随着计算机及网络等相关技术的不断发展，电站热控控制系统的硬件水平不断提高，现在新建或改造机组普遍使用DCS系统或PLC系统作为热控系统的主要实现方式，其稳定的性能使热控系统的可靠性得到了很大的提高。但是还是有一些外部因素使控制系统出现运算错误，小至指示不准确，大到保护误动作。而外部干扰的问题就是其中的一个主要因素，一方面我们要求设备厂家不断提高设备的抗干扰能力，另一方面我们也要在工程设计、安装和维护中高度重视，多方配合来共同解决问题，以求系统、有效地提高控制系统的抗干扰能力。
电站热控系统的现场使用环境十分复杂，被测量的参数一般被转换成微弱的低电压、低电流信号，还要通过长距离的传输才到达控制系统主机进行处理。因此在信号采集中经常出现一些与被测信号无关的电压或电流信号，这种无关的电压或电流信号我们一般统称为干扰。
干扰的类型通常按照干扰产生的原因、干扰模式和干扰波形性质的不同进行划分。按照产生的原因可以分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按照波形性质又可分为持续噪声、偶发噪声等；按照干扰模式可分为共模干扰和差模干扰，这是一种比较常用的分类方法，也是本文讨论的重点。
共模干扰是指信号线上共有的干扰信号，是由信号的接地端对控制系统接地端存在一定的电位差引起的，不同干扰源在信号线上感应的共态电压迭加形成了这种干扰，在两条信号线上形成的干扰信号的周期和幅值基本相等。共模干扰的产生是由于在大地中各个不同点之间往往存在电位差，而热控系统信号线可能存在两个以上的接地点，这样就会将不同接地点的电位差(Ec)引入测量系统（如图1所示）；另外通过静电耦合的方式也可能在信号两输入端感应出对地的共同电压。这两种干扰都是以共模干扰的形式出现的。
差模干扰是指作用或叠加于测量信号线两极上的干扰信号，主要由空间电磁场在信号线之间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，一般是频率较高的交变信号。由于这种干扰信号直接叠加在测量信号上，所以直接影响到测量和控制的精度。DCS系统、信号电缆及测量设备在回路中形成一个闭合的回路，在生产现场这个回路是处于一个由大功率变压器、交流电机、动力电缆等强电设备产生的很强的交变磁场，这个交变磁场就会在闭合的
仪表回路中产生一个感应电压，这个感应电压的大小是与闭合回路的面积、磁通密度成正比的。
2 干扰的主要来源
1、控制机柜内部的干扰
机柜内部的干扰主要来源于机柜内部的元器件、不合理走线、系统接线等因素。
DCS模板内部元器件及电路间可能产生电磁辐射，例如逻辑电路相互辐射及其可能对模拟电路产生影响，这些都会对模板带来一定的干扰。
系统机柜内部走线的数量是相当大的，包括电缆和内部二次线，由于空间有限，一般不会考虑在机柜内部将强电和弱电信号分开布置，而是一起捆扎布置在走线槽中。电源线、外回路供电信号线产生的交变磁场就会对一般的模拟量信号线产生干扰。
控制系统长期运行后，接线端子都会出现松动，另外加上环境温度和湿度在一年四季的变化，就会使接线端子和电缆线、二次线这些不同金属结合的部位出现热电势或由金属腐蚀造成的化学电势，这些电势在处于信号回路中时就会成为干扰信号。
2、 接地产生的干扰
良好的接地可以有效抑制电磁干扰的影响，而且能够抑制设备向外系统发出干扰，但是如果系统接地错误或者出现异常，就很可能引入较大的干扰信号，严重时会使整个控制系统无法工作。
控制系统的接地一般包括系统接地、信号接地、电源接地等，接地系统混乱对控制系统的干扰主要是由于各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在电位差，引起环路电流，影响系统的正常工作。
3、 号线引入系统的干扰
这是我们现场最为常见的一种干扰。信号线将就地信号输入到控制机柜，其经过的现场环境十分复杂，极其容易产生干扰。信号选型不当、模拟量信号线距离大电流电缆太近都可能被外部磁场产生差模干扰，直接迭加在信号回路中进入系统。另外电缆线在现场的振动也会产生类似的干扰，因为电缆线的振动就相当于使一个闭合的回路在磁场中运动，根据电磁感应的原理分析，是很容易产生感应电流的。
信号线屏蔽处理不当可能带来更为严重的干扰。例如电缆屏蔽层两端接地就会由于两端的电位差在屏蔽层上产生电流；另外屏蔽层与大地构成闭合环路，在外部交变磁场的的作用下也会在屏蔽层上出现感应电流。这些电流通过屏蔽层合电缆芯线之间的耦合产生信号干扰。特别是在夏季雷雨季节，由于这种电缆屏蔽处理不当，在雷击时会由信号线将很大的地线电流引入系统，造成系统瘫痪。
