换热站自控系统干扰问题分析

1、换热站自控系统干扰问题分析摘要：本文通过对现实生产中几个干扰问题的分析，重点介绍了供热系统二级换热站干 扰的原因及处理办法,从而保证供热系统安全稳走运行。关键词：变频器；干扰；PLC；接地随着人民生活水平的提高，对城市供热水平也提出了更高的要求；换热站自动化监控系统的 建设不但提高供热系统的稳走性和供蜩果而且节约了能源，但换热站干扰问题的存在却影 响看自动化监控系统的运行。所以为了保证系统可靠安全的运行和自控控制的精度监测，加 强对系统的控制,人们从设备的选型和安装，系统的设计，调试生产维护等各个坏节，已 经表现出越来越重视自动化控制系统的抗干扰能力的趋势。本文探讨了如何通过各种措施来提高系统

2、的抗干扰能力,从而实现系统的安全运行。1供热自控系统介绍供热系统二级换热站自控系统包括：压力测点、温度测点、温控阀、电磁阀、流量计、热量 表、水泵电机、变频器、PLC、监控平台等；现场控制以PLC为中心,负责采集压力值、温 度参数、变频器频率、变频器运行状态及温控阀开度等并能根据”设定值”自动控制电机频 率和温控阀开度并能控制电机的启停，真正实现了换热站自动运行；在PLC传输口连接 GPRS传输模块通过无线网络与监控室监控平台连接，监控平台能实现对二级换热站的实时 监控，真正实现了二级换热站的无人值守、自动运行功能。但以PLC为中心的自控系统却 极易受到干扰，影响了换热站自控系统的稳定运行。2

3、案例分析 (1)二级换热站刚开始供暖运行时，由于天弓不是很冷，变频器运行频率是30HZ,监控系统很稳走；随着天气渐冷，当变频器频率是46HZ时，监控平台显示"二级换热站信号 无法检测”当循环泵切换至工频运行或频率降彳氐后又恢复正常经试验分析确走是由于变频 器引起的干扰。(2 )自控系统在调试时，变频器运行频率是30HZ,而触摸屛上显示频率是40HZ ,用万 用表测星变频器A0点是13.6毫安，而PLC的AI输入端电流是16.8毫安,由于变频器输 出和PLC输入都是4 20毫安电流信号，说明PLC和变频器都没有问题，应该是中间线路 传输干扰；在自控系统调试时,当电机变频运行时，触摸屏没

4、有显示电机已经变频运行；测 呈配电柜侧中级继电器已经吸合测星PLC侧线路也导通 但测呈PLC侧线路电压时有75V 电压；由于PLC接收的是无源触点,PLC触点已经烧毁;测臺配电柜侧无电压,说明干扰 来自中间线路，且干扰电压达到了 75VO(3) 有一换热站发现事故隐患，为不影响居民的正常供暖,在供暧设施及自控系统运行条 件下维修；在配电扌躍入电焊机焊接改造,发现自控系统监测的数据不稳定，忽高忽低,电 机也时快时慢，造成系统不稳走；电焊机关掉后,系统恢复正常。在电焊机与配电柜间加隔 离变压器后再启动电焊机，系统稳走运行。干扰在我们生产中经常出现，它不但会使各种仪表测星不准确,影响的通讯，还会引起

5、系统工作异常，情况严重的话会损伤元器件，如饶坏PLC系统DI输入；对于现场隔离性能 差的自控系统，有可能会引起信号相互干扰,从而导致供地系统总线回流,造成系统逻辑数 据亲乱、逬行错误的工作动作或者死机。为了尽可能的减小干扰对我们的危害,供热工程除 了要按设计规范设计,还要求我们了解施工过程中易引起干扰的因素及防治措施。3干扰因素及解决措施供热系统中，干扰源一般都发生在电流或电压剧烈变化地方，这些部位电荷剧烈移动产生磁 场的同时磁场会改变从而产生电流和电磁波。能够促使在现场中产生干扰的因素如下：3.1变频器干扰3.1.1变频器干扰原因逆变电路、整流电路和控制电路是变频器的主要组成部分。具有非线性

