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用一根大截面铜母线(或绝缘电缆)连接各装置的柜体中心接地点，然后将接地母线直接连接接地极。接地线采用截面大于 22mm2 的铜导线，总母线使用截面大于 60mm2 的铜排。接地极的接地电阻小于 2?，接地极最好埋在距建筑物 10 ~ 15m 远处，且 PLC 系统接地点必须与强电设备接地点相距 10m 以上。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地;不接地时，应在PLC侧接地;信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接点。在 PLC 控制系统中，具有多种形式的“地”，主要有： 信号地：是输入端信号元件-传感器的地 交流地：交流供电电源地 N 线，通常是产生主要噪声的地方 屏蔽地：一般为防止静电、磁场感应而设置的外壳或金属丝网，通过专门的铜导线将其与地相连。 保护地：一般将机器设备外壳或设备内独立器件的外壳接地，用以保护人身安全和防护设备漏电。 以上几种情况现场没有解决好可以选适合自己使用的隔离器产品解决共地干扰问题。 4.2 DCS 系统的接地：计算机控制系统中的“地”有两类。其一是设备的外壳及屏蔽层，通常与大地相连。接地的目的一是避免机壳带电而影响人员及设备的安全，二是保持机壳及屏蔽层与大地等电位，起到屏蔽外部电磁场干扰的作用。另一类是电源或信号的参考地位。在微机控制系统中，即有模拟量信号，又有数字量信号，还有电源(直流)电压的地端。这些信号的地最终就是直流电源的地。为防止公共阻抗产生的干扰，采用“汇流条分别走线”进行处理，即在电路中把模拟地与数字地分开，采用汇流条分别走线，最终在一点把两个地接在一起。信号的屏蔽层采用单点接地原则，可以防止不同接地点之间的电位差(Ucm)通过屏蔽层形成电流回路，产生干扰。 不同型式的 DCS 系统对接地要求不同，但归根结底是满足“一点接地”的要求。整个接地系统最终只有一点接到接地网上，并满足接地电阻的要求。DCS 系统的接地要求应该是确定的、完整周全的，不能为迎合用户的不同要求而改变。 电厂环境下，要求 DCS 有较强的抗干扰能力，用户希望接地方式及接地电阻的要求宽松一些。 但只有严格按厂家要求实施系统接地，才可保证系统稳定运行，也方便在某些故障情况下尽早排除不良接地因素。 下面以XX电厂控制系统(Symphony)接地特点为例进行分析： 本工程不设置单独的 DCS 接地系统，Symphony 系统的过程控制柜之间通过接地电缆串联，最终点由电源机柜处单点接到电气接地网，接地点半径 5 米内无大电流、电压启停设备的接地点，要求整个接地线缆至接地点的电阻小于 5Ω。从电源至分配盘及从分配盘至模件柜的供电电缆应使用3芯电缆，分别作为火线、中线和地线，中线与地线在电源出口处短接，并将此短接点使用扁平接地铜缆连接到最近的可靠的建筑接地系统上(见注 2)，除此以外中线和地线在其他任何地方都不应再短接。使用双路电源时，两个电源最好在同一点接地。控制机柜接地见下图：
4.2.1 Symphony 系统中，无论是单元机组的环路设备还是公用系统环路设备，其接地均较为简单。即使其物理位置分散，也不需要单独的接地网。Symphony 系统的接地系统包括两部分：一路为交流地(安全地)系统，它为故障和高频噪声提供了一个低阻抗的排泄通道，并使设备外壳保持与地等电位，保证人员不受电器伤害。一路为直流地(信号地)系统，它为数字式过程控制系统建立一个零参考电位，同时能有效消除高频噪声。 4.2.2 接地极使用厂内的地网地极，它是与大地良好接触的导体，通常使用埋入地下的—根或一组 铜棒。SYMPHONY 系统要求接地极的电阻小于 5 欧姆。接地极距建筑物及接地极之间的距离应不小于接地极的长度;与建筑地极或其他地极要大于 5 米;距离避雷针地极、大型电力设备的地极，大型开关设备、旋转机械或其它干扰源应大于 10 米。地极上不能连接其它设备。在严寒地区，接地极必须延伸到冻土层以下。 4.2.3 连接控制系统与接地极的接地导体使用多芯绝缘铜导线，在 150 米电气距离内，接地线的截面参见相关要求。用户应根据现场的具体情况决定。 4.2.4 接地导线与地极不要使用螺栓连接，应该采用焊接方式。以避免振动、腐蚀、金属热胀冷缩等造成接触不良。Symphony 系统内各机柜柜体应与金属安装底座有可靠的电气连接(可采用焊接法安装机柜或螺栓连接辅以点焊)，金属安装底座必须与整个建筑的接地系统有可靠的连接。 4.2.5 SYMPHONY 系统要求采用独立的 220VAC 供电电源。即当采用厂用电源或保安电源供电时，用户应加隔离变压器。在分配盘的电源进线处，接地线与中性线须可靠短接，接地线与火线、中线同时布线接至 SYMPHONY 系统用电设备的接线端子。 4.2.6 对于没有电源输入的设备，如 I/O 端子柜，应用采绝缘铜导线将机柜接地螺栓与其供源 的相邻模件柜的接地螺栓相连。机柜安装底座应与机柜等电位。 4.2.7 交/直流接地可共用一个接地极，当采用二个接地极时，其间的电阻应小于 l 欧姆。各控制柜的交流地、直流地分别以星形接地方式汇集，最后接入同一地网(本工程为全厂电气接地网)。接地电阻要求小于5 欧姆。 4.2.8 在机柜底部有直流公共排以供连接直流接地，此直流公共排在机柜内与交流地和机柜是隔离的。以与直流接地极相连的接地排为中心，星型连接各个模件柜的直流公共排。各端子柜与其相应的模件柜也用星型接法连接。 4.2.9 在有远程布置的机柜的系统中，远程机柜可使用自己的接地极，但接地要求是一致的，该接地极应与 DCS 主接地极在同一个地网上。 4.2.10 统外部信号接线和屏蔽线与接地有关。屏蔽线应该只在单端接地，在机柜侧接地时接至机柜两侧的屏蔽棒上，该屏蔽棒与交流安全地连接在一起。 5 总结 控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此抗干扰措施通过合理的设计或电路中加装隔离器使之更有效地抑制干扰、抗干扰，对有些干扰情况还需做具体分析，采取对症下药的方法，才能够使控制系统正常工作。 |
