DCS控制系統是以微處理器為核心的儀表控制系統,采用控制功能分散、集中顯示和操作的設計原則,兼顧分而治之、綜合協調的設計原則。江蘇奇峰電氣制造有限公司十余年專注生產DCS控制系統方案廠家,今天奇峰小編帶你九點詮釋DCS控制系統接地知識。
一、 DCS控制系統接地的基本要求
DCS控制系統的接地是為了保證當進入DCS控制系統的信號、電源或DCS控制系統設備本身出現問題時,有效的接地系統能夠承受過載電流,并能將過載電流迅速引至地面。接地系統可以為DCS提供一個屏蔽層,清理電子噪聲干擾,并為整個控制系統提供一個公共的信號參考點(即參考零電位)。
當接地系統出現問題時。接地電阻過大、多點接地、接地線斷裂或接地線與高壓大電流設備接觸等。,會造成人員觸電受傷和設備損壞。據了解,一些DCS控制系統經常會“死機”。或無法解釋的“凍結”。,大多是由于接地系統不佳或有問題。因此,完善、可靠、正確的接地是DCS控制系統防護、可靠、良好運行的關鍵。
二、DCS接地分類
DCS控制系統一般需要兩種接地方式:保護接地和工作接地(邏輯接地、屏蔽接地等)。對于配備了防護屏障防爆措施的系統,如用于化工行業的系統,還需要一個本質防護的場所。
1.保護區域(CG、機柜接地)。
是為防止靜電荷在設備外殼上積聚,避免人身傷害而采取的一種防護措施。所有操作員機柜、現場控制站機柜、打印機、終端機柜等。DCS控制系統應與保護接地連接。保護接地應與廠區電氣專門接地網連接,接地電阻應小于4Ω。
2.邏輯上
也叫機器邏輯地、主機電源地,是計算機內部邏輯電平負端的公共地,也是5V等的電源輸出地。例如,CPU的正負5伏和正負12伏的負級端子。需要有共同點。
3.屏蔽接地(AG,模擬接地)
也稱為模擬接地,它可以屏蔽現場信號傳輸過程中接收到的干擾,提高信號的準確性。DCS控制系統中信號電纜的屏蔽層應屏蔽接地。電纜的屏蔽層需要一端接地,防止干擾形成閉環。鎧裝電纜的金屬鎧裝不應用作屏蔽保護接地,需要采用銅絲網或鍍鋁屏蔽層接地。獲得共同點。
4 .霍南池
接地系統應單獨設置,接地電阻≤4Ω。本安場所的接地系統應保持單獨,與廠區的電氣接地網或其它儀表系統的距離接地網應大于5m。
三、 DCS控制系統接地方法
1.采用電氣接地網作為DCS接地網,即與電氣接地網共用接地。
2. 為DCS控制系統建立單獨的接地網。
3. 設置DCS專用接地網,通過接地線與電氣接地網連接。
由于第三種接地方式與另一種接地方式有許多相似之處,過去計算機或DCS控制系統多采用專用接地網。但這種接地方式的缺點是:占地面積大,投資高,電纜和接地網鋼材消耗量大,與廠房距離相當遠。因為要在工廠里找到一個合適的位置并不容易。,管理、維護、測量、查找接地電級和接地線都不方便,效果也不太好。根據實際運行情況,設置DCS專用接地網存在一定的難度和不防護性。
四、公用接地電級(網)的要求
1當廠區電氣接地網對地的分布電阻≤4Ω時,可作為DCS控制系統的公共接地電級(網)。
2當廠區電氣接地網接地電阻較大或雜亂時,接地系統應單獨設置,即DCS控制系統的公共接地電級(網)。
3無本質防護接地的公共接地電級(接地網)接地電阻小于4Ω。本質防護型小于1Ω。接地干線的線路阻抗小于0.1Ω。