6、特性的电力电子器件 组成逆变电路和整流电路。变频器输出波形除了基波意外，还会因为当变频器运行时,快速 开关动作会导致产生高次谐波。而变频器产生干扰，无论是何种干扰类型,其主要原因就是 这高次谐波。3.1.2变频器干扰防治措施：(1)增加电抗器。电抗器分进线电抗器和出线电抗器。逬线电抗器在变频器的一次侧，安 装在电源和变频器之前,可以改善变频器的功率因数，降彳瑜入电网的谐波电流,最大限度 地减少谐波对设备的影响；变频器的二次侧安装的电抗器，叫出线电抗器,接在变频器与电 动机之间,能够限制与电动机连接的电缆容性充电电流。(2 )使用滤波器。采用滤波器后，满载时进线中的电压畸变率可降至5%10%。同

7、时还 具有防止用电器本身的干扰传导给电源，还兼有尖峰电压吸收功能，对各类用电设备有很多(3) 变频器合理选型。现在市场上变频器种类繁多,档次高低也各不相同。档次高一些的 内置滤波器,能较好的净化电压,对常规设备干扰很小可以忽略不计。但部分小品牌变频器 由于成本原因(滤波器或电抗器都没有)及技术原因(抗干扰技术不完善),导致产生的干 扰较明显,且干扰极难排除。因此合理选择变频器类型也是减小干扰的重要措施。(4) 加隔离变压器，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前,主要是针对来自 电源的传导干扰。3.2电源帧电源是干扰信号PLC控制系统的主要途径之为减小干扰,可采用隔离性能较好电源对PLC

8、系统供电，而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源,可用分布电容小、抑制带大的配电器。此外，为保证电网馈点不中断，可采用在线式不间断供电电源(UPS )供电；UPS始终向 负载提供高质臺的交流电源，达到稳压、稳频、抑制浪涌、尖峰、补偿电压下限长期低压等 干扰因素，提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能，是一种PLC控 制系统的理想电源。3.3系统外线路弓I起的干扰3.3.1电艷型(1)模拟星信号或开关星信号线要选用屏蔽电缆,并作良好接地。(2 ) PLC之间或PLC与流星计、热量表之间的通讯线一般选用厂家提供的电缆,在现场环 境较好的条件下也可选用带屏

9、廠的双绞线电缆。(3)不同类型的信号应由不同电缆传输，交流信号、直流信号和模拟臺信号不能共用一根 电缆。33.2电缆敷设(1) 信号电缆应按专输信号种类分开敖设,模拟臺信号、直流信号不能与交流信号在同_ 线槽内走线；(2) 动力电缆和信号电缆分开敷设，避免信号线与动力电缆靠近平行敖设,以减少电磁干 扰。3.4接地系统不合理干扰产生的原因很复杂，通过专业仪表只能确走干扰是否发生，干扰产生的原因必须根据实 际情况加以综合分析和考虑。(1) PLC控制系统的雌包括屏蔽地、系统地、保护地和交流地等。接地系统混乱造成各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地坏路电流，影响系统正常工作。(2

10、 )安全地或电腿地：电源漏电或柜体带电,可从安全接地导入地下，保证了人身安全， 避免了安全事故的发生。(3 )系统接t也：为了使PLC控制器与所控的各个自控设备同电位而做的接地电阻不大于4 Q接地，称"系统接地"o 一般需将PLC设备系统地控制柜内开关电源负端接在一起, 称为"控制系统地"。(4)信号与屏廠接地：PLC控制系统信号线必须要有惟一的参考地，防止形成"地坏路"。 合理的接地系统对PLC控制系统中非常重要的环节。准确无误的接地，不仅能保护人身安 全,避免设备损坏同时也能对电磁干扰逬行抑制；若接地错误,PLC系统就不能正常工作运 行,引入严重的干扰信号,严重时还可能危害人身安全和造成财产损失。4结束语在企业的实际生产中,干扰，尤其是PLC控制系统中的干扰是非常复杂且重要的问题。现 代企业越来越关注供暧系统，尤其是伴随着自动彳仪呈度的提高，系统的防干扰及干扰措施也 越来越完善。为了保瞳PLC控制系统正常工作，眾合理的抑制干扰,在系统的设计和应 用中必须综合考呈各方面的因素，才能促使供热系统能够稳走连续的工作运行。参考文献：1孙卫星水泥生产中变频器产生干扰及PLC防干扰措施Z.中国工控网.2曹敏玲.PLC现场干扰问题浅析Z冲国工控网.王秀丽等电机与拖动斟出