Sådan reduceres elektromagnetisk interferens i PLC -kontrolsystemer

Dec 23, 2024 Læg en besked

1, oversigt


Med udviklingen af ​​videnskab og teknologi er PLC i industriel kontrol mere og mere udbredt. Pålideligheden af ​​PLC -kontrolsystemet påvirker direkte den sikre produktion og økonomiske drift af industrielle virksomheder, systemets evne til at modstå interferens er relateret til den pålidelige drift af hele systemet er nøglen. Automationssystem, der bruges i forskellige typer PLC, nogle er centralt installeret i kontrolrummet, nogle er installeret på produktionsstedet og en række motorudstyr, de fleste af dem er i det stærke elektriske kredsløb og stærkt elektrisk udstyr dannet af det barske elektromagnetiske miljø. For at forbedre pålideligheden af ​​PLC-kontrolsystemet er designerne kun forudforståelse af de forskellige interferenser for effektivt at sikre den pålidelige drift af systemet.


2, elektromagnetiske interferensskilder og interferens i systemet


Indvirkning på PLC -kontrolsystemets interferens fra den generelle påvirkning af industrielt kontroludstyr, den samme kilde til interferens, for det meste genereret i delene af de nuværende eller spændingsdrastiske ændringer i delene af ladningen for at bevæge sig voldsomt er kilden til støj, dvs. , kilden til interferens.


Typer af interferens genereres normalt af årsagen til interferens, støjinterferensmønstre og støjbølgeform karakter af de forskellige opdelinger. Blandt dem: I henhold til de forskellige grunde til støjgenerering er det opdelt i udladningsstøj, bølgestøj, højfrekvent svingningstøj osv.; I henhold til de forskellige bølgeformer og egenskaber af støjen er det opdelt i kontinuerlig støj, episodisk støj osv.; I henhold til de forskellige former for akustisk interferens er den opdelt i almindelig tilstand interferens og differentiel-mode interferens. Almindelig tilstand interferens og interferens for differentiel tilstand er en mere almindeligt anvendt klassificeringsmetode. Almindelig tilstand interferens er signalet til jordpotentialforskellen, hovedsageligt af strømnettet strengen ind i jordpotentialforskellen og rumelektromagnetisk stråling i signallinjen induceret af den almindelige tilstand (samme retning) spænding sendt for at tilføje dannelsen. Almindelig tilstandsspænding er undertiden større, især med dårlig isoleringsydelse af det elektriske strømforsyningsrum, transmissionsudgangssignal Common Mode -spænding er generelt højere, nogle kan være så høje som 130V eller mere. Almindelig tilstandsspænding gennem det asymmetriske kredsløb kan konverteres til differentiel tilstandsspænding, der direkte påvirker måle- og kontrolsignalerne, hvilket resulterer i komponentskade (dette er grunden til, at et eller være DC, kan også være AC. Interferens til differentiel tilstand henviser til signalet mellem polerne i interferensspændingen, hovedsageligt af det elektromagnetiske felt i rummet mellem signalkoblingsinduktansen og ubalanceret kredsløb til at konvertere den almindelige tilstand interferens dannet af spændingen, som tillader signalets direkte superposition af signalet , som direkte påvirker måling og kontrolnøjagtighed.


3, hvad er de vigtigste kilder til elektromagnetisk interferens i PLC -kontrolsystemet?


(1) Strålingsinterferens fra rummet:


Rumstråling Elektromagnetisk felt (EMI) genereres hovedsageligt af strømnetværket, elektrisk udstyr, kortvarige processer, lyn, radioudsendelser, tv, radar, højfrekvent induktionsopvarmningsudstyr osv., Normalt omtalt som strålingsinterferens, dens distribution er Ekstremt kompleks. Hvis PLC -systemet er placeret i radiofrekvensfeltet, genanvendes det til strålingsinterferensen, dets påvirkning er hovedsageligt gennem to stier; Den ene er direkte til PLC -intern stråling ved kredsløbets induktans af interferensen; men snarere til PLC -kommunikationen inden for netværket af stråling, ved induktansen af ​​kommunikationslinjen, der er indført af interferensen. Strålingsinterferens med feltudstyrets layout og udstyr genereret af størrelsen på det elektromagnetiske felt, især frekvensen, generelt gennem indstillingen af ​​afskærmede kabler og PLC-lokal afskærmning og højspændingslindringskomponenter til beskyttelse.


(2) Fra systemet uden for blyinterferensen:


Hovedsageligt gennem de introducerede strømforsynings- og signallinjer, normalt kaldet ledningsinterferens. Denne form for interferens er mere alvorlig på vores industrielle sted.


(3) Interferens fra strømforsyningen:


Praksis har vist, at interferensen forårsaget af introduktionen af ​​strømforsyning PLC -kontrolsystemfejl i mange tilfælde, jeg er stødt på i et projektfejlbugging og derefter erstatter isoleringsydelsen for den højere PLC -strømforsyning, problemet løses.


