常也是系统电源地（+24V负端），是为DCS信号提供的一个基准点。
系统地在DCS中，就是给模件供电的24VDC或5VDC的电源地。
对于通道隔离的I/O模块应用场合，它与信号地是有区别的，因为两者没有电气联系。
系统地接地比较复杂，一般要考虑如下几种情况：信号在现场侧已经接地的情况；系统I/O的输入、输出在现场接入同一装置（而装置的电路原理不明确）的情况。
屏蔽地：也叫模拟地，是为了避免电磁场对仪表和信号的干扰而采取的屏蔽网接地。
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.与DCS相关的接地分类本安地：也叫本质安全地，是本安仪表和齐纳安全栅的本安接地。
实践中常常将现场的设备外壳系统地（信号地）、本安地连接，以此保证安全栅能可靠工作，在此种情况下，DCS侧给齐纳安全栅供电的电源地（+24V负端）浮空。
接入公共接地极。
避雷地：将雷击能量导入大地的接地。
在电气接地网覆盖的范围内，一般不只一个避雷地。
避雷地可以通过等电位连接器与公共接地极连接在一起。
3.接地极的分类电气接地网：电气专业将全厂的地下管道，建筑框架，以及接入大地的变压器中性点等当作一个基电位作参考，此为电气地。
它覆盖整个厂的变电用电区，从原理上讲，整个厂区为一个等电位体。
浅谈DCS系统的接地
浅谈DCS系统的接地摘要:对集散控制系统(DCS)的接地问题进行了详细阐述。
关键词:接地安全抑制干扰集散控制系统通过输入输出(I/O)信号电缆实现控制室和现场的数据通信。
正确的接地是保证系统良好运行的重要条件。
正确的接地能抑制外来干扰,又能减小设备对外界的干扰。
从而提高系统运行的安全性和可靠性。
而错误的接地反而会引入干扰,严重的甚至会导致集散控制系统无法正常工作。
1 接地目的集散控制系统接地有两个目的:一是为了安全;二是为了抑制干扰。
1.1 安全包括人身安全和系统设备安全。
与一般用电设备一样,电子设备的金属外壳必须接大地,以防在事故状态时金属外壳出现过高的对地电压而危及操作人员安全和导致设备损坏。
1.2 抑制干扰包括两部分,一是提高系统本身的抗干扰能力;二是减少系统对外界的影响。
由于DCS系统所采集的现场信号多种多样,包括多种模拟信号和开关信号,例如热电阻信号、热电偶信号、4～20mA模拟量输入和输出信号、以及开关量信号等等。
这些信号极容易被附近的干扰源干扰,并且各个信号之间也是容易相互影响的。
因此采用集散控制系统的某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。
良好正确的接地系统是DCS抗电磁干扰的重要措施之一。
2 系统的接地总体原则在DCS系统中,接地技术指的就是系统接“大地”。
就是指系统的金属外壳、线路等通过接地线或接地板等接地装置与大地相连。
2.1 DCS中接地的种类主要有三类:系统地、屏蔽地和保护地。
(1)系统地控制系统中的基准电位是各回路工作的参考电位,基准电位的连线称为系统地,通常是控制回路直流电位的零伏导线。
与其他通信装置不同的是,DCS通常可以采用系统地直接与大地相连的方式。
系统地直接与大地相连,可以抑制分布电容的影响。
(2)屏蔽地为了抑制变化电场的电磁干扰,控制系统中广泛采用多种静电屏蔽方式,如变压器静电屏蔽层以及最常见的电缆的屏蔽层(通常由铜丝编织成网状),电缆屏蔽层用于防止信号电缆的信号被干扰,为了实现信号的准确通信,电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端接地,受到外界干扰时,容易在屏蔽层形成电位差,从而形成环流干扰了信号的正常通讯。
DCS系统电源与接地
系统电源与接地欧陆公司所推荐的接地方法是保证系统性能优化的必要条件之一。
NETWORK6000系统中各分散处理站通常广泛的分布于全厂，除了非常小的系统，整个系统实现单点接地是不太实际。
但在大部分NETWORK6000的应用中，组成系统的分散站分布在全厂许多地区。
例如，分散站可以在控制室，计算机室、循泵房、制粉车间等。
通过在各个分散处理站之间建立“区域接地”可以实现单点接地。
所有数据高速公路的接地阻抗，必须遵循≤2欧姆的原则。
一般来说，把在半径为15米的圆形区域内的所有站定义为一个耦合站，对于接地来说，这一限制指的是从站的中心接地点到某个工作站的最大电缆长度。
藕合站内的各站点必须在离中心接地点15米的电缆长度范围内。
