PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來(lái)源有哪些
一竟块、來(lái)自空間的輻射干擾
空間的輻射電磁場(chǎng)(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)徽橄、電氣設(shè)備的暫態(tài)過(guò)程葱山、雷電酷豫、無(wú)線(xiàn)電廣播缰橘、電視、雷達(dá)雀秤、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的赞拼,通常稱(chēng)為輻射干擾,其分布極為復(fù)雜缔龟。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場(chǎng)內(nèi)璃锻,就回收到輻射干擾,其影響主要通過(guò)兩條路徑值豫;一是直接對(duì)PLC內(nèi)部的輻射玫葡,由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾;而是對(duì)PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射澈拖,由通信線(xiàn)路的感應(yīng)引入干擾碴穴。輻射干擾與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小,特別是頻率有關(guān)鹉动,一般通過(guò)設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)轧坎。
二、來(lái)自系統(tǒng)外引線(xiàn)的干擾
主要通過(guò)電源和信號(hào)線(xiàn)引入泽示,通常稱(chēng)為傳導(dǎo)干擾缸血。這種干擾在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較嚴(yán)重。
三械筛、來(lái)自電源的干擾
實(shí)踐證明捎泻,因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多,筆者在某工程調(diào)試中遇到過(guò)埋哟,后更換隔離性能更高的PLC電源笆豁,問(wèn)題才得到解決。
PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電赤赊。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣闯狱,將受到所有空間電磁干擾而在線(xiàn)路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化抛计,入開(kāi)關(guān)操作浪涌哄孤、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動(dòng)裝置引起的諧波嫡澄、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等旅霍,都通過(guò)輸電線(xiàn)路到電源邊。PLC電源通常采用隔離電源改擂,但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想铣翁。實(shí)際上租触,由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在,絕對(duì)隔離是不可能的供馍。
四蔽宜、來(lái)自信號(hào)線(xiàn)引入的干擾
與PLC控制系統(tǒng)連接的各類(lèi)信號(hào)傳輸線(xiàn),除了傳輸有效的各類(lèi)信號(hào)之外银景,總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入骇瓦。此干擾主要有兩種途徑:一是通過(guò)變送器或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽略诽粪;二是信號(hào)線(xiàn)受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾,即信號(hào)線(xiàn)上的外部感應(yīng)干擾岁九,這是很?chē)?yán)重的君铁。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I/O信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低,嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷据块。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng)码邻,還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾,引起共地系統(tǒng)總線(xiàn)回流另假,造成邏輯數(shù)據(jù)變化像屋、誤動(dòng)和死機(jī)。PLC控制系統(tǒng)因信號(hào)引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重边篮,由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多己莺。
五、來(lái)自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾
接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一戈轿。正確的接地凌受,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾思杯;而錯(cuò)誤的接地胜蛉,反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào),使PLC系統(tǒng)將無(wú)法正常工作色乾。PLC控制系統(tǒng)的地線(xiàn)包括系統(tǒng)地誊册、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等圾框。接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均窘吟,不同接地點(diǎn)間存在地電位差,引起地環(huán)路電流巷同,影響系統(tǒng)正常工作谆纸。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地,如果電纜屏蔽層兩端A豁箱、B都接地耻炕,就存在地電位差法顺,有電流流過(guò)屏蔽層,當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)加雷擊時(shí)定邪,地線(xiàn)電流將更大快挡。
此外,屏蔽層买臣、接地線(xiàn)和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路现蹂,在變化磁場(chǎng)的作用下,屏蔽層內(nèi)有會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流术陶,通過(guò)屏蔽層與芯線(xiàn)之間的耦合凑懂,干擾信號(hào)回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂梧宫,所產(chǎn)生的地環(huán)流可能在地線(xiàn)上產(chǎn)生不等電位分布接谨,影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低塘匣,邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)脓豪,造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)忌卤。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測(cè)量精度下降扫夜,引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作。
六驰徊、來(lái)自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾
主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生笤闯,如邏輯電路互輻射及其對(duì)模擬電路的影響,模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等辣垒。這都屬于PLC制造廠對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容望侈,比較復(fù)雜,作為應(yīng)用部門(mén)是無(wú)法改變勋桶,可不必過(guò)多考慮猛疗,但要選擇具有較多應(yīng)用實(shí)績(jī)或經(jīng)過(guò)考驗(yàn)的系統(tǒng)。
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