随着DCS、PLC的广泛应用，仪表系统的接地已经成为仪表工程设计的一个组成部分。仪表及控制系统的可靠性直接影响到生产装置安全、稳定的运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。特别是采用分散控制系统，若不考虑和处理好现场电磁干扰和兼容问题，一方面要求生产制造单位提高系统抗干扰能力；另一方面，要求工程设计、安装施工和使用维护单位引起高度重视。
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DCS、PLC控制系统接地的重要性
1）保护接地：保护设备和人身安全。
2）工作接地：保证仪表精确、可靠地正常工作。
（1）信号回路接地；分两种类型：一是仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备本身结构造成的事实上的接地；一是为抑制干扰而设置接地。
（2）屏蔽接地：抑制电容性耦合干扰，降低电磁干扰的部件的一种有效措施。
在仪表系统中要做屏蔽的接地的有：
a、导线的屏蔽层、排扰线；
b、仪表上的屏蔽接地端子；
c 、未作保护接地而起屏蔽作用的金属导线管、金属汇线槽及金属仪表外壳。
（3）本安仪表系统接地。这种接地除了具有抑制干扰的作用外，还有使仪表具有本安性质的措施之一。
本安仪表系统的本安性能是借助于安全栅的隔离和能量限制作用，以保证进入危险的能量限制在安全定额以下，从而达到安全火花型的防爆性能。
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控制系统接地设计
控制室内的仪表接地系统由接地线、接地汇流排、公用连接板、接地体等几部分组成。
接地系统设计中应遵守的原则、接地体的设置以及接地线等有关问题介绍如下：
由于地电位差的存在，如果出现一个以上的接地点就会形成回路，使仪表引入干扰，所以同一信号回路、同一屏蔽层或排扰线只能有根据一个接地点，不能有一个以上的接地点，除了既定接地以外，其他部位应与一切金属构件绝缘。
2、接地体的设置
仪表接地系统的保护接地一般情况下宜和电力系统的接地体共用，不必单独设置接地体。
仪表系统工作接地体的设置有三种处理方式：
- 单独设置的仪表系统接地体
- 厂区电气系统接地网
- 电气系统在不同装置或不同界区分设的接地分配器。
采取何种方式，应根据具体情况决定。
下面几种情况推荐单独设置接地体：
- 需要单独设置的本质安全仪表系统；
- 需要单独设置的DCS或计算机系统；
- 电气系统接地网接地电阻不能满足仪表系统接地要求时；
- 土壤电阻率高，接地电阻不能达到设计值的场所，例如砂地、岩石或干燥地区；
- 周围环境存在严重的电磁干扰；
- 所选用的仪表对躁声相当敏感，抗干扰要求高，如电磁流量计等；
- 控制室与电力系统接地体距离较远，若共用接地体，会使接地线过长，给施工维护带来不便；
- 单独设置接地体较为经济合理时。
从抑制干扰的观点，防止电力系统对仪表的干扰，把两个系统的接地完全分开，各自设置接地体，对仪表的防干扰是有利的。但从工程观点看，单独设置接地体比共用接地体投资大，费钢材，占地面积大，安装维护麻烦。一般，除上述特殊情况外，仪表接地系统可以和电力系统共用接地体而不必单独设置。
3、接地电阻
接地体或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和称为接地电阻。
仪表系统的保护接地电阻，一般为4Ω，最高不宜超过10Ω。当设置有高灵敏度接地自动报警装置时，如漏电开关，接地电阻值可大于10Ω。
PLC主要用于开关量的检测控制，它的输入、输出模块大多具有光电隔离功能，因而接地要求相对比较低。用于模拟量检测控制的DCS系统，接地要求相对比较高。
当信号回路多点接地时，由于地点位的不同，会在信号传输中引起误差。但也有一些信号回路不接地的浮动工作地系统。
仪表系统的接地连线，除可引向单独设置的仪表系统接地体、厂区电气系统接地网以外，还可以引向电气系统在不同装置或不同界区分设的接地分配器。
接地支线、接地分干线和接地总干线的截面数值选择。
仪表盘、仪表柜、控制柜上需要接地的仪表，应连接到接地端子或接地汇流排。接地汇流排宜采用25mm×6mm的铜条，应设置绝缘支撑。
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DCS控制系统接地
DCS合理、可靠的系统接地，是DCS系统非常重要的内容。为了保证DCS系统的监测控制精度和安全、可靠运行，必须对系统接地方式、接地要求、信号屏蔽、接地线截面选择、接地极布置等方面，进行认真统筹考虑。
DCS接地基本要求
DCS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时，有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。接地系统能够为DCS提供屏蔽层，消除电子噪声干扰，并为整个控制系统提供公共信号参考点（即参考零电位）。当接地系统发生问题时(接地电阻过大，多点接地，接地线断线或接地线与高电压、大电流设备相接触等)，会造成人员的触电伤害及设备的损坏，据了解，有些DCS系统经常“死机” (或不明原因的“死机”)，大多是因为接地系统不良或存在问题所引起的。因此，完善、可靠、正确的接地，是DCS系统能够安全、可靠和良好运行的关键。
