DCS信号妨害の主な要因

抵抗結合障害 多くの工場では、操業過程においてワイヤの経年劣化の問題を無視しています。 複数の信号線が一緒に信号を伝送すると、ワイヤ上の絶縁材の経年劣化や漏れにより、他の伝送信号が影響を受け、乱れます。 また、信号線の経年劣化は他の信号線に影響を与えるだけでなく、一部の大電力回路（発熱回路など）の経年劣化も信号線に大きな影響を与えます。 キャパシタンス・インダクタンス・カップリング外乱 一般に、制御対象の制御盤には多くの信号線が接続されています。 これらの信号線には、ケーブル トレイを使用するものやケーブル チューブを使用するものがあります。特に多くの信号は一緒に配線されます。 信号間の静電容量のばらつきは、他の信号ラインに影響を与えます。 特に、交流磁束は交流信号線の周囲に形成され、平行導体間に電位を形成し、電位妨害信号を形成する。 雷障害 落雷が発生すると、必要な信号の周囲に大きな電磁障害が発生する可能性があります。 もちろん、障害の導入は、さまざまな接地線によってもある程度引き起こされます。 雷障害には主に 2 つの方法があります。1 つは架空送電線で、雷によって信号線に障害が発生します。 もう 1 つは、信号ケーブルに落雷が発生し、信号線に容量性および誘導性結合の分散が生じ、大きな障害が発生し、機器の損傷や重大な場合には人身事故を引き起こす可能性があることです。 電源ラインの障害 発電所内の大型機器は頻繁に起動・停止し、また大型部品のスイッチング動作も頻繁に行われるため、これら大型電気機器のスイッチング時には瞬間的に大きな交流磁界が発生します。 交流磁場は信号線に結合し、システムに障害を与えます。 これらの交番磁場は、高周波で電力線を妨害します。 信号レベルが通常の範囲を超えると、システムにも影響を与えます。 大型モーターのスイッチング時にシステムのメンテナンスを確実に行うために、回路内に変圧器を使用して、モーターのスイッチング時の過度の電圧変化によって交流磁界が発生しないようにすることができます。 混乱の主な原因は何ですか? 材料および装置の問題 DCS システムに接続される制御信号は、通常、信号を DCS システムに送信するための伝送媒体としてケーブルを使用します。 信号ケーブルの絶縁材が劣化し、シールド材が損傷すると、他の電磁妨害源によって妨害され、測定誤差が発生し、重大な妨害は機器の損傷につながります。 非標準的な構成 DCS 制御システムでは、多くの信号が一緒に DCS に接続されることがよくあります。 これらの信号線はケーブル トレイまたはケーブル ダクトを通過し、同じ方法で現場に接続されるさまざまな種類のケーブルを形成します。 これらの信号の間には分散コンデンサがあり、それを介して他の信号線に外乱が加わります。 これに伴い、送電線、モーター、発電機、変圧器、リレーなどの伝送信号の周囲環境に交流磁束が発生します。 これらの磁場は大きな擾乱を形成する傾向があります。 不合理な接地 一般的な接地の問題は、信号線の両端が接地されているため、接地電位差により大きな障害が発生することです。 信号線の両端が一緒に接地されると、大きな電位差が生じ、信号線の両端間で大きな循環が発生する可能性があります。 電磁波が発生して信号を妨害します。 さらに、DCS システムの総接地抵抗は、DCS システムの通常の動作要件を満たしていません。 どうすれば乱れを抑えられるでしょうか？ 信号線の正常な使用を確保する 信号線の使用中は、複数の信号線を束ねないようにするとともに、定期的に信号線を点検し、損傷した信号線を修正および交換して、信号線および信号線が正常に使用できるようにしてください。漏電による伝送信号の乱れを防ぎます。 ケーブルを多層に敷設する 異なる信号を伝送するケーブルを分離し、ケーブルをある程度規制して相互に干渉しないように多層敷設する方法を採用します。 同じ信号を伝送するケーブルに関しても、密集した回線の制限を可能な限り避ける必要があります。 コンピューターポートは信号を処理する際に信号をある程度詳細に分析できるため、類似した信号が互いに干渉すると、コンピューターの判断に影響を及ぼし、コンピューターの動作プロセスで分析エラーを引き起こす可能性があります。 信号線の遮断 機器の動作中に信号を遮断するケーブル遮断方法を選択し、信号が相互に影響を及ぼさないようにすることができます。 しかし、この遮断方法は、伝送信号線を遮断するだけでなく、コンピュータ端末で信号を分類することもできます。 このブロック方法により、コンピュータへのコモンモード干渉の被害を大幅に軽減できます。 ブロッキングアンプを選択して、コンピュータからの信号の入力端を完全にブロックすることもできます。 この方法を使用すると、ブロッキング妨害信号間にループを形成し、妨害による損傷を抑制し、システムの正常な動作を保証できます。 電源システムの絶縁 一部の現場では高出力モーターのスイッチングが頻繁に行われ、スイッチング プロセス中に高周波信号が発生するためです。 高周波電磁波によるシステムへの影響を防ぐために、電源ラインにトランスを設置することで、高出力モータースイッチから発生する高周波電磁波を抑制し、システムへの影響を防ぐことができます。 ツイストとシールド 信号導体のツイストとは、平行導体をツイストペアに置き換えることで、磁界の乱れを抑えることができます。 シールドとは、金属導体の絶縁要素、アセンブリ、および信号線の採用を指します。 シールドにより容量結合ノイズを抑制できます。 一般的な方法は、シールド付きツイストペアを介してアナログ信号を接続することです。 一般に、信号は非光電ノイズによって妨害され、強い交流磁界も信号を妨害します。 したがって、電気的なシールドだけでなく、磁気的なシールドも考慮する必要があります。 磁気伝導性に優れた導体（鉄、ニッケル等）を採用することでシールド対策が完了します。 接地 DCS 接地システムに関しては、主に 2 つの機能があります。1 つは、信号と電源が DCS システムに入る場合、またはそれら自身の障害が発生した場合に、過負荷電流に耐えてそれを地面に伝達することができます。 一方、接地システムは DCS にシールド層を提供して電子ノイズ障害を隔離し、すべてのシステムに基準ゼロ電位を提供します。 したがって、DCS システムには通常、操作とメンテナンスのために 2 つの接地点が含まれています。