电磁干扰的来源很多，除去上述来源外，还有空间辐射带来的干扰，比如无线电通讯、高频感应加热设备等干扰源带来的干扰，这种干扰的强弱与辐射频率关系很大。另外控制系统的电源也可能带来干扰，由于我们现在控制系统一般采用UPS电源作为工作电源，所以这方面的干扰因素不断减少，但在实际工作中依旧不能忽视这方面的设计要求。
3抑制干扰的措施
从上述分析来看，电磁干扰是十分复杂的，要根本消除电磁干扰对控制系统的影响基本上是不可能的，因此我们只能说在实际生产现场要充分考虑干扰来源，以采取必要的措施来抑制干扰的影响。
1选择正确的系统接地方式，完善系统接地
接地的目的通常有两个，一是为了安全，二是为了抑制干扰。完善的接地系统是热控控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
系统接地的方式一般可分为：浮地方式、直接接地方式和电容接地方式三种。对现在普遍使用的热控DCS系统而言，属于低电平控制装置，应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入模板滤波等的影响，信号交换频率一般都低于1MHz，所以集中布置的DCS系统信号接地线采用星型接地方式。在系统中心接地机柜内设置接地母排，用较大截面铜导线连接到系统内各机柜内的接地点，然后将接地母排用截面不小于60mm2的铜母线直接连接到接地极。接地极的接地电阻小于2Ω，接地极最好埋在距建筑物10-15M远处(或与控制器间不大于50m)，而且系统接地点必须与强电设备接地点相距15m以上。
信号线屏蔽层应在DCS控制系统侧接地，以保证整个系统信号的参考地的接地电位是一致的，避免由于在现场侧接地造成地环路，引入共模干扰。信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，同时选择适当的接地处单点连接。
2电缆的正确选择和施工可有效减少干扰
对于不同的信号要选用不同的电缆进行传输。DCS系统中开关量信号的传输信号理论上可以不用屏蔽电缆，但是严禁用同一根电缆的不同芯线同时传输动力电源和信号，即使是不长期带电的指令信号也不能和无源输入的干接点信号共用同一根电缆。但是如果开关量信号线的辐射路径要经过强电流设备空间或距离较远时要考虑使用计算机专用屏蔽电缆。当然如果条件允许，所有的开关量信号电缆都使用计算机专用屏蔽电缆会使系统的抗干扰能力得到很大的提高。
对于模拟量信号电缆必须使用计算机专用屏蔽电缆。这种电缆的信号导线是扭绞在一起的，一是可以大大减少信号回路包围的面积，二是两根信号线到干扰源的距离大致相等，导线分布电容也基本相等，减少了感应耦合进入信号回路的差模干扰。
施工过程中信号电缆应按照传输信号种类分层敷设，至少要保证信号线和大电流电缆的分层敷设，如果由于空间问题不能保证信号线与大电流电缆的有效距离（不小于60CM），可以考虑在信号线外套用金属管等屏蔽措施以减少干扰。通过环境振动较大的信号电缆要采取可靠的固定措施，防止电缆因振动而形成在磁场中的运动。对于控制机柜内部的电缆或二次线，最好不要破坏信号电缆的纽绞形式，机柜内部的电源线、模拟量信号线、开关量信号线最好分开捆扎、分层布置，不同的信号不要使用同一个信号接插件。
3良好的维护可以有效减少干扰的产生
在电站热控系统维护中，不仅要定期对系统接地电缆进行绝缘测试，还要对信号电缆屏蔽层进行对地绝缘测试，防止因为长期运行过程中电缆屏蔽层出现多点接地现象。
加强对控制系统环境温度和湿度的认识，这些因素大幅度的变化会导致机柜内部出现温度和化学效应导致干扰的出现，因此必须将环境温度和湿度按照DCS厂家要求控制在一定范围之内。
对控制系统卡件、机箱、电源定期进行清灰可以有效减少机柜内模板之间干扰的产生，接线端子良好的紧固也可以有效减少热电势带来的干扰。
4 结束语
以上认识是在现场实际工作中得到的一些经验，几种抗干扰的措施基本能够消除现场干扰信号的影响，保证系统的可靠运行。热控DCS系统的干扰问题是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制干扰。随着理论和工程实践的发展，还会有更多的抗干扰措施应用到实际工作中，这里仅就在实际工程中经常采用的几种方法作一下简单的介绍，希望能够给大家在工程实际中提供一些帮助。
本文没有对控制系统电源的干扰进行说明，主要是因为近些年UPS电源的大量使用，基本上可以保证热控DCS系统不受电源干扰。