4接地極周圍16米范圍內無防雷接地接入點,8米范圍內無30KW以上高低壓電器設備外殼接入點。當現場不能滿足條件時,通過避雷器/沖擊波抑制器將防雷接地連接到共用接地電級的主線。焊接接地與公共接地極及其接地網不得重疊,兩者之間的距離應大于10米。
五、 DCS控制系統的接地原理。
1. DCS控制系統設置的接地裝置。
1.1操作臺、打印臺、服務器柜:配備防護接地螺絲。
1.2繼電器柜、UPS柜、配電柜:配有保護接地螺絲。
1.3 DCS I/O柜:配置屏蔽接地母線、保護接地螺絲、系統接地。24V接地。暫停。
1.4儀表柜、手控臺:配置屏蔽接地母線和保護接地螺絲。
1.5防護柵柜:配置屏蔽接地母線、本安接地母線、保護接地螺絲。
2. 信號屏蔽和接地。
根據有關技術規程的要求,計算機或DCS控制系統信號電纜的屏蔽層不得漂浮,而需要接地。接地方式應符合以下要求:。
2.1信號源浮置時,屏蔽層應在計算機側接地。
2.2 信號源接地時,屏蔽層應在信號源側接地。
2.3放大器懸空時,屏蔽層的一端應接在屏蔽罩上,另一端接在共模地。信號源接地時,將信號地。信號源為浮動時,連接到地。
2.4屏蔽電纜通過接線盒斷線或合并時,應在接線盒內連接兩端電纜的屏蔽層。
六、 DCS控制系統接地降低土壤電阻率的方法
1.改變接地體周圍的土壤結構。在接地體周圍2-3米范圍內,摻入不耐水、吸水性好的物質,如木炭、焦渣或爐渣等。這種方法可以將土壤電阻率降低到原來的1/5~1/10。
2.使用鹽和木炭降低土壤電阻率用鹽和木炭分層夯實。將木炭和細粉混合成一層,厚約10—16厘米,然后撒上2—3厘米的鹽,共5—8層。鋪設后,打入接地體。這種方法可以將電阻率降低到原來的1/3~1/5。但是,鹽會隨著流水長時間流失,需要每兩年補充一次。
3.使用長效化學減阻劑。使用長效化學降阻劑可使土壤電阻率降低到40%。
七、DCS控制系統接地材料及要求
1. 接地體和接地網干線的材料要求。
接地體和接地網干線所用鋼材的規格可按下表選擇。接地電阻不能滿足要求時,也可采用銅。如果接地體和接地網主線安裝在腐蝕性較強的地方,應根據腐蝕性質采取熱鍍鋅、熱鍍錫等防腐措施或適當增大截面積。
2. 接地要求。
DCS控制系統的保護接地和屏蔽接地線應采用銅芯絕緣電線或電纜與廠區專用電氣接地網或接地體相連接。當接地距離較長,DCS控制系統對接地電阻要求較高,或接地干線分接的分支線路數量較多時,宜采用表中橫截面較大的電線電纜。
八、現場接地常見的注意事項
1. 現場控制站。
接地螺絲由柜體與底座之間的橡膠絕緣,屏蔽母線與底座絕緣。現場控制站需要按規定接地。即分別與現場控制站的接地母線連接。I/O柜的電源地和UPS的電源地需要連接到同一個地,以使得等電位。
2.各種硬件設備。
3.操作員站、工程師站、網絡交換機、服務器主機、系統顯示等。使用外殼接地或直接將電源接地線連接到電氣接地網。
3. 輸入輸出組件。
模擬模塊的40端子,即直流24伏的負端接邏輯接地總線,邏輯接地總線接屏蔽地,再接一般接地總線。
4. 屏蔽接地。
現場控制站的保護接地要從柜下的接地螺絲接至接地分支線,現場控制站的屏蔽接地要從接地母線接至共用連接板。
5. 接地電阻測試。
需要對接地系統的電阻進行測試,以使得接地符合控制系統制造商的要求。
九、接地施工規范要求
