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攪拌站作為砼生產(chǎn)的重要設備，其自動化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)安全和穩(wěn)定運行中起著非常重要的作用。然而，砼攪拌站的實際工作環(huán)境往往比較惡劣和復雜，近年來由于雷電或其他干擾對自動化控制系統(tǒng)造成損害的事例屢見不鮮，嚴重地影響了控制系統(tǒng)的正常運行。實踐證明，影響砼攪拌站自動化控制系統(tǒng)正常運行的原因有很多，其中的主要原因是接地和防雷措施不夠完善。因此，無論從安全第一的原則，還是從經(jīng)濟利益的角度，我們都必須采取全方位、多層次的綜合接地與防雷措施， 以確保控制系統(tǒng)安全可靠、長期穩(wěn)定地運行。
1　干擾的來源
干擾一般是竄入或疊加在系統(tǒng)電源、信號線上的與信號無關的電信號。干擾的出現(xiàn)，輕則會造成稱量系統(tǒng)的誤差、 通訊中斷， 嚴重的干擾 （如雷擊、 大的串模干擾） 則可能會造成稱重傳感器、稱重儀表、工控機等設備的損壞。為了說明接地的作用，先說說攪拌站控制系統(tǒng)經(jīng)常遇到的幾種干擾。
1）信號線中引入干擾　當幾種信號在一起傳輸時，這些信號線之間均有分布電容存在，不同的信號會通過這些分布電容耦合到別的信號線上，造成信號相互之間的干擾，即在其他信號線中引入干擾。
2）帶電體漏電引入干擾　在一些用電能作為執(zhí)行手段的執(zhí)行機構(gòu)中（如電動機、電動滾筒等） ， 由于內(nèi)部絕緣性能不是特別好， 也會引入很大的干擾。
3） 執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生交變磁場引入干擾　附近大型用電設備的啟停、開關的閉合、斷開等產(chǎn)生的火花會在周圍產(chǎn)生很大的交變磁場，這些交變磁場可以通過在信號線上耦合產(chǎn)生干擾。這些干擾如果超過容許范圍，也會影響系統(tǒng)的工作。
4）供電電源線路上引入的干擾　一般電力系統(tǒng)的供電電源經(jīng)常含有多次協(xié)波，這些協(xié)波通過不同的方法和途徑，也會竄入控制系統(tǒng)的信號線中。
5）雷擊引入的干擾　雷擊可能在系統(tǒng)周圍產(chǎn)生很大的電磁干擾，也可能通過各種線路引入干擾。
2　接地的分類
人們在長期的實踐過程中總結(jié)出了很多干擾抑制的方法， 如隔離、 屏蔽、 使用雙絞線等等， 在這些抑制的方法中， “接地與防雷” 是最重要也是必不可少的措施。
整個攪拌站自動控制系統(tǒng)除了工控機、PLC的供電線路外，還有很多各種類型的信號線直接與它們相連。這些信號有：PLC 的輸入、輸出開關量信號 （而且負載能力也有很大差別） ；稱重儀表以及含水率探頭輸出的模擬量信號（小信號0～20mV ，大信號 1～5V） ；工控機與儀表及其他控制器通訊的微電信號；直接通過互感器而接到工控機的交流信號等等。這些信號中有四線制的，也有兩線制的，并且各電氣元器件廠家為了保證自己的產(chǎn)品能夠在各種應用現(xiàn)場正常運行，提出了各種各樣的接地與避雷要求。為了讓砼攪拌站現(xiàn)場安裝員和維護人員對控制系統(tǒng)接地問題有一個較全面的了解，在此介紹一下系統(tǒng)中的各種接地措施。
2.1　供電系統(tǒng)接地
一般來說，電力系統(tǒng)的地線是不太干凈的（含有多次諧波、無規(guī)律尖峰脈沖等） ，如果直接采用電力系統(tǒng)的地線，這些諧波、無規(guī)律尖峰脈沖等就可能竄入攪拌站控制系統(tǒng)引起干擾，所以在砼攪拌站工地現(xiàn)場，一般在其基礎施工時都會按照廠家提供的地基圖布置一個很大的地線網(wǎng)，通常整個攪拌站的控制系統(tǒng)的地線就是與這個地線網(wǎng)連在一起組成一個獨立的接地系統(tǒng)，而不是直接與電力系統(tǒng)的地線連接。從抑制干擾的角度來看，將電力系統(tǒng)的接地和控制系統(tǒng)的接地分開是很重要的。
2.2　保護接地
保護接地是將控制系統(tǒng)中平時不帶電的金屬部分 （電動機外殼， 工控機柜、 操作臺外殼等） 與地之間形成良好的導電連接，或當絕緣擊穿和設備損壞時，保護接地作為電流流動的返回路徑，以保護設備和人身安全。因控制系統(tǒng)的動力供電是強電供電（220V 或110V） ，通常情況下機殼等是不帶電的，當故障發(fā)生（如主機電源故障或其他故障）造成電源的供電火線與機外殼等導電金屬部件短路時，這些金屬部件或外殼就形成了帶電體，如果沒有很好的接地，那么帶電體和地之間就有很高的電位差 （eN） ， 如果人不小心觸到這些帶電體， 就會通過人身形成通路， 產(chǎn)生危險， 同樣也會嚴重影響整個控制系統(tǒng)的正常運作。 因此，必須將金屬外殼和地面之間很好地連接，使機殼和地面等電位。此外，保護接地還可以防止靜電的積聚。
