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大家来讨论一下,DCS接地系统

大家来讨论一下,DCS接地系统

各位朋友,作为DCS系统的重要组成部分-DCS接地系统是非常重要的,这一点我相信大部分工控人都能够认同,但是,长期以来,不同成套公司的DCS接地不尽相同,并且五花八门,下面,我想发起一个讨论,讨论一下DCS接地有哪些形式,有哪些需要注意的地方,希望大家多支持,互相学习,共同提高。

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将DCS系统的接地与电气接地网连接在一起了。有的系统对接地电阻也没做太专门的要求,这不符合有关规定。
接地问题不能很好的解决,暂时虽不能出现问题,但一旦符合某些条件,就会发生事故,且分析较困难。

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一次DCS系统接地线松动的分析

2000年4月,安顺电厂1号机组由于DCS系统6号端子柜接地线松动,导致机组停运达4天之久。

    1 机组跳闸经过

      2000年4月2日10:07,安顺电厂1号机组跳闸,SOE打印记录如下:

      10:07:20.126 送风机A停止

      10:07:20.126 送风机B停止

      10:07:20.126 一次风机A停止

      10:07:20.126 一次风机B停止

      10:07:20.126 引风机A停止

      10:07:20.126 引风机B停止

      10:07:20.846 MFT动作

      机组跳闸后,热工检修人员到现场发现7号PCU柜所有DSI 02模件通道指示灯全部红闪,而且闪亮时间完全一致。一次风机、送风机、引风机均在运行。

    2 原因分析

      事故发生后,经检查发现6号端子柜直流接地线松动。经过分析,发现接地线松动就是造成此次事故的直接原因。

    2.1 DSI 02模件通道指示灯同时闪亮原因

      安顺电厂1号机组DCS机柜直流接地如图1所示(该图只画出与此次事件有关的机柜直流接地)。由图1可知,4号PCU柜的直流接地棒通过接地电缆和大地相接,6,7号机柜的接地线采用星形接法,接于4号PCU柜直流棒上。当6号端子柜的接地线松动时,如果现场存在交流干扰信号,将由于接地线的松动而不能消除,直接叠加在DI输入端子上。正常情况下,当输入端子的电压为12 V时,DI输入为0;当输入端子的电压低于7.2 V时,DI输入即为1。由此可见,当机柜受到交流干扰而又不能消除时,机柜所有输入信号端子电压将随交流信号的变化升高或降低,所以6号机柜的DI输入有可能同时变为“0"或“1"。而且DSI 02模件输入为“1"时,对应的通道指示灯亮,否则处于熄灭状态,这就是所有DSI 02通道指示灯同时闪烁的原因。

   

    图1 DCS机柜直流接地简图

    2.2 MFT动作原因

      在6号端子柜DI输入信号中,接有一次风机A、一次风机B、送风机A、送风机B、引风机A、引风机B跳闸信号,所以当受到交流干扰引起输入端子电压降低时,以上这些DI输入均为“1",根据保护逻辑,2台送风机或2台引风机停运都要引起MFT动作,这就是MFT动作的原因。

      事件发生后,安顺电厂热控分场立即对所有DCS机柜接地电缆加装了冗余连接,以杜绝此类事件再次发生。

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DCS接地分类

DCS接地总体上分两类:
保护地:为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。接入公共接地极。
工作地:包括如下内容。

  • 逻辑地:也叫机器逻辑地、主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等的电源输出地。如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。需要接入公共接地极。
  • 信号地:信号回路地(现场返回信号的负端)。当DCS给现场提供24VDC时,且AI、AO为非隔离式,信号地就是系统地。当由其他设备提供电源时,根据信号源原理决定是否接入公共接地极。
  • 系统地:也叫系统基准地,通常也是系统电源地(+24V负端),是为DCS信号提供的一个基准点。系统地在DCS中,就是给模件供电的24VDC或5VDC的电源地。对于通道隔离的I/O模块应用场合,它与信号地是有区别的,因为两者没有电气联系。系统地接地比较复杂,一般要考虑如下几种情况:1)信号在现场侧已经接地的情况;系统I/O的输入、输出在现场接入同一装置(而装置的电路原理不明确)的情况。
  • 屏蔽地:也叫模拟地,是为了避免电磁场对仪表和信号的干扰而采取的屏蔽网接地。线缆屏蔽层必须一端接地,防止形成闭合回路干扰。铠装电缆的金属铠不应作为屏蔽保护接地,必须是铜丝网或镀铝屏蔽层接地。接入公共接地极。

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