（山西京玉发电有限责任公司 山西省朔州市 037200）
摘要：DCS的控制功能涵盖了化工厂的模拟量控制系统、开关量逻辑系统、顺序控制系统、复杂调节系统和外围的辅控系统等，系统各环节信号的稳定运行及抗干扰措施是否合理到位，直接影响系统的可靠运行，甚至会造成生产装置的安全事故。为此，控制系统各个环节信号的稳定运行及抗干扰措施的科学合理设计和实施显得尤为重要。鉴于此，本文对影响DCS系统信号稳定的问题探讨及对策进行了分析，以供参考。
关键词：DCS系统；信号稳定；问题；对策
1、发电厂DCS系统简介及其重要性
DCS（DistributedControlSystem）是分散控制系统的简称，在国内又常称集散控制系统。DCS系统是将计算机系统与发电机组运行控制模式相结合的控制系统，与传统控制系统有着本质区别。DCS系统采用分散控制、集中操作、分级管理的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式，以计算机为基础，通过网络通信等技术，将能独立完成采集、控制、监视、操作和计算功能的数据采集站、过程控制站、运行监视站和计算机站等组成一个信息共享系统。DCS由分散处理单元、过程输入输出通道、数据通讯系统和人机接口等组成。电厂DCS系统具有系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、易于修改扩展、运行安全可靠等特点，可实现汽机、锅炉、电气、电网及辅助系统的远程操作、集中控制。
2、DCS系统在火力发电厂中的应用和发展
DCS系统在火力发电厂中的应用和发展我国电力行业的发展是我国经济增长的标志，在很久之前我国就已经将“电力先行”作为我国经济发展所要遵循的基本原则。我国的发电装机容量早在2010年就已经达到9亿千瓦，我国发电机总容量拥有量连续14年局世界第二位，我国的火电装机容量占比最高约占74.5%，并达7.066亿千瓦，在2010年间，经相关的数据调查，全国的总火力发电量已经达到332533363.72万千瓦小时，相比于2019年增加了11.74%。在现阶段，人们的生活用电几乎都是来自火力发电厂，火力发电量占总发电量的80%以上。
所谓的DCS系统所指的是分散控制系统，而且属于有较高稳定性的计算机控制系统。DCS可以实现控制功能配置分散、显示、数据共享、数据记录等功能，DCS系统已经被广泛的应用在火力发电的过程中，DCS系统运行的稳定性将会直接关乎到火力发电厂能否正常的运行。在1990年前，我们在火力发电厂中开始应用DCS系统，有效的提高了发电机组的稳定性和可靠性，在1990年初期，随着电力行业的进步，我国许多大型的火力发电厂，在相关的技术理论指导下，通过使用DCS系统对传统仪表控制系统进行改进和优化。在现阶段，DCS在火力发电厂中的应用已变成网络开放、信息管理型分散控制技术，DCS系统发展迅速，其他国家的代表作品有Symphony系统、T300系统、H-5000M系统等，它们分别是由ABB公司、西门子公司、日立公司所研究出来的。DCS性能在不断的提升，因此其重要性也在不断的提升，在现阶段被广泛的应用于火力发电厂的数据采集系统、顺序控制系统、炉膛安全监控系统以及模拟量调节系统。但是，随着DCS系统功能和控制范围的提升，反而造成DCS系统结构越来越复杂，运行但安全性和可靠性有了明显的下降，DCS系统故障问题普遍发生在世界各地的火力发电厂中。提升DCS系统运行的可靠性面临着许多问题，例如提升DCS软件的稳定性，提升DCS硬件生产和安装水平以及提升DCS维修人员的专业技术水平等。
3、DCS系统的干扰源
3.1信号线的干扰
在很多与DCS相连接的信号传输线中，在对一些信息传输的过程中，会受到外部干扰这样就会使信号的完整性受到影响。其这部分中主要通过2个途径进行干扰：一种是通过传变送器或者是通过公用信号仪的供电电源串入的电网进行干涉。其第二种是其信号线受到空间电磁辐射的感应而受到的干扰，这也被成为信号线上的外部干扰。
