21ic電源：變頻器對DCS干擾分析處理

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1 引言

2008年8月某氟化公司dcs系統(tǒng)(集散控制系統(tǒng))的催化劑進料調(diào)節(jié)閥信號間歇出現(xiàn)oop(輸出信號線斷)報警，同時該調(diào)節(jié)閥瞬間全開，造成催化劑流量異常波動，嚴重影響裝置的安全穩(wěn)定運行。

2 故障原因分析及處理

2.1 故障原因分析

由于出現(xiàn)的是oop報警，自然懷疑是信號線斷，對該信號線路進行檢查，結(jié)果線路完好。先判斷是其dcs卡件故障，對報警點的dcs卡件進行更換，但故障仍未得到解決。這時，我們意識到一定是存在干擾，從而對該dcs信號造成影響。為減少干擾，對儀表接地進行改造，但故障仍未解決。經(jīng)過對該dcs信號點排查，最后只剩下由變頻器送至dcs的信號線最值得懷疑。為證實干擾源是由變頻器產(chǎn)生，我們將該變頻器的出線電纜從鐵氧體環(huán)中穿過，并將變頻器至dcs的信號線與變頻器的輸入、輸出線盡量遠離并交叉。通過以上措施，dcs上該點的oop報警頻率有一定程度下降。這就證實了干擾源來自變頻器。那么下一步的措施就是盡量減少變頻器的干擾。

為了消除變頻器對dcs信號的干擾，我們采取了如下措施，將接地線加粗并將接地點盡量靠近變頻器;同時，將變頻器送dcs的信號線在變頻器出線側(cè)穿鋼管敷設(shè)，并將鋼管可靠接地。通過以上措施，dcs出現(xiàn)oop報警的頻率明顯降低，但仍未能徹底消除變頻器干擾。會不會是變頻器故障呢?為此我們更換了變頻器，干擾信號馬上消除。就當我們以為徹底解決問題的時候，該故障又在一個月后出現(xiàn)。至此，該故障點除了變頻器至dcs的信號線未更換，其他元器件都已經(jīng)更換過。于是，我們將該屏蔽信號線進行了更換，結(jié)果故障得到了徹底解決。

2.2 降低變頻器對dcs信號干擾的措施

該故障是由于變頻器至dcs的距離較遠(200m)，原屏蔽控制線質(zhì)量較差，導致變頻器高頻信號通過至dcs的控制線影響附近信號線。同時，以下措施能較好的降低變頻器的干擾：

(1) 合理布線

能在相當大程度上削弱干擾信號的強度，布線時，各種設(shè)備的控制線應盡量遠離變頻器的輸入、輸出線?？刂凭€在空間上，應盡量和變頻器的輸入、輸出線交叉，最好是垂直交叉。

(2)削弱干擾源

接入電抗器或濾波器，對小功率變頻器，成本較高，我們采用一種低成本的電磁干擾抑制方法：將電機電纜從鐵氧體環(huán)中穿過，使穿過部分導線的阻抗局部增大，阻止電磁干擾電流通過。如將導線在鐵氧體環(huán)上繞幾圈，總的電感和阻抗值將隨圈數(shù)的平方而增大。電機電纜可從鐵氧體環(huán)中穿過三次。但應注意，連接電機和變頻器的接地線應留在環(huán)外。

(3)對線路進行屏蔽

變頻器到電動機之間的連接線，應盡量穿入金屬管內(nèi)，金屬管應該接地。信號線屏蔽層不論是接公共端還是接地，都只能在一端進行，切不可兩端都接。

(4)準確接地

接地線應盡量地粗一些，接地點應盡量靠近變頻器;接地線應盡量遠離電源線;變頻器所用地接地線，必須和其他設(shè)備地接地線分開;必須絕對避免把所有設(shè)備的接地線連在一起后再接地;變頻器的接地端子不能和電源的“零線”相接。

3 結(jié)束語

變頻器的干擾會對其它設(shè)備的運行造成影響，所以變頻器的抗干擾措施一定要作好，才能保證生產(chǎn)系統(tǒng)的安全可靠運行。

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