搅拌站作为砼生产的重要设备，其自动化控制系统在生产质量、生产安全和稳定运行中起着非常重要的作用。然而，砼搅拌站的实际工作环境往往比较恶劣和复杂，近年来由于雷电或其他干扰对自动化控制系统造成损害的事例屡见不鲜，严重地影响了控制系统的正常运行。实践证明，影响砼搅拌站自动化控制系统正常运行的原因有很多，其中的主要原因是接地和防雷措施不够完善。因此，无论从安全第一的原则，还是从经济利益的角度，我们都必须采取全方位、多层次的综合接地与防雷措施， 以确保控制系统安全可靠、长期稳定地运行。
1　干扰的来源
干扰一般是窜入或叠加在系统电源、信号线上的与信号无关的电信号。干扰的出现，轻则会造成称量系统的误差、 通讯中断， 严重的干扰 （如雷击、 大的串模干扰） 则可能会造成称重传感器、称重仪表、工控机等设备的损坏。为了说明接地的作用，先说说搅拌站控制系统经常遇到的几种干扰。
1）信号线中引入干扰　当几种信号在一起传输时，这些信号线之间均有分布电容存在，不同的信号会通过这些分布电容耦合到别的信号线上，造成信号相互之间的干扰，即在其他信号线中引入干扰。
2）带电体漏电引入干扰　在一些用电能作为执行手段的执行机构中（如电动机、电动滚筒等） ， 由于内部绝缘性能不是特别好， 也会引入很大的干扰。
3） 执行机构产生交变磁场引入干扰　附近大型用电设备的启停、开关的闭合、断开等产生的火花会在周围产生很大的交变磁场，这些交变磁场可以通过在信号线上耦合产生干扰。这些干扰如果超过容许范围，也会影响系统的工作。
4）供电电源线路上引入的干扰　一般电力系统的供电电源经常含有多次协波，这些协波通过不同的方法和途径，也会窜入控制系统的信号线中。
5）雷击引入的干扰　雷击可能在系统周围产生很大的电磁干扰，也可能通过各种线路引入干扰。
2　接地的分类
人们在长期的实践过程中总结出了很多干扰抑制的方法， 如隔离、 屏蔽、 使用双绞线等等， 在这些抑制的方法中， “接地与防雷” 是最重要也是必不可少的措施。
整个搅拌站自动控制系统除了工控机、PLC的供电线路外，还有很多各种类型的信号线直接与它们相连。这些信号有：PLC 的输入、输出开关量信号 （而且负载能力也有很大差别） ；称重仪表以及含水率探头输出的模拟量信号（小信号0～20mV ，大信号 1～5V） ；工控机与仪表及其他控制器通讯的微电信号；直接通过互感器而接到工控机的交流信号等等。这些信号中有四线制的，也有两线制的，并且各电气元器件厂家为了保证自己的产品能够在各种应用现场正常运行，提出了各种各样的接地与避雷要求。为了让砼搅拌站现场安装员和维护人员对控制系统接地问题有一个较全面的了解，在此介绍一下系统中的各种接地措施。
2.1　供电系统接地
一般来说，电力系统的地线是不太干净的（含有多次谐波、无规律尖峰脉冲等） ，如果直接采用电力系统的地线，这些谐波、无规律尖峰脉冲等就可能窜入搅拌站控制系统引起干扰，所以在砼搅拌站工地现场，一般在其基础施工时都会按照厂家提供的地基图布置一个很大的地线网，通常整个搅拌站的控制系统的地线就是与这个地线网连在一起组成一个独立的接地系统，而不是直接与电力系统的地线连接。从抑制干扰的角度来看，将电力系统的接地和控制系统的接地分开是很重要的。
2.2　保护接地
保护接地是将控制系统中平时不带电的金属部分 （电动机外壳， 工控机柜、 操作台外壳等） 与地之间形成良好的导电连接，或当绝缘击穿和设备损坏时，保护接地作为电流流动的返回路径，以保护设备和人身安全。因控制系统的动力供电是强电供电（220V 或110V） ，通常情况下机壳等是不带电的，当故障发生（如主机电源故障或其他故障）造成电源的供电火线与机外壳等导电金属部件短路时，这些金属部件或外壳就形成了带电体，如果没有很好的接地，那么带电体和地之间就有很高的电位差 （eN） ， 如果人不小心触到这些带电体， 就会通过人身形成通路， 产生危险， 同样也会严重影响整个控制系统的正常运作。 因此，必须将金属外壳和地面之间很好地连接，使机壳和地面等电位。此外，保护接地还可以防止静电的积聚。
