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PA儀表在水泥工業(yè)使用中的干擾分析及排除論文
摘要：在水泥廠的發(fā)展過程中會應用Profibus-DP。在當前諸多主流控制體系中，控制器和與之相應的模件間的通信協(xié)議大部分是Profibus-DP，但是以PA為代表的Profibus總線協(xié)議會延伸到過程自動化控制中，其參數(shù)具備全面性，自身容易維護的特征。與此同時，工廠提升了對信息集成的標準，促使PA儀表越來越受到關(guān)注與應用。文章是針對PA儀表在水泥工應用中存在的干擾，展開的深入探究，并且尋求其排除措施，為相關(guān)人員提供參考意見。
關(guān)鍵詞：PA儀表；水泥工業(yè)；干擾分析；排除
PA的總稱是Profibus-PA，是一種現(xiàn)場總線協(xié)議，與一般的4mA-20mA儀表有明顯的差異性。PA儀表的顯著特點是，容易調(diào)試、信息量多樣、容易維護、不浪費電纜等，但是也存在一定的不足，這主要是受到自身信號特征的影響。PA儀表傳送的主要是高頻數(shù)字信號，易受到變頻器的高次諧波與高壓配置的感應電壓的限制，致使儀表不能正常有序的工作。
1PA儀表與一般4mA-20mA儀表存在的主要差別
1.1供電方法和布線上
PA應用的主要是IBC1158-2MBP-IS標準，兩根電線不但能夠傳輸信息數(shù)據(jù)，還能夠為儀表提供電源。儀表工作務(wù)必要消耗的常量穩(wěn)態(tài)根本電流非常小，通常是毫安級別的，具體應用在防爆場所，并且要符合石化、化工的需求，與此同時，PA儀器的布線較為單一、具有便捷性，只需要一根總線連接到電氣室中；普通的4mA-20mA儀表一般需要連接諸多電纜，操作程序較為復雜。
1.2信號傳輸之間的差異
PA儀表應用的是數(shù)字通訊方法傳輸測量的最終結(jié)果，可以讀取與配置儀表的具體參數(shù)，與此同時獲取較為豐富的數(shù)據(jù)信息，但是其本身無模擬信號輸出；4mA-20mA儀表，應用模擬電流信號傳輸測量的最終結(jié)果，信號的主要內(nèi)容是測量數(shù)值，并無另外方面的參數(shù)。
2探究干擾狀況及排除方法
2.1干擾狀況
在投料生產(chǎn)中，預熱器上的數(shù)臺PA儀器信號會出現(xiàn)突然消失的狀況，時不時還會有大范圍故障信號出現(xiàn)。由于故障狀況是在同一時間出現(xiàn)的，所以將其定義為突然產(chǎn)生的干擾狀況。與此同時，窖尾車間只有一種干擾源，便是窖主傳電機，在這過程中，儀表工作都呈現(xiàn)正常的工作狀態(tài)，在歷經(jīng)檢測工作之后，儀表的連接不存在另外的干擾源，所以要把檢查目標向車間外部轉(zhuǎn)變，在進行系統(tǒng)全面的排查與對照后，找出了PA儀表大范圍出現(xiàn)中斷狀況，具體發(fā)生在原料磨車間的循環(huán)風機變頻器啟動之后的數(shù)秒范圍內(nèi)，根據(jù)上述探究與研析可以得知，出現(xiàn)干擾現(xiàn)象的主要原因是接地干擾。
