变频器对DCS干扰处理具体案例分析

历史案例

　　2008年8月某氟化公司DCS系统（集散控制系统）的催化剂进料调节阀信号间歇出现oop（输出信号线断）报警，同时该调节阀瞬间全开，造成催化剂流量异常波动，严重影响装置的安全稳定运行。

故障原因分析及处理

　　1.故障原因分析

　　由于出现的是oop报警，自然怀疑是信号线断，对该信号线路进行检查，结果线路完好。先判断是其dcs卡件故障，对报警点的dcs卡件进行更换，但故障仍未得到解决。这时，我们意识到一定是存在干扰，从而对该dcs信号造成影响。为减少干扰，对仪表接地进行改造，但故障仍未解决。经过对该dcs信号点排查，最后只剩下由变频器送至dcs的信号线最值得怀疑。为证实干扰源是由变频器产生，我们将该变频器的出线电缆从铁氧体环中穿过，并将变频器至dcs的信号线与变频器的输入、输出线尽量远离并交叉。通过以上措施，dcs上该点的oop报警频率有一定程度下降。这就证实了干扰源来自变频器。那么下一步的措施就是尽量减少变频器的干扰。

　　为了消除变频器对dcs信号的干扰，我们采取了如下措施，将接地线加粗并将接地点尽量靠近变频器；同时，将变频器送dcs的信号线在变频器出线侧穿钢管敷设，并将钢管可靠接地。通过以上措施，dcs出现oop报警的频率明显降低，但仍未能彻底消除变频器干扰。会不会是变频器故障呢？为此我们更换了变频器，干扰信号马上消除。就当我们以为彻底解决问题的时候，该故障又在一个月后出现。至此，该故障点除了变频器至dcs的信号线未更换，其他元器件都已经更换过。于是，我们将该屏蔽信号线进行了更换，结果故障得到了彻底解决。

　　2.降低变频器对dcs信号干扰的措施

　　该故障是由于变频器至dcs的距离较远（200m），原屏蔽控制线质量较差，导致变频器高频信号通过至dcs的控制线影响附近信号线。同时，以下措施能较好的降低变频器的干扰：

　　（1）合理布线

　　能在相当大程度上削弱干扰信号的强度，布线时，各种设备的控制线应尽量远离变频器的输入、输出线。控制线在空间上，应尽量和变频器的输入、输出线交叉，最好是垂直交叉。                                         

　　（2）削弱干扰源

　　接入电抗器或滤波器，对小功率变频器，成本较高，我们采用一种低成本的电磁干扰抑制方法：将电机电缆从铁氧体环中穿过，使穿过部分导线的阻抗局部增大，阻止电磁干扰电流通过。如将导线在铁氧体环上绕几圈，总的电感和阻抗值将随圈数的平方而增大。电机电缆可从铁氧体环中穿过三次。但应注意，连接电机和变频器的接地线应留在环外。

　　（3）对线路进行屏蔽

　　变频器到电动机之间的连接线，应尽量穿入金属管内，金属管应该接地。信号线屏蔽层不论是接公共端还是接地，都只能在一端进行，切不可两端都接。

　　（4）准确接地

　　接地线应尽量地粗一些，接地点应尽量靠近变频器；接地线应尽量远离电源线；变频器所用地接地线，必须和其他设备地接地线分开；必须绝对避免把所有设备的接地线连在一起后再接地；变频器的接地端子不能和电源的“零线”相接。

　　结束语

　　变频器的干扰会对其它设备的运行造成影响，所以变频器的抗干扰措施一定要作好，才能保证生产系统的安全可靠运行。