2.3　工作接地
就搅拌站控制系统本身而言，它是由多种电子电气元器件组成的， 除了工业控制计算机以外，还包括很多外设，而且数据、信号的处理或转换也不一样。这就涉及到了多种电气元器件，多种接地的问题。工作接地就是为了使工业控制计算机以及与之相连的仪表、PLC、触摸屏等均能可靠运行，并保证测量和控制精度而设的接地。在具体的每一个控制元器件内部，有时它又细分为逻辑地（PG） 、屏蔽地（又叫模拟地） （AG） 、信号地（SG） 。
2.4　防雷接地
一般情况下控制系统防止受雷击干扰有两种接地方式。
1）对用于铺设信号线的金属电缆管或槽表面接地，以防止打雷时产生的耦合干扰。
2） 对于架空信号线， 则必须在计算机输入端子处采取防雷措施， 如装避雷器， 加压敏电阻、 较强的滤波电路等来抑制其干扰。
3　接地要求与方法
3.1　接地要求
1）接地电阻　接地电阻是衡量接地系统好坏的一个重要参数。在搅拌站自动控制系统中，不同电气元器件的接地组态和要求不同，大多元器件对接地电阻一般要求 4 Ω以下，最好小于1Ω，特别是称量仪表和 PLC 的AG 接地，接地电阻应小于 1 Ω，否则将严重影响 PLC 中A/D 转换模块的转换精度，使系统无法正常工作。
2）接地线　接地线是搅拌站控制系统中各电气元器件或设备与接地母线之间的连线。所有的接地线均为铜质绝缘导线，且其截面应不小于2.5mm2 。当控制系统中采用屏蔽电缆布线时，信息转接插座的接地可利用电缆屏蔽层作为接地线连至每层的配线柜。若控制系统布线电缆采用穿钢管或金属线糟敷设时，钢管或金属线糟应保持连续的电气连接，并应在两端具有良好的接地。
3）接地隔离　搅拌站控制系统的所有接地必须和其他供电系统严格分开，而且分开距离至少应保持15m 以上。为了彻底防止供电系统的影响，控制系统的控制电源一般采用隔离变压器隔开。 当接地控制系统中存在两个不同的接地体时，其接地电位差应不大于1V（有效值） 。还要考虑当线路处于任何一种危险环境时，应对其进行过压过流保护。
3.2　接地方法
搅拌站控制系统中的各种电气元器件和设备的接地，应在安装位置处自己分别接地，汇于一点，然后用较粗铜质绝缘导线将各汇地点连接起来， 接到接地母线上。 对采用屏蔽电缆的布线， 所有屏蔽层应保持连续性，并应注意保证导线间相对位置不变。屏蔽层的配线设备端应接地，用户端视具体情况接地，两端的接地应尽量连接至同一接地体。
所有外设必须从一条供电线上供电，而且一台设备（搅拌站电控柜所连接的所有外设即工控主机系统、PLC、称量仪表、打印机等）的电源必须从设备的供电分配器上取电，而不允许从其他地方取电，否则可能会烧坏接口甚至设备。
原则上不允许各称重传感器和其他变送器在现场端接地，而都应将其负端在用户端处一点接地。但有时现场端必须接地，这时，必须注意原信号的输入端子（上双端）绝对不许和计算机的接地线有任何电气连接。而计算机在处理这类信号时，必须在前端采用有效的隔离措施。在相互通信的电路元件（PLC 与仪表、PC 与仪表等）需要一个公共参考地，在设计和安装时应尽量把计算机及其外围设备紧密装置在一起，并用通信抑制器限制任何传导数据线的电压升高。另外，对开关量（输入、输出）均是采用隔离的PLC，其内部逻辑地就是一个独立的单元，与其他部分没有电气连接，这种系统中往往不需要PG 接地，而是保持内部浮空。所以，用户在设计和施工接地系统时，一定要仔细阅读产品的技术要求和接地要求。
4　结束语
总之，随着砼搅拌站控制系统智能化的不断发展， 干扰会导致控制系统失效甚至产生误动作，严重影响系统的安全稳定性，故人们必将对其干扰控制和接地系统提出更为严格的要求。对于整个砼搅拌站，应根据搅拌站所在工地的实际情况和各设备的接地要求等级进行多层次、全方位的综合防御，建立完善的纵深防御体系，以确保整个砼搅拌站安全可靠、长期稳定地运行。

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