3.2接地系统的干扰
在DCS系统内部，其内部所有的系统都需要与地面相连接，在这个接地的过程中可以大大提高各个电子设备电磁兼容性。
正确的接地，不仅可以使电磁干扰降到最低，还可以控制其设备对外进行干扰其他设备；而错误的接地，则会反之加重对干扰信号的控制甚至朝相反的方向发展，这就会影响DCS系统的正常工作。对于DCS系统接地是以复杂而长远的问题，一直以来都备受人们的关注其复杂性不仅取决于其信号种类较多较冗杂，还由于各个厂家对接地的划分并不是很一致所以这就会使人们对其有一定的混淆。由于不同的接地系统其电势存在着很大的差异，所以对其的分类也不同。
4、提升DCS系统信号稳定的对策
4.1采用合适的信号电缆材料
DCS系统采集的信号电缆必须使用带屏蔽的双绞线，这样可以提高DCS系统的抗干扰能力，并且DCS模拟量信号和开关量信号电缆不能和动力电缆及其他电缆一起存在于同一电缆槽中，信号电缆应单独使用仪表桥架和电缆保护穿线管。所以在DCS信号电缆布线过程中，应注意将不同类型的信号线分开铺设，特别是动力电缆与信号电缆应分布在不同的电缆桥架内。
4.2完善接地措施
接地的作用可以划分为两种：一种是指为了保护人身安全和设备运行不受损害的接地措施叫作保护接地。保护接地就是在DCS系统中的金属外壳都处于大地点位，以此起到保护设备和人身安全的目的，所以必须确保金属外壳和地之间形成回路，除此保护接地还可以防止静电的目的。保护地线应接至厂区电气接地网或设备所在地的建筑地上，接地电阻应小于4Ω。保护接地又分为防电击接地、防雷接地和防电蚀接地。另一种是功能性接地：功能性接地是为了提高系统的抗干扰，为了使DCS以及与其所连接的仪表可靠运行。一般来说，功能性接地可以分为工作接地、信号回路接地。
工作接地：为了保证电力系统运行，防止系统震荡，保证继电保护的可靠性，在直交流电力系统的适当地方进行接地。
信号回路接地：是各仪表设备，测量变送装置的负端接地，开关量信号的负端接地等；信号回路地是 DCS 系统对外界信号输入、输出的信号基准参考电平，为了减少干扰电平对信号回路的影响，统一基准电平的前提是现场的信号源装置及 DCS 系统的 I\O 电路对地处于同一电位。
4.3提高设计、施工和检修的水平
热控系统中信号准确测量的重要保障就在于设计，要针对系统电源、主控模块和保护执行设备的电源同时进行冗余设计，这样能够进一步加强测量点获取准确可靠的信号。同时，当系统设备发生故障时，工作人员要迅速分析、判断出故障发生的根本原因，准确快速地找到故障根源，更换故障模块等。
4.4利用安全可靠的技术操作和元器件设备
DCS系统控制回路安全可靠运行的两大基础因素就是质量可靠的元器件设备和专业的技术操作。因此，对于这两方面相关工作人员需要进行严格把控。元器件设备方面，严格把好质量关，并确保设备器件选型正确。这就需要在设备成本允许范围内选择高质量品质的元器件设备，以确保系统的可靠性。同时，专业性的操作技术不仅能够将系统设备的使用价值充分地发挥出来，而且能够降低系统操作过程中的失误率，减少系统的误动。
4.5维护DCS系统的运行
维护工作是保证DCS系统正常运行的关键，作为维护人员应该具备良好的专业知识、丰富的工作经验，全面了解设备之间的关联性，才能对DCS系统故障及时地察觉并解决。因此，维护人员应该全面掌握DCS系统结构、设备知识，做好系统的维护工作。做好系统的备份工作，保证数据具备良好的完整性，一般可以选用U盘、移动硬盘、光盘等进行备份。
结束语
综上所述，由于DCS系统的重要性且集控室是整个电厂的门面，所以DCS系统施工一定要精益求精。同时，由于技术的不断更新且不同DCS厂家的设计不尽相同，我们在执行有关规范的同时，还应认真查阅厂家图纸，加强与厂家、设计院等沟通交流，确保精确、安全、高效地完成施工任务。
参考文献：
[1]尹万聪.DCS系统中的抗干扰措施研究[J].世界有色金属，2018（04）：283-284.