1. 電氣儀表的外殼、儀表盤、柜、箱、盒及電纜管道、保護管、支架、底座等常死的金屬部件,因絕緣破壞可能攜帶危險電壓,應接地保護。電源電壓不高于36V的就地儀表和開關,如設計文件中無特別要求,可不要求保護接地。
2.小型低壓電器的金屬外殼,如安裝在金屬板上的金屬板和按鈕、信號燈、非爆炸危險區的繼電器等,與接地的金屬板或板接觸良好時,可不接地。
3. 電氣工程中,儀表的保護接地系統應與低壓電氣設備的保護接地網相連接。連接應牢固可靠,不應串聯接地。
4.保護接地的接地電阻值應符合設計文件的規定。
5.安裝在建筑物上的電纜管道和電纜保護管可重復接地。
6.儀表和控制系統工作時應接地。工作接地包括信號電路接地、屏蔽接地和特別要求的本安電路接地。接地系統的連接方法和接地電阻值應符合設計文件的規定。
7.儀控系統的信號回路接地和屏蔽接地應共用接地裝置。
8.每個儀表電路應只有一個信號電路接地點,除非使用隔離器隔離兩個接地點之間的直流信號電路。
9.信號電路的接地點應位于顯示儀表的一側。使用接地的熱電偶和檢測元件已接地的儀表時,不應在顯示儀表側接地。
10.儀表電纜、電線的屏蔽層應在控制室儀表盤柜側接地。同一電路的屏蔽層應具有可靠的電連續性,不得浮動或重復接地,也不得在顯示儀表處再次接地。現場儀表端電纜的屏蔽層不得暴露在保護層外。
11.有抗干擾要求時,多芯電纜中的備用芯線應在一點接地,屏蔽電纜的備用芯線和電纜屏蔽層應在同一側接地。
12.儀表盤、柜、箱內各回路的各種接地,由其各自的接地支路引至接地母線或接地端子板,接地干線從接地母線或接地端子板引出,再與主接地線和接地端子板連接。接地。各接地分支線、母線或接地端子板在非連接處應相互絕緣。
13.接地系統的連接應采用銅芯絕緣電線或電纜,用鍍鋅螺栓固定,與儀表盤、柜、箱等處的接地母線連接。主接地線與接地體之間應采用焊接。
14.本安電路本身不應接地,除非設計文件另有規定。使用二極管防護柵時,其接地端應與直流電源的公共端子連接。
16.防靜電接地應符合設計文件的規定,并可與設備、管道和電的防靜電工程同時進行。
16.地連接采用多股銅芯絕緣電線或電纜,采用鍍鋅或銅螺栓連接,接地母線采用銅材,用絕緣支架固定。
17.接地線的截面積應符合設計文件和制造廠的規定。設計文件和制造廠無規定時,接地連接線應大于2mm平方,接地干線應大于6mm平方,接地干線應大于20mm平方,大于30毫米。
18.接地總干線與接地體之間應焊接。埋地接地干線可焊接有效截面積相同的熱鍍鋅扁鋼或圓鋼。接頭可搭接,扁鋼長度為寬度的2倍,園鋼直徑的6倍。接觸應良好,連接應牢固,焊接應防腐。
19.接地電阻值應符合設計文件和制造商的規定,如設計文件或制造商未規定,應符合以下規定:
a、儀表系統保護接地電阻值一般為4Ω,較高不得超過10Ω。當設置高靈敏度接地自動報警裝置或接地自動切斷裝置時,接地電阻值可大于10Ω,但應在100Ω防雷系統設置時,接地電阻不得大于1Ω;
b、屏蔽接地和工作接地應為10Ω以內;
c、本質防護電路接地等儀表接地電阻應符合產品技術文件的要求;
d、DCS、PLC、PCS系統接地電阻小于4Ω;
e、接地板之間的距離應大于5m。
20.在施工接地系統時,應及時記錄隱蔽工程。
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