每个选定的藕合站位置中都应有一个相应的接地点或接地网，为保证系统的正常操作，所有藕合站接地时，应遵循以下规则：不要通过非NETWORK6000设备接地；不要接在高压设备使用的地线上；不要通过NETWORK6000部件对非NETWORK6000设备（除标准外设以外）进行接地；不要通过建筑构件接地,如工字梁等；在工作站簇内接地线不要超过15米。
5.1 控制机柜接地NETWORK6000的控制机柜是在出厂前预先安装的，控制机柜内部有两个接地铜母排TE 和PE，用户仅需要完成两个接地铜排的接地工作。
TE(保护接地)作为DPU站的保护接地,TE接地铜排在出厂前已经与机柜外壳、DPU机架、开关电源的接地端可靠连接。
DPU机柜在现场安装时，可将机柜与机柜底座绝缘，条件不允许时也可将控制机柜与机柜底座直接连接，只要确保TE与DCS的总母排之间的电阻小于2欧姆。
PE(屏蔽接地)屏蔽接地用于带有I/O卡的分布式处理单元（DPU）工作站中，作为I/O卡的信号返回接地和屏蔽电缆接地，所有PE铜排接地线均应在大地真实阻抗的5欧姆范围之内，相互间也应在2欧姆内。
所有控制机柜的TE、PE接地铜排应各自单独引线至DCS的总母排，实现单点接地。
DCS系统的接地
DCS 系统的接地设计王 凯 周燕萍 卞爱民(上海工业自动化仪表研究所，上海 200233)摘 要：接地技术在实际工程中是一个不能忽视的问题，接地设计的好坏，将直接影响到电气、电子系统的运行质量，因此工程技术人员还必须重视接地问题。
以DCS 系统为例，着重介绍了保护接地和工作接地的作用、接地体的设置和接地电阻等。
随着电子技术的发展以及硬件制造工艺的逐步提高，其对系统工作接地的要求，将会变得越来越低，但对保护接地的要求不应降低，由于它涉及到人身和设备的安全。
关键词：抗干扰 接地 DCS 系统0 引言虽然接地技术还不能称作一门精密的科学，然而在实际工程中又是一个不能忽视的问题。
接地设计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接地问题。
本文将着重介绍DCS 系统常用的几种接地形式。
1 接地的作用按照接地作用的不同，可以将接地分成保护接地和工作接地两种。
1.1 保护接地的作用当DCS 系统供电的交流线路引入时，为了保证人身和DCS 系统电子设备本身的安全，应将系统硬件正常情况下不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。
其保护原理：若DCS 机柜没有保护接地，当机柜带电时，此时如果人体触及机柜，电流经人体和中性接地电阻而形成通路，人就遭受触电危害。
若将机柜接地，此时机柜由于意外事故带电时，很大的短路电流将会使过流保护动作。
即使开关过流保护不动作，当人触及机柜时，由于接地，电流将沿着接地体和人体两条通路流过。
人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流很小，这样人体就避免了触电的危险，起到了安全保护作用。
1.2 工作接地的作用工作接地的作用是抑制干扰，保证系统精确可靠的正常工作。
1.2.1 信号接地为了使DCS 系统设备在工作时有一个统一的公共参考电位（即基准电位），不至于因浮动而引起信号的误差，并防止其内外的有害电磁场的干扰，保证系统稳定可靠地工作，实现其固有的功能，系统中的信号电路应接地，这种接地称为信号接地。
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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关于DCS系统接地的分析研究
摘要:伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会建设进程日益加快,国民经济的建设发展要求各行业企业在经营管理过程加大与现代信息技术的融合。
分布式控制系统（即DCS系统）实现了企业集中操作与分散控制的统一,目前已广泛应用于化工、电力等行业当中。
本文依据这一实际情况,以DCS系统的接地问题为研究对象,从安全保护地接地工作要点分析、交流工作地接地工作要点分析、直流工作地接地要点分析以及相关意见与建议这四个方面入手,围绕DCS系统在接地环节需要特别关注的问题进行了较为详细的分析与阐述,并据此论证了做好DCS系统接地工作在确保DCS系统运行质量与运行效率的过程中所起到的至关重要的作用与意义。
