水泥厂自动控制系统的抗干扰措施论文_黄贤腾,

水泥厂自动控制系统的抗干扰措施论文_黄贤腾,

东莞华润水泥厂有限公司 广东东莞 523000

摘要:在科学技术的推动下,水泥厂的自动化水平日渐提高。但是在实际运行阶段,存在诸多干扰因素影响水泥厂自动控制系统的正常运行,降低了水泥厂企业的生产效率和生产质量。本文将简单阐述水泥厂自动控制系统的干扰因素,并提出相对应的抗干扰措施,为相关工作者提供参考借鉴。

关键词:水泥厂;自动控制系统;干扰;解决措施

1引言

随着水泥产业的高速发展,计算机、智能MCC等电子设备的应用,推动了水泥生产的智能化、自动化发展,提高了水泥厂的生产效率,满足了社会发展的需要。但是水泥厂的自动控制系统在运行过程中,很容易受到干扰因素的影响,无法正常运行。因此,研究分析水泥厂自动控制系统的抗干扰措施具有重要的现实意义。

2水泥厂自动控制系统常见的干扰因素

水泥厂在日常生产过程中,所涉及的电气系统及相关设备相对较多,导致自动控制系统较易受到各种因素的影响。根据干扰因素产生的原因不同,可以划分为内部干扰源和外部干扰源两部分。前者主要是由于自动控制系统内部的电子线路所产生的干扰,可以通过对自动控制系统优化设计来解决,而后者主要是因为电容耦合、电阻耦合以及供电线路所造成的干扰,具体体现在以下几个方面:

2.1电源干扰

电气设备的运行离不开电源,而在给自动控制系统进行供电过程中,容易因为空间电磁对电源造成影响,尤其是电网内部、开关很容易受到浪涌、短路冲击等影响,导致电源无法正常供电。此外,即便是电网当中存在分布电容,也无法绝对杜绝浪涌、短路冲击对电网的影响。

2.2信号传输线干扰

为了确保自动控制系统的中场运行,需要将信号传输线与系统进行直接连接,以提高信号传输的效率和质量。信号在传输过程中,比较容易受到电网、电磁辐射的影响,传输质量和效果都大打折扣,严重时还会导致信号传输出现异常,导致自动控制系统的相关元件出现损坏。

2.3地电位干扰

为了确保水泥厂的自动控制系统获得基准点位目标,就必须重视接地基准点的控制,然而很多水泥厂在搭建自动控制系统过程中,都不可避免的出现了单项短路电流现象,导致地电位干扰自动控制系统无法正常的运行。

3 水泥厂自动控制系统的抗干扰措施

为了降低各种干扰因素对自动控制系统的影响,必须在水泥厂自动控制系统的设计阶段、安装阶段以及运行调试阶段采取有效的抗干扰措施,具体如下所示:

3.1设计阶段的抗干扰措施

(1)信号线采用屏蔽线:为了降低水泥厂自动控制系统的信号传输过程中,受到的电磁干扰,可以采用铜网编制屏蔽信号电缆来进行自动控制系统模拟信号的传输,同时,确保信号传输的备用线、屏蔽层都具有较高的单点接地效果,可以有效的降低电容耦合所产生的影响。具体原理图如图1所示,当当阿干扰源从导线1进入时,会导致此处的对地电压为,如果对导线2增加屏蔽层,那么导线2与屏蔽层之间的部分电容为,屏蔽层与导线1之间的分布电容为,地与导线1之间的分布电容为,可以计算得出导线2屏蔽层上的干扰电压为:,当屏蔽层接地后,值为0,说明屏蔽线的增加有效的抑制了导线2上的干扰电压。

(2)采用独立回路及UPS作为供电电源:由于水泥厂生产过程中,存在大量的电子设备,导致生产所使用的电源存在严重的谐波污染。为了降低谐波对自动控制系统的影响,可以采用独立的供电回路作为自动控制系统的电源,同时增加UPS,来抑制供电电源存在的干扰。

