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一、信號(hào)分類(lèi)
電纜的合理布設(shè)可以有效地減少外部環(huán)境對(duì)信號(hào)的干擾以及各種電纜之間的相互干擾,提高DCS系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
信號(hào)分類(lèi)如下:
1、Ⅰ類(lèi)信號(hào):熱電阻信號(hào)、熱電偶信號(hào)、毫伏信號(hào)、應(yīng)變信號(hào)等低電平信號(hào)。
2、Ⅱ類(lèi)信號(hào):0~5V、1~5V、4~20mA、0~10mA模擬量輸入信號(hào);4~20mA、0~10mA模擬量輸出信號(hào);電平型開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào);觸點(diǎn)型開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào);脈沖量輸入信號(hào);24VDC小于50mA的阻性負(fù)載開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。
3、Ⅲ類(lèi)信號(hào):24V~48VDC感性負(fù)載或者電流大于50mA的阻性負(fù)載的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。
4、Ⅳ類(lèi)信號(hào):110VAC或220VAC開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào),此類(lèi)信號(hào)的饋線(xiàn)可視作電源線(xiàn)處理布線(xiàn)的問(wèn)題。
其中,Ⅰ類(lèi)信號(hào)很容易被干擾,Ⅱ類(lèi)信號(hào)容易被干擾,而Ⅲ和Ⅳ類(lèi)信號(hào)在開(kāi)關(guān)動(dòng)作瞬間會(huì)成為強(qiáng)烈的干擾源,通過(guò)空間環(huán)境干擾附近的信號(hào)線(xiàn)。
二、信號(hào)電纜布設(shè)總體原則
1、對(duì)于Ⅰ類(lèi)信號(hào)電纜,必須采用屏蔽電纜,有條件時(shí)最好采用屏蔽雙絞電纜。
2、對(duì)于Ⅱ類(lèi)信號(hào),盡可能采用屏蔽電纜,其中Ⅱ類(lèi)信號(hào)中用于控制、聯(lián)鎖的模入模出信號(hào)、開(kāi)入信號(hào),必須采用屏蔽電纜,有條件時(shí)最好采用屏蔽雙絞電纜。
3、對(duì)于Ⅳ類(lèi)信號(hào)嚴(yán)禁與Ⅰ、Ⅱ類(lèi)信號(hào)捆在一起走線(xiàn),應(yīng)作為220V電源線(xiàn)處理,與電源電纜一起走線(xiàn),有條件時(shí)建議采用屏蔽雙絞電纜。
4、對(duì)于Ⅲ類(lèi)信號(hào),允許與220V電源線(xiàn)一起走線(xiàn)(即與Ⅳ類(lèi)信號(hào)相同),也可以與Ⅰ、Ⅱ類(lèi)信號(hào)一起走線(xiàn)。但在后者情況下Ⅲ類(lèi)信號(hào)必須采用屏蔽電纜,最好為屏蔽雙絞電纜,且與Ⅰ、Ⅱ類(lèi)信號(hào)電纜相距15cm以上。
為保證系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、安全地運(yùn)行,與DCS系統(tǒng)相連的信號(hào)電纜還必須保證:
1、Ⅰ類(lèi)信號(hào)中的毫伏信號(hào)、應(yīng)變信號(hào)應(yīng)采用屏蔽雙絞電纜,這樣,可以大大減小電磁干擾和靜電干擾。
2、條件允許的情況下,Ⅰ~Ⅳ類(lèi)信號(hào)盡可能采用屏蔽電纜(或屏蔽雙絞電纜),還應(yīng)保證屏蔽層只有一點(diǎn)接地,且要接地良好。
3、絕對(duì)禁止大功率的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)線(xiàn)、電源線(xiàn)、動(dòng)力線(xiàn)等電纜與直接進(jìn)入DCS系統(tǒng)的Ⅰ、Ⅱ類(lèi)信號(hào)電纜并行捆綁。
4、絕對(duì)禁止采用一根多芯電纜中的部份芯線(xiàn)用于傳輸Ⅰ類(lèi)或Ⅱ類(lèi)的信號(hào),另外部分芯線(xiàn)用于傳輸Ⅲ類(lèi)或Ⅳ類(lèi)信號(hào)。
5、嚴(yán)禁同一信號(hào)的幾芯線(xiàn)分布在不同的幾條電纜中(如三線(xiàn)制的熱電阻)。
因此,在現(xiàn)場(chǎng)電纜敷設(shè)中,我們必須有效地分離Ⅲ、Ⅳ類(lèi)信號(hào)電纜、電源線(xiàn)等易產(chǎn)生干擾的電纜,使其與現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)的Ⅰ、Ⅱ類(lèi)信號(hào)的電纜保持在一定的安全距離(如15cm)以上。
三、現(xiàn)場(chǎng)電纜布設(shè)的幾項(xiàng)規(guī)定
為了敘述方便,我們把Ⅰ、Ⅱ類(lèi)信號(hào)電纜統(tǒng)稱(chēng)為信號(hào)電纜,把Ⅲ、Ⅳ類(lèi)信號(hào)電纜和現(xiàn)場(chǎng)電源電纜統(tǒng)稱(chēng)為電源電纜。在有條件的場(chǎng)合,信號(hào)電纜和電源電纜應(yīng)采用不同走線(xiàn)槽走線(xiàn),在進(jìn)入DCS機(jī)房(或機(jī)柜)時(shí),也應(yīng)盡可能相互遠(yuǎn)離。當(dāng)這二種電纜無(wú)法滿(mǎn)足分開(kāi)走線(xiàn)要求時(shí),它們必須都采用屏蔽電纜(或屏蔽雙絞電纜),且滿(mǎn)足以下要求:
1、如果信號(hào)電纜和電源電纜之間的間距小于15cm時(shí),必須在信號(hào)電纜和電源電纜之間設(shè)置屏蔽用的金屬隔板,并將隔板接地。詳細(xì)參見(jiàn)圖1。
圖1 電纜隔板
2、當(dāng)信號(hào)電纜和電源電纜垂直方向或水平方向分離安裝時(shí),信號(hào)電纜和電源電纜之間的間距應(yīng)大于15cm.
對(duì)于某些干擾特別大的應(yīng)用場(chǎng)合,如電源電纜上掛接電壓為220V AC,電流在10A以上感性負(fù)載,而且電源電纜不帶屏蔽層時(shí),那么要求它與信號(hào)電纜的垂直方向間隔距離必須在60cm以上。
3、在兩組電纜垂直相交時(shí),若電源電纜不帶屏蔽層如圖中虛線(xiàn)所示,最好用厚度在1.6mm以上的鐵板覆蓋交叉部分。