摘 要 ：在現代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)過(guò)程的監視和控制中要用到各種各樣的儀器儀表，會(huì )產(chǎn)生各種各樣的信號。而這些信號都要經(jīng)過(guò)互相傳遞和輸送的過(guò)程，因此如何保證這些信號，特別是模擬信號在傳輸過(guò)程中不失真將成為系統調試中必須解決的問(wèn)題。本文針對西氣東輸二線(xiàn)某站電驅機組遠傳變送器信號失真問(wèn)題進(jìn)行研究，找到了一種簡(jiǎn)單有效的辦法，有效解決了信號干擾問(wèn)題。
0 引言
天然氣的運輸主要依靠長(cháng)輸管道來(lái)進(jìn)行，而天然氣長(cháng)輸管道在建設時(shí)，壓縮機的驅動(dòng)方式至關(guān)重要。變頻電機驅動(dòng)是長(cháng)輸天然氣管道常用的壓縮機驅動(dòng)方式之一，尤其是近年來(lái)隨著(zhù)國內天然氣管網(wǎng)以及進(jìn)口天然氣管道的陸續建成投產(chǎn)，變頻電機驅動(dòng)壓縮機組因其具有結構緊湊，易損件少，可靠性高，維護費用低等優(yōu)點(diǎn)，得到了越來(lái)越多的應用。
隨著(zhù)變頻電機的廣泛應用，不可避免地引入了電磁干擾因素，這對壓縮機的儀表控制信號也帶來(lái)了一定的干擾，影響著(zhù)壓縮機的穩定運行。本文就西氣東輸二線(xiàn)某站電驅機組遠傳變送器信號回路的電磁干擾進(jìn)行測量分析，并針對存在的電磁干擾進(jìn)行了抑制和隔離，有效消除了干擾因素，提升了遠傳信號的穩定性。
1 電磁干擾分析
西氣東輸二線(xiàn)某站設置了 4 臺電驅壓縮機組，變頻器 型 號 為 TM drive-XL75， 壓 縮 機 型 號 為 PCL803/N。 機組 出 口 壓 力 PT782A、PT782B 接 入 機 組 HIMA 系 統， 通過(guò) 2oo2 的保護邏輯防止壓縮機出口超壓，設定壓力值為 11.95MPa。自投產(chǎn)運行以來(lái)，機組出口壓力 PT782A、PT782B 數據不穩定且波動(dòng)范圍較大，#大波動(dòng)范圍可達0.6MPa，為機組的平穩運行帶來(lái)一定的隱患。
為了檢測分析電磁干擾對儀表控制回路的影響，開(kāi)展了電磁干擾檢測分析，對壓縮機廠(chǎng)房及機柜間電磁干擾信號進(jìn)行了試驗。測試結果表明，本 EUT 被測設備在0.15MHz ～ 80MHz 測試頻點(diǎn)因施加的電磁干擾的影響而導致工作不穩定，顯示的度數偏離了正常區間，易造成誤判和誤動(dòng)作。但是，在干擾停止或者頻聅hou坪�，能够自兄x指�，读数稳定�?/div>
本項試驗是共模試驗，敏感點(diǎn)的頻率一般情況下是EUT 的內部 CPU 控制單元的本振頻率或者倍頻，或者是EUT 內部數據傳輸通道的載頻，這表明 EUT 對這些工作頻點(diǎn)保護不足，導致干擾從信號電纜上感應耦合導入到內部電路中，影響自身工作頻點(diǎn)的頻率穩定性并對數據傳輸載波產(chǎn)生了不良影響。
2 改進(jìn)措施
2.1 增大遠傳變送器阻尼系數
測量?jì)x器中從激勵（輸入）發(fā)生到響應（輸出）達到預定值的時(shí)間，稱(chēng)為響應時(shí)間�？梢杂绊戫憫獣r(shí)間的因素，就是阻尼。儀表阻尼通常的調整方式有濾波、改變放大器放大倍數、用積分環(huán)節替代比例放大等。
現場(chǎng)安裝的壓力變送器為 SC3051 系列，阻尼時(shí)間設定范圍為 0s ～ 3s，默認值為 0.4s�，F場(chǎng)采用 FLUKE 754 可對 SC3051 系列變送器進(jìn)行阻尼設定 [2]。經(jīng)過(guò)現場(chǎng)實(shí)際測試，當阻尼時(shí)間設定為 1.0s 時(shí)，變送器輸出值的波動(dòng)范圍有了明顯地減小，波動(dòng)幅度相較修改前減小了 50%，且系統響應時(shí)間滿(mǎn)足運行要求。
2.2 電磁干擾抑制
電磁干擾是比較常見(jiàn)的干擾，特別是在長(cháng)距離或者干擾較大的工業(yè)環(huán)境中，很難避免感性和容性干擾在測量回路中相互參雜的情況，解決這些問(wèn)題的方案主要有 3 種 ：
1）現場(chǎng)儀表不接地
使過(guò)程環(huán)路中只有一個(gè)接地點(diǎn)，但在實(shí)際應用中，這種方案往往難以實(shí)現，因為某些設備必須接地才能保證測量精度或確保人身安全。某些設備可能因為長(cháng)期遭到腐蝕和磨損或氣候影響而形成新的接地點(diǎn)。
2）使兩接地點(diǎn)的電勢相同
由于接地點(diǎn)的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化等眾多因素的影響，這種方案通常是很難實(shí)現的。
3）過(guò)程環(huán)路中使用信號隔離器
信號隔離器采用隔離技術(shù)，斷開(kāi)過(guò)程環(huán)路中的直接電路（直流通路）但又不影響過(guò)程信號的正常傳輸，從而徹底解決了上述問(wèn)題 [3]。
針對輸氣站場(chǎng)遠傳變送器所處的 0.15MHz ～ 80MHz 電磁干擾環(huán)境，對國內外信號隔離器廠(chǎng)商設備進(jìn)行性能比選。#終，委托國內自動(dòng)化廠(chǎng)商訂制生產(chǎn) MIK-502E 安全隔離柵模擬量分配器，該模塊可以有效過(guò)濾 0.15MHz ～ 80MHz電磁干擾信號，起到信號隔離和信號還原的作用。
3 信號隔離器性能測試
3.1 #大輸出誤差測試
（見(jiàn)表 1。）
3.2 負載變化影響測試
（見(jiàn)表 2。）
3.3 電源變化影響測試
（見(jiàn)表 3。）
3.4 滿(mǎn)載功耗測試
（見(jiàn)表 4。）
3.5 絕緣性能
（見(jiàn)表 5。）
4 結束語(yǔ)
針對電磁干擾信號常用的做法有兩種 ：一是使用物理硬件進(jìn)行濾波 ；二是通過(guò)軟件編程算法進(jìn)行濾波。硬件濾波主要是通過(guò)電容電阻組合起來(lái)濾波的，這個(gè)成本低，而且好實(shí)現，技術(shù)成熟的自動(dòng)化廠(chǎng)商均可以根據客戶(hù)需求進(jìn)行訂做。軟件濾波效果更好，但是好的算法比較復雜，實(shí)施成本高。
本案例使用模擬量信號分配器進(jìn)行硬件濾波，同時(shí)適當增大了變送器的阻尼時(shí)間，有效地解決了電磁干擾對遠傳變送器回路的影響，巧妙地找到了一種成本低、操作簡(jiǎn)單的方法，解決了生產(chǎn)中存在的問(wèn)題。
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