Den normale strømforsyning af PLC -systemet drives af strømnettet. På grund af den brede dækning af strømnettet

Vil være underlagt al den rumelektromagnetiske interferens og induktion af spænding og kredsløb på linjen. Især ændringerne inden for gitteret, skift af driftsspænding, stort strømudstyr Start og stop, AC og DC roterende enheder forårsaget af harmonik, gitter kortslutning forbigående chok osv. Gennem transmissionslinjen til magtsiden. PLC -strømforsyning bruges normalt til at isolere strømforsyningen, men dens mekanisme og fremstillingsprocesfaktorer gør, at dens isolering ikke er ideel. På grund af tilstedeværelsen af ​​distribuerede parametre, især distribueret kapacitans, er absolut isolering faktisk umulig.


(4) Fra introduktionen af ​​signallinieinterferensen:


Forbundet med PLC -kontrolsystemet for forskellige typer signaltransmissionslinjer ud over transmission af alle typer effektive signaler vil der altid være ekstern interferenssignalindtrængning. Denne interferens har hovedsageligt to måder: den ene er gennem senderen eller almindeligt signalinstrumenteringstrømforsyningstrengen i gitterinterferensen, som ofte ignoreres; Den anden er signallinjen ved rumelektromagnetisk stråling induceret interferens, det vil sige signallinjen på den eksterne induktionsinterferens, hvilket er meget alvorligt. Interferens, der introduceres af signalet, vil forårsage I / O -signalarbejde abnormitet og måleansøgning reduceres kraftigt, og i alvorlige tilfælde vil komponentskader. For en dårlig isoleringsydelse af systemet vil også føre til gensidig interferens mellem signalerne, hvilket resulterer i en fælles jordsystembus -tilbagestrømning, hvilket resulterer i ændringer i logiske data, fejl og nedbrud. PLC -kontrolsystem på grund af introduktionen af ​​signalinterferens forårsaget af antallet af skader på I / O -modulet er ret alvorligt, hvilket resulterer i systemfejl er også mange tilfælde.


(5) Interferens fra jordforbindelsessystemforvirring:


Jordning er at forbedre den elektromagnetiske kompatibilitet af elektronisk udstyr (EMC), et af de effektive midler. Korrekt jording, både for at hæmme virkningen af ​​elektromagnetisk interferens, men også for at hæmme udstyret til at sende interferens; og forkert forankring, men vil introducere alvorlige interferenssignaler, så PLC -systemet ikke kan fungere korrekt. PLC Control System Ground inklusive System Ground, Shielded Ground, AC Ground and Protective Ground og så videre. Grundlægningssystemforvirring på PLC -systeminterferensen er hovedsageligt ujævn fordeling af potentialet i hvert jordforbindelse, der er en jordpotentialeforskel mellem forskellige jordforbindelsespunkter, hvilket resulterer i jordsløjfens strøm, hvilket påvirker den normale drift af systemet. For eksempel skal kabelskærmen være jordet på et tidspunkt, hvis kabelskærmen slutter A, B er jordet, er der en jordpotentialeforskel, der flyder en strøm gennem skjoldet, når der forekommer anomalier plus lynnedslag, jordens strømstrøm vil være større.


Derudover kan afskærmningslaget, jordforbindelse og jorden udgøre en lukket sløjfe, under handlingen af ​​det skiftende magnetfelt, der vil være inducerede strømme i afskærmningslaget, gennem afskærmningslaget og koblingen mellem kernetråden, hvilket interfererer med signalsløjfen. Hvis systemets jord og anden jordforarbejdningsbekæmpelse, kan den resulterende jordsløjfe producere ulige potentielle fordeling i jorden, hvilket påvirker den normale drift af det logiske kredsløb og det analoge kredsløb inden for PLC. PLC -logikspændingsinterferenstolerance er lav, logikken i fordelingen af ​​jordpotentiale interferens vil sandsynligvis påvirke PLC's logiske operationer og datalagring, hvilket resulterer i datafræning, programkørsel eller nedbrud. Analog jordpotentialefordeling vil føre til et fald i målenøjagtigheden, hvilket forårsager alvorlig forvrængning af signalmåling og kontrol og falsk handling.


(6) Interferens inden for PLC -systemet:


Hovedsageligt af systemkomponenterne og kredsløbene inden for den gensidige elektromagnetiske stråling genereret, såsom logiske kredsløb og gensidig stråling og dens indflydelse på analoge kredsløb, analog og logisk jord og den gensidige indflydelse af komponenter og brugen af ​​gensidig uoverensstemmelse. Alt dette hører til PLC -producenten af ​​systemet inden for det elektromagnetiske kompatibilitetsdesignindhold, mere komplekst, da anvendelsen af ​​instituttet ikke er i stand til at ændre sig, behøver muligvis ikke at overveje for meget, men at vælge at have flere ansøgningsresultater eller efter den test af systemet.