通常狀況下，引發(fā)接地干擾的因素有兩種，一種是地環(huán)路干擾，另一種是公共阻抗干擾。地環(huán)路干擾的構(gòu)建主要受到兩方面因素的影響。其一，互聯(lián)配置在電磁場當中，電磁場在“系統(tǒng)A與系統(tǒng)B相連接的地方”所構(gòu)建的環(huán)路中感應，由此環(huán)路電流產(chǎn)生，成為干擾；其二，兩個系統(tǒng)的地電位有明顯的差異，構(gòu)成地電壓，在電壓的作用之下，“系統(tǒng)A連接系統(tǒng)B的地”所構(gòu)架的環(huán)路出現(xiàn)電流，地線上的電壓在另外功率非常大的用電器占用這地線時會出現(xiàn)非常強的電流，并且地線自身具備非常強的阻抗性，所以出現(xiàn)非常大的電勢差值，這樣，地線與電纜之間構(gòu)建的環(huán)路電流便作為了干擾。同樣都是干擾，公共阻抗干擾的主要原因是，兩個電路使用相同的地線，地線抗阻的出現(xiàn)，導致這其中的B電路的工作調(diào)節(jié)會影響A電路的電位。在數(shù)字電路中，信號自身有非常高的頻率，所以地線的阻抗也會升高，就會存在由于不一樣的電路共同使用相同的地線，由此有公共阻抗耦合干擾的狀況出現(xiàn)，公共阻抗的耦合的產(chǎn)生，使電路遭受巨大噪聲干擾，抗干擾的方法轉(zhuǎn)變成干擾的來源。
2.2抗干擾的具體方法
2.2.1降低或者消除地環(huán)路當中的電流。首先，把一端的電路浮地，便能夠消除地環(huán)路電流，但是考慮到安全因素，通常不準許電路浮地，這時便可把設(shè)備借助電感接地，由此，對50赫茲的交流電流裝備接地加抗阻便非常小，而對頻率非常高的干擾信號而言，裝備接地抗阻非常大，降低了地環(huán)路電流。
2.2.2應用光隔離器。另外的切斷地環(huán)路的措施是，使用光完成信號的傳送，這是解除地環(huán)路干擾最優(yōu)辦法。
2.2.3應用變壓器實現(xiàn)電路與電路間的連接，假設(shè)應用磁路連接裝備，便可將地環(huán)路電流切斷，但是有一點需要注意，變壓器初次級的寄生電容依舊為頻率較高的地環(huán)路電流奉獻通路，所以，變壓器隔離的措施，對高頻地環(huán)電流不具備顯著的控制效果。
2.3消除公共地線的阻抗
這樣便能夠降低公共地線之上的電壓降，以此有效控制公共阻抗的耦合。與此同時，借助接地途徑規(guī)避容易相互干擾的電路共用電地線，特別是弱電路和強電電路一同所使用。參照具體的探究能夠發(fā)現(xiàn)，減少地線阻抗的重點是減少地線電感，應用扁平導體作為地線，并且把諸多距離非常遠的并聯(lián)導體當成接地線。借組改善優(yōu)化的方法規(guī)避公共阻抗超出標準高度的接地方式是，并聯(lián)單點接地，把電路參照弱、強模擬、數(shù)字信號等進行歸類，之后在相同類型的電路內(nèi)部使用串聯(lián)單點接地，類型不一樣的電路使用并聯(lián)單點接地，在根本上除去公共阻抗。由此，可以規(guī)劃制作對應的調(diào)整方案，譬如：把原料磨循環(huán)風機變頻器的近端與地面接近，但是需要重點關(guān)注變頻電纜的長度，通�？刂圃�200米范圍內(nèi)，否則電機側(cè)的電壓出現(xiàn)低于標準的現(xiàn)象，給電機的正常工作造成一定的負面影響，系統(tǒng)檢測PA儀表的信號，將可能存在的兩端接地消除掉，安裝有源終端電阻，除去通訊電纜中間的信號反射。經(jīng)過一系列的措施調(diào)整，儀表參數(shù)會恢復正常。
3結(jié)語
綜上所述，文章針對PA儀表在水泥工業(yè)使用中的干擾，展開了系統(tǒng)全面的分析，并且介紹了PA儀表與一般4mA-20mA儀表存在的主要差別、存在的干擾現(xiàn)象及具體的排除方法，為相關(guān)人員提供參考意見。
參考文獻
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