DCS系统接地分类及方式

DCS系统，全称为分布式控制系统（Distributed Control System），广泛应用于工业自动化领域，以实现对生产过程的连续、稳定和安全监控。由于DCS系统对信号的精确性和可靠性有极高的要求，接地系统在DCS系统中起着至关重要的作用。接地不仅关系到设备和人员的安全，也是减少电磁干扰、保证系统稳定运行的关键措施。 DCS系统的接地主要分为以下几种类型： 1. 保护地（CG，Cabinet Grounding）： 保护地主要是用来防止设备外壳积累静电荷，避免因静电引起的人身伤害或设备损坏。对于DCS系统而言，所有的操作员机柜、现场控制站机柜、打印机和端子柜等都应接保护地，并确保接地电阻小于4欧姆。保护地应接入厂区电气专业接地网，以确保人身和设备的安全。 2. 逻辑地（工作地）： 逻辑地，也称为机器逻辑地或主机电源地，它是计算机内部逻辑电平负端的公共参考地，同时也是电源输出地。逻辑地连接到+5V、+12V等电源的负端，目的是确保计算机内部电路逻辑电平的准确性和稳定性。 3. 屏蔽地（AG，Analog Grounding）： 屏蔽地通常用于信号电缆的屏蔽层，可屏蔽掉信号传输过程中可能受到的干扰，提高信号精度。屏蔽地的接地点应位于一端，以避免形成闭合回路而导致信号干扰。铠装电缆的金属铠不应作为屏蔽保护接地，而是应使用铜丝网或镀铝屏蔽层进行接地，并且要求接入公共接地极。 4. 本安地（Intrinsic Safety Grounding）： 对于需要防爆措施的DCS系统，如化工行业所用系统，还必须设置本安地。本安地应独立设置接地系统，接地电阻应小于等于4欧姆，并确保与厂区电气地网或其它仪表系统的接地网保持至少5米以上的距离。 DCS系统的接地方式主要有以下几种： 1. 共用电气接地网： 这是将DCS接地网与电气接地网共用的一种接地方式。这种方式简单易行，且成本较低，但需要保证电气接地网的对地电阻值达到DCS系统的要求。 2. 专用独立接地网： 这种方式需要为DCS系统专门设立一个独立的接地网。尽管这种方式能够确保DCS系统接地的独立性和稳定性，但由于需要较大的占地面积和投资，以及后续维护和管理的不便，这种方式的实用性和经济性都受到了限制。 3. 专用接地网，经接地线接入电气接地网： 第三种方式与第二种方式相似，也需要设立独立的DCS接地网，但通过接地线将DCS专用接地网再接入电气接地网。然而，这种方法同样存在占地大、投资高、维护困难等问题。 对于公共接地极（网）的要求包括： - 当厂区电气接地网的对地分布电阻小于等于4欧姆时，可以将其作为DCS系统的公共接地极（网）。 - 如果厂区电气接地网电阻较大或存在干扰，应独立设置接地系统作为DCS系统的公共接地极（网）。 - 有本安地接入的公共接地极（网）对地分布电阻应小于1欧姆，而没有本安地的公共接地极（网）应小于4欧姆。 - 接地总干线的线路阻抗应小于0.1欧姆。 此外，对接地极周围环境的要求也十分严格。例如： - 接地极周围15米内不得有避雷地的接入点，8米内不得有30KW以上的高低压用电设备外壳接入点。 - 如果现场条件无法满足上述要求，防雷保护地应通过避雷器或冲击波抑制器与公共接地极的主干线相连。 - 电焊地严禁与公共接地极及其接地网直接搭接，两者的距离应保持在10米以上。 综合以上内容，DCS系统接地是一个复杂的工程技术问题，需要根据具体的应用场景和环境条件，仔细考虑接地方式和接地极的设计，以确保整个系统的稳定运行和安全。正确实施接地措施能够有效防止因电磁干扰导致的信号失真，避免设备故障和人身伤害，确保DCS系统的长期稳定运行。