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摘要:化工企业在我国经济发展中起到了重要作用,化工自动化仪表的应用促进了化工企业的高速发展。但是化工自动化仪器在运行过程中,容易受到静电干扰、漏电耦合干扰、电磁干扰和共阻抗干扰等因素的干扰,从而影响仪表工作稳定性,降低仪表可靠性和准确性。因此,本文通过分析化工自动化仪表干扰因素和干扰抑制原则,探讨了化工自动化仪表干扰抑制对策,旨在对提升化工自动化仪表的运行状态提供参考。
关键词:自动化仪表;干扰原因;解决对策;化工
随着自动化技术的飞速发展,自动化仪表在化工行业得到了广泛应用,对化工行业的发展具有重要作用。化工自动化仪表主要具有程序编写和信息存储的功能,仪表的稳定性和可靠性直接影响化工行业生产的安全和产品的质量。因为化工生产需要使用高腐蚀性的化工原料,还需要高温高压等工作环境,所以化工自动化仪表极易被干扰,降低仪表的准确度和可靠性。因此,本文分析四种干扰因素的产生机理,并且结合干扰抑制原则,提出科学的干扰抑制对策。通过合理使用抑制干扰的四条对策,可以有效降低各种干扰对化工自动化仪表的影响,提升仪表工作性能,促进化工企业飞速发展。
1 化工自动化仪表的干扰因素
1.1 静电干扰
静电干扰是指外部的干扰电场在电容耦合模式下对化工自动化仪表造成干扰,化工自动化仪表信号传输使用的是两根平行线,这两根平行线之间有电容分布。在传统的化工自动化仪表中,动力线和信号传输线的设计距离较近,因此,在电容耦合作用下,动力线会分别在两根信号传输线上产生感应电位,因为动力线距离两根信号线之间的距离不同,感应电位也不相同,所以两根信号传输线之间产生电位差;电位差会影响化工自动化仪表的信号检测和传输,干扰化工自动化仪表的正常工作。
1.2 漏电耦合干扰
在化工自动化仪表的使用过程中,仪表会接触腐蚀性化工原料和高温高压工作环境,因此,化工自动化仪表中的线路易于老化,降低回路之间的绝缘性。当回路之间绝缘性较低时,高电位线路和低电位线路之间会产生漏电现象,干扰化工自动化仪表的正常工作。漏电耦合干扰程度和回路之间的绝缘性能有直接关系,绝缘性越差,干扰程度越大。
1.3 电磁干扰
辐射干扰和传导干扰是电磁干扰的两种主要形式,辐射干扰是指化工自动化仪表内部或者其附近电力电子设备的交变电流产生的感应磁场对化工自动化仪表造成的干扰,辐射干扰和化工自动化仪表附近环境中的感应磁场强度有密切关系,感应磁场越强,越容易对化工自动化仪表造成干扰;传导干扰是指通过仪表的信号线直接引入的电磁场干扰,电源系统是传导干扰的主要干扰源。
1.4 共阻抗干扰
共阻抗干扰是指多个回路共用一个阻抗时,某回路的电流会在其他回路中产生干扰电压,通过干扰电压影响其他回路的正常工作,进而干扰化工自动化仪表的工作状态。回路中电流越大,干扰电压越大,化工自动化仪表受到的干扰越强;共阻抗干扰中的共用阻抗主要包含公共地线、信号输出线和电源内阻。
2 化工自动化仪表干扰抑制原则
化工自动化仪表在工作过程中受到干扰时,其可靠性和准确性会受到严重影响,最终导致化工生产受到影响,生产出不合格产品,严重时还会引发生产事故,威胁企业人身安全。化工自动化仪表的干扰可以按照其干扰源的类型分为内部干扰和外部干扰,内部干扰是因为化工自动化仪表内部自身因素对仪表造成干扰,比如内部电源;可以通过优化化工自动化仪表内部结构、改进仪表部件生产工艺等方式降低内部干扰,保障化工自动化仪表的正常运行。外部干扰是指化工自动化仪表的外部环境对仪表产生干扰,和仪表自身没有关系,比如,化工自动化仪表附近的变频器、大型电源等,都会对化工自动化仪表的正常工作产生干扰;外部干扰来源广泛,形式多样,要根据具体环境制定干扰抑制方法。
