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控製係統

PLC控製係統中電磁幹擾來源分析

星之球激光 來源:工控網2012-08-03 我要評論(0 )   

(1) 來自空間的輻射幹擾 空間的輻射電磁場( EMI )主要是由電力 網絡 、電氣設備的暫態過程、雷電、 無線 電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產(chan) 生的,通常稱為(wei) 輻射...

     (1) 來自空間的輻射幹擾

  空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網絡、電氣設備的暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產(chan) 生的,通常稱為(wei) 輻射幹擾,其分布極為(wei) 複雜。若PLC 係統置於(yu) 所射頻場內(nei) ,就回收到輻射幹擾,其影響主要通過兩(liang) 條路徑;一是直接對PLC 內(nei) 部的輻射,由電路感應產(chan) 生幹擾;而是對PLC 通信內(nei) 網絡的輻射,由通信線路的感應引入幹擾。輻射幹擾與(yu) 現場設備布置及設備所產(chan) 生的電磁場大小,特別是頻率有關(guan) ,一般通過設置屏蔽電纜和PLC 局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。

  (2) 來自係統外引線的幹擾

  主要通過電源和信號線引入,通常稱為(wei) 傳(chuan) 導幹擾。這種幹擾在我國工業(ye) 現場較嚴(yan) 重。

  (3)來自電源的幹擾

  實踐證明,因電源引入的幹擾造成PLC 控製係統故障的情況很多,筆者在某工程調試中遇到過,後更換隔離性能更高的PLC 電源,問題才得到解決(jue) 。

  PLC 係統的正常供電電源均由電網供電。由於(yu) 電網覆蓋範圍廣,

  將受到所有空間電磁幹擾而在線路上感應電壓和電路。尤其是電網內(nei) 部的變化,開關(guan) 操作浪湧、大型電力設備起停、交直流轉動裝置引起的諧波、電網短路暫態衝(chong) 擊等,都通過輸電線路到電源邊。PLC 電源通常采用隔離電源,但其機構及製造工藝因素使其隔離性並不理想。實際上,由於(yu) 分布參數特別是分布電容的存在,絕對隔離是不可能的。

  (4 ) 來自信號線引入的幹擾

  與(yu) PLC 控製係統連接的各類信號傳(chuan) 輸線,除了傳(chuan) 輸有效的各類信號之外,總會(hui) 有外部幹擾信號侵入。此幹擾主要有兩(liang) 種途徑:一是通過變送器或共用信號儀(yi) 表的供電電源串入的電網幹擾,這往往被忽略;二是信號線受空間電磁輻射感應的幹擾,即信號線上的外部感應幹擾,這是很嚴(yan) 重的。由信號引入幹擾會(hui) 引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,嚴(yan) 重時將引起元器件損傷(shang) 。對於(yu) 隔離性能差的係統,還將導致信號間互相幹擾,引起共地係統總線回流,造成邏輯數據變化、誤動和死機。PLC 控製係統因信號引入幹擾造成I/O模件損壞數相當嚴(yan) 重,由此引起係統故障的情況也很多。

  (5)來自接地係統混亂(luan) 時的幹擾

  接地是提高電子設備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,既能抑製電磁幹擾的影響,又能抑製設備向外發出幹擾;而錯誤的接地,反而會(hui) 引入嚴(yan) 重的幹擾信號,使PLC 係統將無法正常工作。PLC 控製係統的地線包括係統地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地係統混亂(luan) 對 PLC 係統的幹擾主要是各個(ge) 接地點電位分布不均,不同接地點間存在地電位差,引起地環路電流,影響係統正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地,如果電纜屏蔽層兩(liang) 端A、B都接地,就存在地電位差,有電流流過屏蔽層,當發生異常狀態加雷擊時,地線電流將更大。

  此外,屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環路,在變化磁場的作用下,屏蔽層內(nei) 有會(hui) 出現感應電流,通過屏蔽層與(yu) 芯線之間的耦合,幹擾信號回路。若係統地與(yu) 其它接地處理混亂(luan) ,所產(chan) 生的地環流可能在地線上產(chan) 生不等電位分布,影響PLC 內(nei) 邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC 工作的邏輯電壓幹擾容限較低,邏輯地電位的分布幹擾容易影響PLC 的邏輯運算和數據存儲(chu) ,造成數據混亂(luan) 、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降,引起對信號測控的嚴(yan) 重失真和誤動作。

  (6)來自PLC 係統內(nei) 部的幹擾

  主要由係統內(nei) 部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chan) 生,如邏輯電路

  互輻射及其對模擬電路的影響,模擬地與(yu) 邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬於(yu) PLC 製造廠對係統內(nei) 部進行電磁兼容設計的內(nei) 容,比較複雜,作為(wei) 應用部門是無法改變,可不必過多考慮,但要選擇具有較多應用實績或經過考驗的係統。

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