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(3)软件抗干扰措施:为了降低软件系统当中的干扰影响,在对自动控制系统的应用软件设计过程中,可以进行软件抗干扰设计,来降低干扰。例如,为了解决周期性的干扰影响,可以在软件设计过沉重引入数字滤波、工频整形采样技术。此外,为了避免点位出现漂移问题,还可以对参考点的点位进行定时校正。选择间接跳转技术,通过设置软件陷阱来提高其结构可靠性。

此外,由于水泥厂本身的生产环境较为复杂,生产现场存在的干扰信号比较多,再加上自动控制系统本身的I/O 信号传输距离比较长,经常会出现信号传输有误的问题。因此,在对自动控制系统的应用软件进行编程时,可以选择用软件容错技术,使得自控系统能够及时发现信号错误情况,并完成错误信号的排除正常运行。

(4)对于自动控制系统变频电机的电缆,同样采用屏蔽电缆进行设计,以降低干扰因素对控制信号的影响。

3.2安装阶段

(1)隔离:在水泥厂自动控制系统安装阶段,应严格按照标准规范的要求进行施工,合理的进行线路的铺设,并确保电缆可靠绝缘。一方面避免导线在工作时出现漏电现象,另外一方面也能避免信号线出现干扰源,影响自动控制系统的正常运行。此外对于动力线、信号线在进行敷设过程中,应确保两者保持一定的距离,需要交叉敷设时,尽可能确保两者保持垂直,以降低干扰源的产生。

(2)接地系统:为了有效的减少自动控制系统的干扰,应采取可靠的接地措施,严格按照设计的要求,做好交流工作接地、安全保护接地以及直流工作接地的绝缘措施,确保其通过汇流板汇集后,在采用绝缘电缆与接地极进行连接。此外,对于自动控制系统的电缆桥架、保护管等,也需要采取有效的接地措施。

3.3调试阶段

为了确保水泥厂自动控制系统的正常运行,除了做好设计和安装工作之外,在设备的实际运行过程中,还可能会遇到各种不可预知的干扰问题。因此,还需要通过对设备的调试来针对具体的问题采取相对应的措施。以某水泥厂的自动控制系统为例,在设计和安装阶段,均采取了有效的抗干扰措施,取得了较好的效果。但是在自动控制系统的调试过程中,仍遇到了以下问题:

(1)在调试过程中,多路巡检仪存在稳定性差,信号不稳定的情况,将常出现错误报警,调停自动控制系统的现象。经过对系统进行深入分析,查找问题远,最终确定属于多路巡检仪设备本身的问题,抗干扰能力较差,在对设备进行更换处理后,信号趋于稳定。

(2)自动控制系统的燃油系统流量计在调试运行阶段,流量信号存在时有时无的现象。通过对故障现象进行深入分析,并查找具体的原因,发现在燃油系统剂量计调试过程中,存在一处信号线绝缘措施不当,导致信号线存在接地的故障。在对信号线进行绝缘处理后,干扰源被清除,自动控制系统恢复正常。

5结束语

综上所述,在水泥厂日常的生产经营过程中,受到复杂环境的影响,自动控制系统会出现工作不稳定、工作效率低等问题,究其原因,是因为干扰因素的影响。为了有效的解决这一问题,相关工作者必须结合水泥厂的实际情况,从设计、硬件、软件等多方面综合考虑,深入分析干扰产生的具体原因,合理的设计自动控制系统,加强现场安装施工质量,确保自动化控制系统的正常运行。此外,还需要对自动控制系统进行试运行调试,对于出现的不可预知的问题采取针对性措施加以解决,提高水泥厂自动控制系统的稳定运行,为企业创造更高的经济效益。

参考文献:

[1] 李淑跃. 水泥厂自控系统抗干扰措施[J]. 中国水泥, 2012(8):70-70.

[2]房垚峰. 水泥厂自控系统的抗干扰措施探究[J]. 中国机械, 2015(1):61-62.

[3]李鹏涛. NSCI水泥厂自动控制系统干扰的产生及解决措施[J]. 电子制作, 2014(21):260-260.

论文作者:黄贤腾,

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第09期

论文发表时间:2019/8/15

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