因此,综合干扰来源和干扰机理,在抑制化工自动化仪表干扰时要遵从针对性、顺序性、实用性和安全性四条原则,保证有效降低干扰,维护化工自动化仪表的正常运行。针对性原则是指要分清干扰来源和干扰机理,根据具体的干扰来源和机理采取合适的干扰抑制措施,降低干扰程度;顺序性原则是指在设计干扰抑制方案时,要遵从先减少干扰源、后提高系统抗干扰能力的顺序,减少干扰源比提升抗干扰能力更加有效和快捷;实用性原则是指在制定和实施干扰抑制方案时,要综合考虑多方面因素,选用效果好、成本低的方案,保证干扰抑制方案具备很强的实用性;安全性原则是指在制定和实施干扰抑制方案时,要考虑仪表安全、生产安全和人身安全,要具备必要的保护措施。化工自动化仪表干扰很难完全抑制和消除,因此,当干扰措施失效或者新干扰出现时,要有保护措施保证化工自动化仪表能够安全正常运行,不会给化工生产和企业人员带来安全威胁。
3 化工自动化仪表干扰抑制对策
3.1 采用信号屏蔽技术
电磁干扰可以影响数据测量的准确度,降低仪表的自动控制能力,引发仪表和相关设备误动,对化工产品质量和产量造成影响;电磁干擾对化工自动化仪表有很严重地影响,采用信号屏蔽技术可以对电磁干进行有效抑制。在具体化工自动化仪表安装过程中,安装屏蔽管屏蔽电磁型信号是最常用的信号屏蔽技术,屏蔽管可以有效屏蔽电磁场信号,减弱电磁干扰,高质量的屏蔽管可以有效改善化工自动化仪表的工作环境,提升仪表可靠性和准确性,提高化工生产水平。
3.2 设计接地接零装置
为了保证化工自动化仪表正常运行,提升仪表工作性能,确保仪表工作精度,要在化工自动化仪表安装过程中进行接地接零处理。接地接零处理可以将多种感应电流导入大地,避免感应电流给化工自动化仪表带来干扰,影响仪表正常运行。在化工自动化仪表安装过程中,要严格执行安装标准,保证接地接零装置或线路可以正常运行,提升化工自动化仪表的测量精确性和运行可靠性。
3.3 设置安全距离
电磁干扰和静电干扰都和距离有关系,增加化工自动化仪表和其他设备之间的距离,改变仪表内部线路行走方式,设计合理安全距离,可以有效降低各种干扰,提升化工自动化仪表运行状态。外部设备和内部器件之间的合理安全距离易于设计,但内部线路之间的安全距离难以实施,因此,可以采用绞线方案,改平行线为绞线的方式,降低平行线之间的相互感应,减少干扰。
3.4 使用辅助设备
随着科学技术的发展,信号屏蔽元件的种类和功能也越来越多样化,因此可以使用辅助设备帮助化工自动化仪表屏蔽干扰信号,削弱各种干扰对化工自动化仪表的影响。屏蔽管和滤波器是最常用的两种辅助设备,能够有效屏蔽电磁波和电场,降低电磁干扰和静电干扰对化工自动化仪表的影响。除此,还可以在各种线路和部件之间增加绝缘材料,减弱漏电耦合干扰因素对化工自动化仪表的干扰。
4 结语
综上所述,化工自动化仪表工作时一定会受到各种干扰,因此,分析干扰产生原因,了解干扰抑制原则,实行合理的干扰抑制对策,能够有效提升化工自动化仪表的工作效率,提升企业生产能力。在进行干扰抑制时,要仔细分析干扰类型,判断干扰来源,然后依照干扰抑制原则,通过采取屏蔽技术、设计接地接零装置、设置安全距离和使用辅助设备等方法,降低各种干扰对化工自动化仪表的影响,提升仪表运行的可靠性和准确性。
参考文献:
[1]刘磊.化工自动化仪表的干扰原因及对策[J].化工设计通讯,2018,44(02):104.
[2]李朋朋,管存民,薄忠新.化工自动化仪表的干扰原因及对策[J].区域治理,2018(23):243-243.
[3]丁捍道,刘永东.化工自动化仪表的干扰原因及解决对策[J].石油石化物资采购,2019(24):12-12.