关键词:DCS系统接地工作要点
从理论上来说,分布式控制系统（即DCS系统）是指一种由过程控制板块与过程监控板块共同构成的,以计算机通信网网络为基本载体的多级别计算机综合系统,它建立在集中式控制系统之上,本质可以归为一种新型计算机控制系统。
它作为新时期大型工业生产自动化在建设发展中的必然方向与趋势,能够为企业提供安全可靠的通信支持,是现代企业建设发展不可获取的控制系统。
据此,采取何种技术措施来有效控制并提升DCS系统的接地质量,已成为当前相关工作人员最亟待解决的问题之一。
笔者现结合实践工作经验,就这一问题谈谈自己的看法与体会。
1、安全保护地接地工作要点分析
一般来说,DCS系统中所涉及到的安全保护地主要是指包括电子学设备以及电气设备在内的系统金属机箱的接地工作。
安全保护地接地工作最关键的目的在于确保在DCS系统应误动动作操作致使漏电的情况下,系统操作人员不会应操作系统电位的骤然性升高而产生一系列的安全性问题。
我们需要明确一点:当前化工企业普遍选用的DCS系统多为传统意义上380V/220V的交流式电源,采取中心点接地的方式进行安全保护地接地工作。
相关工作人员需要将安全保护地全体设备保护地统一集中之后以中心点为接地点,将DCS系统的金属机箱接入电力电网运行系统当中。
从安全保护地的交流保护地与直流保护地角度来说,其较好的隔离措施使我们在DCS安全保护地接地中可以基本参照地压装置接地措施来进行,操作起来应更加便捷。
2、交流工作地接地工作要点分析
简单来说,在DCS系统接地当中,交流工作地专指那部分为DCS系统正常运转提供交流电源支持的全体设备的N线接地工作。
可以说,交流工作地接地工作的质量高低将直接关系到DCS系统能否长期稳定的为企业提供控制系统支持。
换句话说,DCS系统下交流工作地接地工作是整个DCS系统接地中最基本也是最核心的一环。
高质量的交流工作地接地能够确保整个DCS系统在变压器线圈击穿性问题下免受整个系统线路的高压危险,在此基础之上兼顾电网供电系统中变压器次级范围内系统中线与大地电极的有效融合。
在当前技术条件支持下,考虑到DCS系统在电位稳定性、延续性方面的特殊要求,相关工作人员需要采取HN-S 的方式对交流工作地进行配电布局,以此确保N线与整个系统的安全保护地接线能够独立运转,集中管理。
3、直流工作地接地工作要点分析
一般来说,DCS系统接地工作中的直流工作地是指那部分为DCS系统运转提供直流电源供电的地线统称,从某种意义上来说,直流工作地的接地即为DCS系统信号总线以及数字电路地的接地工作,它也是整个直流工作地接地的最主要对象。
在DCS系统实际运行过程中,我们不难发现这样一个问题:高频率的地线干扰与不稳定的系统电位变化会使得整个DCS系统中的控制终端子系统无法正常运转,CPU运作同样会出现一定的异常问题。
这也就是说企业在利用DCS系统进行分布式控制的过程中可能出现控制信号的误差性问题。
特别值得一提的是:由于当前大部分企业所选用的DCS系统在实践运行过程中多余差模信号的传递为主要对象,DCS系统与现场机械仪表电路地进而能够在这种差模信号的传递过程中实现电位的高效、稳定连接。
大量的实践研究结果向我们证实了一点:在DCS系统直流地接地过程中选取悬空方式,对直流地接地对象的接地线底端做悬空处理能够始终确保DCS系统运行免受电磁辐射的影响,从而有效提高整个DCS系统的接地质量。
4、几点意见与建议
针对上文有关DCS系统接地工作要点的分析,笔者现提出以下几点意见与建议,希望能够有助于DCS系统接地工作的进一步完善。
首先,相关工作人员需要加大对计算机系统接地装置以及接地系统的设计工作,并制定相应的规范性文件与接地项目验收标准。
以便在DCS系统接地出现故障或事故时及时展开相应的检测工作;其次,DCS系统总接地箱应当由DCS系统制造厂商批量供给,并在施工现场给予必要的安装指导,以此减轻DCS系统接地设计任务,并为系统接地项目后续的安装与维护工作创造了有利环境。
5、结语
总而言之,DCS系统接地工作并非一蹴而就的,它更多的倾向于一种长期且复杂的系统性工程,除笔者上文所介绍的安全保护地接地工作、交流工作地接地工作以及直流工作地接地工作以外,避雷地与屏蔽接地中的接地工作同样是我们关注的重点,有着极为深远的研究与探索价值。
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