4, systemet forstyrres, støder ofte på følgende store interferensfænomener:


(1) Når systemet sender kommandoer, roterer motoren uregelmæssigt;


(2) Når signalet er lig med nul, springer den digitale displaymålerværdi tilfældigt;


(3) sensorarbejde, PLC indsamlede signaler og de faktiske parametre for den tilsvarende signalværdi stemmer ikke overens, og fejlværdien er tilfældig, uregelmæssig;


(4) og AC -servosystemer deler den samme strømforsyning (såsom skærme osv.) Fungerer ikke korrekt.


5, hvordan kan man bedre og enklere at løse PLC -systeminterferensen?


(1) Ideelt set er brugen af ​​isoleringsydelse bedre udstyr, brugen af ​​god strømforsyning, strømlinje og signallinjustering, strømforanstaltning til at være mere fornuftig osv., Men behovet for forskellige udstyrsproducenter til at arbejde sammen i orden For at afslutte er det vanskeligt at gøre, og omkostningerne er højere.


(2) Anvendelse af analog signalisolator, kendt som signaltransmitter, hører til kategorien af ​​signalkonditionering. Dens vigtigste anti-interferensrolle. Fordi det har en stærk anti-interferensevne, så i automatiseringskontrolsystemet er meget udbredt. Især for det komplekse industrielle sted bliver kontrolprogrammet mere og mere komplekst, signalisolator for en række analoge signaler til input, output, strømtriple isolering, er faktisk et af dagens automatiseringskontrolsystemer i de effektive mål for jamming.


6, hvorfor løse PLC -systeminterferensen foretrukket signalisolator?


(1) Brug af enkel og praktisk, pålidelig, billig pris og kan samtidig løse en række interferens.


(2) kan reducere designerne, systemopdragelsespersonalets arbejdsbyrde i høj grad, selvom det komplekse system i hænderne på almindelige designere, bliver meget stabile og pålidelige.


7, hvad er arbejdsprincippet for signalisolator?


Først og fremmest det signal, der blev modtaget af PLC, gennem Semiconductor Device Modulation Transformation og derefter gennem den optiske eller magnetiske sensing -enhedsisoleringskonvertering og derefter demodulationstransformation tilbage til det originale signal før isolering eller forskellige signaler og på samme tid Isolering af signalet efter isolering af strømforsyningen til isoleringsbehandling. Sørg for den absolutte uafhængighed mellem det transformerede signal, strømforsyning og jord.


8, nu har markedet så mange mærker af isolatorer, priserne varierer, hvordan man vælger?


Isolator er placeret mellem de to systemkanaler, så den første ting til at bestemme valg af isolatorindgangs- og outputfunktioner, på samme tid for at få isolatorindgangs- og outputtilstande (spænding, strøm, loop strømforsyningstype osv.) Til Tilpas til grænsefladetilstand for forreste og bageste kanal. Derudover er der stadig præcision, strømforbrug, støj, isoleringsstyrke, buskommunikationsfunktioner og mange andre vigtige parametre relateret til produktydelse, for eksempel: støj og præcision, strømforbrug og pålidelighed af varme, disse brugere skal omhyggeligt vælges omhyggeligt . Kort sagt, anvendelige, pålidelige, omkostningseffektive produkter er hovedprincippet for valget af isolator.

Hvis du ikke er for klar over ovenstående deling, så skal den næste tavle for alle fremhæve (11 slags analoge interferensløsninger):


1, plus 1: 1 signalisolator;

2 plus magnetisk ring;

3, PLC strømforsyning plus isoleringstransformator;

4, skifte signaler og analoge signaler går separat;

5, analoge signaler er bedst at bruge en separat afskærmet ledning. Signaltype bruges bedst 4-20 ma;

6, analog signalbelastning er magnetventiltype, det er bedst at vælge 1,5 linje;

7, analoge og digitale signaler kan ikke kombineres med det samme multi-core-kabel, for ikke at nævne strømlinjen og det almindelige kabel;

8, PLC -indgangs- og output -signallinjer, skal bruge afskærmede kabler, i indgangs- og outputsiden af ​​ophæng og i PLC -siden af ​​jorden;

9, skal signalkablet være væk fra stærke interferenskilder, såsom frekvensomformere, højeffekt silicium ensretter og stort kraftudstyr;

10, analoge og digitale signaler kan ikke kombineres med det samme multi-core-kabel, for ikke at nævne strømlinjen og det almindelige kabel;

11, for at reducere elektronisk interferens for analoge signaler, skal bruge snoet afskærmet kabelanalog signalkabelskjold være jordet i begge ender, men hvis der er en potentiel forskel mellem de to ender af kablet genereres i afskærmningslaget, sådan Som trådforbindelsestrømme, der resulterer i interferens med analoge signaler i dette tilfælde, skal du lade kabelforskydningslaget i den ene ende af jorden.

Oversat med deepl.com (gratis version)

Send forespørgsel

whatsapp

Telefon

E-mail

Undersøgelse