DCS接地分类
在一般情况下，DCS控制系统需要两种接地：保护地和工作地（逻辑地、屏蔽地等）。对于装有安全栅防爆措施的系统如化工行业所用的系统，还要求有本安地。
- 保护地：（CG，Cabinet Grounding） 是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。DCS系统所有的操作员机柜、现场控制站机柜、打印机、端子柜等均应接保护地。保护地应接至厂区电气专业接地网，接地电阻小于4Ω。
- 逻辑地：也叫机器逻辑地、主机电源地，是计算机内部的逻辑电平负端公共地，也是+5V等的电源输出地。如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。需要接入公共接地极。
- 屏蔽地：（AG，Analog Grounding） 也叫模拟地，它可以把现场信号传输时所受到的干扰屏蔽掉，以提高信号精度。DCS系统中信号电缆的屏蔽层应做屏蔽接地。线缆屏蔽层必须一端接地，防止形成闭合回路干扰。铠装电缆的金属铠不应作为屏蔽保护接地，必须是铜丝网或镀铝屏蔽层接地。接入公共接地极。
- 本安地：应独立设置接地系统，接地电阻≤4Ω。本安地的接地系统应保持独立，与厂区电气地网或其它仪表系统接地网的距离应在5m以上。
DCS对公共接地极（网）的要求
- 当厂区电气接地网对地分布电阻≤4Ω时，可将厂区电气接地网当着DCS系统的公共接地极（网）。
- 当厂区电气接地网接地电阻较大或杂乱时，应独立设置接地系统，即为DCS系统的公共接地极（网）。
- 没有本安地接入的公共接地极（网）的对地分布电阻小于4欧姆；有本安地的小于1欧姆。接地总干线的线路阻抗小于0.1欧姆。
- 接地极周围15米内无避雷地的接入点，8米内无 30KW 以上的高低压用电设备外壳的接入点。当现场无法满足该条件时，防雷保护地通过避雷器/冲击波抑制器与公共接地极的主干线相连。电焊地切勿与公共接地极及其接地网搭接在一起，二者应距离10米以上。
DCS系统接地原则
- DCS系统设置的接地装置
- 操作台、打印台、服务器柜：设有保护地螺钉。
- 继电器柜、UPS柜、配电柜：设有保护地螺钉。
- DCS的I/O机柜：设有屏蔽接地汇流排，保护地螺钉。系统地(+24V地)悬浮。
- 仪表柜、手操盘台：设有屏蔽地接地汇流排，保护地螺钉。
- 安全栅柜：设有屏蔽地接地汇流排，本安地接地汇流排，保护地螺钉。
- 信号屏蔽及其接地
根据有关技术规定要求，计算机或 DCS系统信号电缆的屏蔽层不得浮空，必须接地，其接地方式应符合下列规定：
- 当信号源浮空时，屏蔽层应在计算机侧接地；
- 当信号源接地时，屏蔽层应在信号源侧接地；
- 当放大器浮空时，屏蔽层的一端与屏蔽罩相连，另一端宜接共模地(当信号源接地时，接信号地。当信号源浮空时接现场地)。
- 当屏蔽电缆途经接线盒分断或合并时，应在接线盒内将其两端电缆的屏蔽层连接。
DCS系统接地方式
- 利用电气接地网作为DCS接地网，即与电气接地网共地；
- 设DCS系统专用独立的接地网；
- 设DCS专用接地网，经接地线、再接至电气接地网；由于第三种接地方式与第二种接地方式有较多相同处，过去，计算机或DCS系统曾经较多的采用过专用的接地网。但这种接地方式存在的缺点是：占地面积太大，投资高，电缆及接地网钢材耗量大，距厂房有相当的距离(因不易在厂房内找到合适的位置)，管理、维护、测量及查找接地极和接地线不方便，且效果不甚良好。根据实际运行表明，设置专用的DCS接地网是既困难又不安全的。
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PLC控制系统接地
一般要求
①系统接地必须良好，对于PLC控制系统，接地电阻应小于4Q。
②接地线必须有足够大的线径，独立安装的PLC基本单元，应使用截面积在2.5nim2以上的黄／绿线与系统保护接地线(PE)连接。
③模块化结构的PLC，各模块与机架间一般可以通过模块本身的接地连接端，使得各模块与叽架间保持良好的接地，但机架与系统保护地之间应保证接地良好，应使用截面积在2.5mm2以上的黄／绿线与系统保护接地线(PE)连接。
④系统中的其他控制装置（如驱动器、变频器等）的接地必须同样符合规范，并独立接地。
⑤系统中的各类屏蔽电缆的屏蔽层、金属软管、走线槽（管）、分线盒等均必须保证接地良好。
不同接地的处理
在PLC系统中，主要有以下几种与接地有关的常用“地”，需要根据不同的情况进行分别处理。
模拟信号地是指系统中各类模拟量的OV端，如用于驱动器（变频器）的速度给定电压输出、测速反馈输入、传感器输入等。
模拟信号通常采用差动输出／输入，各信号间的OV各自独立，因此，模拟信号地一般不允许进行相互间的连接，也不允许与系统的PE线进行连接。
用于模拟量输入／输出的连接线，原则上应使用带有屏蔽的“双绞”电缆，屏蔽电缆的屏蔽层必须根据不同的要求与系统的PE线连接。
（3）保护地
保护地是指系统中各控制装置、用电设备的外壳接地，如电动机、驱动器的保护接地等。这些保护地必须直接与电柜内的接地母线（PE母线）连接，不允许控制装置、用电设备的PE线进行“互连”。
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