2.3　工作接地
就攪拌站控制系統(tǒng)本身而言，它是由多種電子電氣元器件組成的， 除了工業(yè)控制計算機以外，還包括很多外設，而且數(shù)據(jù)、信號的處理或轉(zhuǎn)換也不一樣。這就涉及到了多種電氣元器件，多種接地的問題。工作接地就是為了使工業(yè)控制計算機以及與之相連的儀表、PLC、觸摸屏等均能可靠運行，并保證測量和控制精度而設的接地。在具體的每一個控制元器件內(nèi)部，有時它又細分為邏輯地（PG） 、屏蔽地（又叫模擬地） （AG） 、信號地（SG） 。
2.4　防雷接地
一般情況下控制系統(tǒng)防止受雷擊干擾有兩種接地方式。
1）對用于鋪設信號線的金屬電纜管或槽表面接地，以防止打雷時產(chǎn)生的耦合干擾。
2） 對于架空信號線， 則必須在計算機輸入端子處采取防雷措施， 如裝避雷器， 加壓敏電阻、 較強的濾波電路等來抑制其干擾。
3　接地要求與方法
3.1　接地要求
1）接地電阻　接地電阻是衡量接地系統(tǒng)好壞的一個重要參數(shù)。在攪拌站自動控制系統(tǒng)中，不同電氣元器件的接地組態(tài)和要求不同，大多元器件對接地電阻一般要求 4 Ω以下，最好小于1Ω，特別是稱量儀表和 PLC 的AG 接地，接地電阻應小于 1 Ω，否則將嚴重影響 PLC 中A/D 轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換精度，使系統(tǒng)無法正常工作。
2）接地線　接地線是攪拌站控制系統(tǒng)中各電氣元器件或設備與接地母線之間的連線。所有的接地線均為銅質(zhì)絕緣導線，且其截面應不小于2.5mm2 。當控制系統(tǒng)中采用屏蔽電纜布線時，信息轉(zhuǎn)接插座的接地可利用電纜屏蔽層作為接地線連至每層的配線柜。若控制系統(tǒng)布線電纜采用穿鋼管或金屬線糟敷設時，鋼管或金屬線糟應保持連續(xù)的電氣連接，并應在兩端具有良好的接地。
3）接地隔離　攪拌站控制系統(tǒng)的所有接地必須和其他供電系統(tǒng)嚴格分開，而且分開距離至少應保持15m 以上。為了徹底防止供電系統(tǒng)的影響，控制系統(tǒng)的控制電源一般采用隔離變壓器隔開。 當接地控制系統(tǒng)中存在兩個不同的接地體時，其接地電位差應不大于1V（有效值） 。還要考慮當線路處于任何一種危險環(huán)境時，應對其進行過壓過流保護。
3.2　接地方法
攪拌站控制系統(tǒng)中的各種電氣元器件和設備的接地，應在安裝位置處自己分別接地，匯于一點，然后用較粗銅質(zhì)絕緣導線將各匯地點連接起來， 接到接地母線上。 對采用屏蔽電纜的布線， 所有屏蔽層應保持連續(xù)性，并應注意保證導線間相對位置不變。屏蔽層的配線設備端應接地，用戶端視具體情況接地，兩端的接地應盡量連接至同一接地體。
所有外設必須從一條供電線上供電，而且一臺設備（攪拌站電控柜所連接的所有外設即工控主機系統(tǒng)、PLC、稱量儀表、打印機等）的電源必須從設備的供電分配器上取電，而不允許從其他地方取電，否則可能會燒壞接口甚至設備。
原則上不允許各稱重傳感器和其他變送器在現(xiàn)場端接地，而都應將其負端在用戶端處一點接地。但有時現(xiàn)場端必須接地，這時，必須注意原信號的輸入端子（上雙端）絕對不許和計算機的接地線有任何電氣連接。而計算機在處理這類信號時，必須在前端采用有效的隔離措施。在相互通信的電路元件（PLC 與儀表、PC 與儀表等）需要一個公共參考地，在設計和安裝時應盡量把計算機及其外圍設備緊密裝置在一起，并用通信抑制器限制任何傳導數(shù)據(jù)線的電壓升高。另外，對開關量（輸入、輸出）均是采用隔離的PLC，其內(nèi)部邏輯地就是一個獨立的單元，與其他部分沒有電氣連接，這種系統(tǒng)中往往不需要PG 接地，而是保持內(nèi)部浮空。所以，用戶在設計和施工接地系統(tǒng)時，一定要仔細閱讀產(chǎn)品的技術要求和接地要求。
4　結(jié)束語
總之，隨著砼攪拌站控制系統(tǒng)智能化的不斷發(fā)展， 干擾會導致控制系統(tǒng)失效甚至產(chǎn)生誤動作，嚴重影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，故人們必將對其干擾控制和接地系統(tǒng)提出更為嚴格的要求。對于整個砼攪拌站，應根據(jù)攪拌站所在工地的實際情況和各設備的接地要求等級進行多層次、全方位的綜合防御，建立完善的縱深防御體系，以確保整個砼攪拌站安全可靠、長期穩(wěn)定地運行。

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