作者简介:
田学亮(1988.03-),男,汉族,黑龙江省大庆市,大学本科,仪表工程师,国投生物能源(唐山曹妃甸)有限公司,研究方向:自动化仪表。
关键词:自动化仪表;干扰原因;解决对策;化工
随着自动化技术的飞速发展,自动化仪表在化工行业得到了广泛应用,对化工行业的发展具有重要作用。化工自动化仪表主要具有程序编写和信息存储的功能,仪表的稳定性和可靠性直接影响化工行业生产的安全和产品的质量。因为化工生产需要使用高腐蚀性的化工原料,还需要高温高压等工作环境,所以化工自动化仪表极易被干扰,降低仪表的准确度和可靠性。因此,本文分析四种干扰因素的产生机理,并且结合干扰抑制原则,提出科学的干扰抑制对策。通过合理使用抑制干扰的四条对策,可以有效降低各种干扰对化工自动化仪表的影响,提升仪表工作性能,促进化工企业飞速发展。
1 化工自动化仪表的干扰因素
1.1 静电干扰
静电干扰是指外部的干扰电场在电容耦合模式下对化工自动化仪表造成干扰,化工自动化仪表信号传输使用的是两根平行线,这两根平行线之间有电容分布。在传统的化工自动化仪表中,动力线和信号传输线的设计距离较近,因此,在电容耦合作用下,动力线会分别在两根信号传输线上产生感应电位,因为动力线距离两根信号线之间的距离不同,感应电位也不相同,所以两根信号传输线之间产生电位差;电位差会影响化工自动化仪表的信号检测和传输,干扰化工自动化仪表的正常工作。
1.2 漏电耦合干扰
在化工自动化仪表的使用过程中,仪表会接触腐蚀性化工原料和高温高压工作环境,因此,化工自动化仪表中的线路易于老化,降低回路之间的绝缘性。当回路之间绝缘性较低时,高电位线路和低电位线路之间会产生漏电现象,干扰化工自动化仪表的正常工作。漏电耦合干扰程度和回路之间的绝缘性能有直接关系,绝缘性越差,干扰程度越大。
1.3 电磁干扰
辐射干扰和传导干扰是电磁干扰的两种主要形式,辐射干扰是指化工自动化仪表内部或者其附近电力电子设备的交变电流产生的感应磁场对化工自动化仪表造成的干扰,辐射干扰和化工自动化仪表附近环境中的感应磁场强度有密切关系,感应磁场越强,越容易对化工自动化仪表造成干扰;传导干扰是指通过仪表的信号线直接引入的电磁场干扰,电源系统是传导干扰的主要干扰源。
1.4 共阻抗干扰
共阻抗干扰是指多个回路共用一个阻抗时,某回路的电流会在其他回路中产生干扰电压,通过干扰电压影响其他回路的正常工作,进而干扰化工自动化仪表的工作状态。回路中电流越大,干扰电压越大,化工自动化仪表受到的干扰越强;共阻抗干扰中的共用阻抗主要包含公共地线、信号输出线和电源内阻。
2 化工自动化仪表干扰抑制原则
化工自动化仪表在工作过程中受到干扰时,其可靠性和准确性会受到严重影响,最终导致化工生产受到影响,生产出不合格产品,严重时还会引发生产事故,威胁企业人身安全。化工自动化仪表的干扰可以按照其干扰源的类型分为内部干扰和外部干扰,内部干扰是因为化工自动化仪表内部自身因素对仪表造成干扰,比如内部电源;可以通过优化化工自动化仪表内部结构、改进仪表部件生产工艺等方式降低内部干扰,保障化工自动化仪表的正常运行。外部干扰是指化工自动化仪表的外部环境对仪表产生干扰,和仪表自身没有关系,比如,化工自动化仪表附近的变频器、大型电源等,都会对化工自动化仪表的正常工作产生干扰;外部干扰来源广泛,形式多样,要根据具体环境制定干扰抑制方法。
因此,综合干扰来源和干扰机理,在抑制化工自动化仪表干扰时要遵从针对性、顺序性、实用性和安全性四条原则,保证有效降低干扰,维护化工自动化仪表的正常运行。针对性原则是指要分清干扰来源和干扰机理,根据具体的干扰来源和机理采取合适的干扰抑制措施,降低干扰程度;顺序性原则是指在设计干扰抑制方案时,要遵从先减少干扰源、后提高系统抗干扰能力的顺序,减少干扰源比提升抗干扰能力更加有效和快捷;实用性原则是指在制定和实施干扰抑制方案时,要综合考虑多方面因素,选用效果好、成本低的方案,保证干扰抑制方案具备很强的实用性;安全性原则是指在制定和实施干扰抑制方案时,要考虑仪表安全、生产安全和人身安全,要具备必要的保护措施。化工自动化仪表干扰很难完全抑制和消除,因此,当干扰措施失效或者新干扰出现时,要有保护措施保证化工自动化仪表能够安全正常运行,不会给化工生产和企业人员带来安全威胁。
3 化工自动化仪表干扰抑制对策
3.1 采用信号屏蔽技术
电磁干扰可以影响数据测量的准确度,降低仪表的自动控制能力,引发仪表和相关设备误动,对化工产品质量和产量造成影响;电磁干擾对化工自动化仪表有很严重地影响,采用信号屏蔽技术可以对电磁干进行有效抑制。在具体化工自动化仪表安装过程中,安装屏蔽管屏蔽电磁型信号是最常用的信号屏蔽技术,屏蔽管可以有效屏蔽电磁场信号,减弱电磁干扰,高质量的屏蔽管可以有效改善化工自动化仪表的工作环境,提升仪表可靠性和准确性,提高化工生产水平。
3.2 设计接地接零装置
为了保证化工自动化仪表正常运行,提升仪表工作性能,确保仪表工作精度,要在化工自动化仪表安装过程中进行接地接零处理。接地接零处理可以将多种感应电流导入大地,避免感应电流给化工自动化仪表带来干扰,影响仪表正常运行。在化工自动化仪表安装过程中,要严格执行安装标准,保证接地接零装置或线路可以正常运行,提升化工自动化仪表的测量精确性和运行可靠性。
3.3 设置安全距离
电磁干扰和静电干扰都和距离有关系,增加化工自动化仪表和其他设备之间的距离,改变仪表内部线路行走方式,设计合理安全距离,可以有效降低各种干扰,提升化工自动化仪表运行状态。外部设备和内部器件之间的合理安全距离易于设计,但内部线路之间的安全距离难以实施,因此,可以采用绞线方案,改平行线为绞线的方式,降低平行线之间的相互感应,减少干扰。
3.4 使用辅助设备
随着科学技术的发展,信号屏蔽元件的种类和功能也越来越多样化,因此可以使用辅助设备帮助化工自动化仪表屏蔽干扰信号,削弱各种干扰对化工自动化仪表的影响。屏蔽管和滤波器是最常用的两种辅助设备,能够有效屏蔽电磁波和电场,降低电磁干扰和静电干扰对化工自动化仪表的影响。除此,还可以在各种线路和部件之间增加绝缘材料,减弱漏电耦合干扰因素对化工自动化仪表的干扰。
4 结语
综上所述,化工自动化仪表工作时一定会受到各种干扰,因此,分析干扰产生原因,了解干扰抑制原则,实行合理的干扰抑制对策,能够有效提升化工自动化仪表的工作效率,提升企业生产能力。在进行干扰抑制时,要仔细分析干扰类型,判断干扰来源,然后依照干扰抑制原则,通过采取屏蔽技术、设计接地接零装置、设置安全距离和使用辅助设备等方法,降低各种干扰对化工自动化仪表的影响,提升仪表运行的可靠性和准确性。
参考文献:
[1]刘磊.化工自动化仪表的干扰原因及对策[J].化工设计通讯,2018,44(02):104.
[2]李朋朋,管存民,薄忠新.化工自动化仪表的干扰原因及对策[J].区域治理,2018(23):243-243.
[3]丁捍道,刘永东.化工自动化仪表的干扰原因及解决对策[J].石油石化物资采购,2019(24):12-12.
作者简介:
田学亮(1988.03-),男,汉族,黑龙江省大庆市,大学本科,仪表工程师,国投生物能源(唐山曹妃甸)有限公司,研究方向:自动化仪表。