|
.概述
隨著科學技術的發展,PLC在工業控製中的應用越來越廣泛。PLC控kong製zhi係xi統tong的de可ke靠kao性xing直zhi接jie影ying響xiang到dao工gong業ye企qi業ye的de安an全quan生sheng產chan和he經jing濟ji運yun行xing,係xi統tong的de抗kang幹gan擾rao能neng力li是shi關guan係xi到dao整zheng個ge係xi統tong可ke靠kao運yun行xing的de關guan鍵jian。自zi動dong化hua係xi統tong中zhong所suo使shi用yong的de各ge種zhong類lei型xingPLC,有(you)的(de)是(shi)集(ji)中(zhong)安(an)裝(zhuang)在(zai)控(kong)製(zhi)室(shi),有(you)的(de)是(shi)安(an)裝(zhuang)在(zai)生(sheng)產(chan)現(xian)場(chang)和(he)各(ge)電(dian)機(ji)設(she)備(bei)上(shang),它(ta)們(men)大(da)多(duo)處(chu)在(zai)強(qiang)電(dian)電(dian)路(lu)和(he)強(qiang)電(dian)設(she)備(bei)所(suo)形(xing)成(cheng)的(de)惡(e)劣(lie)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing)中(zhong)。要(yao)提(ti)高(gao)PLC控製係統可靠性,設計人員隻有預先了解各種幹擾才能有效保證係統可靠運行。
2.電磁幹擾源及對係統的幹擾是什麼?
影響PLC控kong製zhi係xi統tong的de幹gan擾rao源yuan於yu一yi般ban影ying響xiang工gong業ye控kong製zhi設she備bei的de幹gan擾rao源yuan一yi樣yang,大da都dou產chan生sheng在zai電dian流liu或huo電dian壓ya劇ju烈lie變bian化hua的de部bu位wei,這zhe些xie電dian荷he劇ju烈lie移yi動dong的de部bu位wei就jiu是shi噪zao聲sheng源yuan,即ji幹gan擾rao源yuan。
幹擾類型通常按幹擾產生的原因、噪聲的幹擾模式和噪聲的波形性質的不同劃分。其中:按噪聲產生的原因不同,分為放電噪聲、浪湧噪聲、高頻振蕩噪聲等;按噪聲的波形、性質不同,分為持續噪聲、偶發噪聲等;anshengyinganraomoshibutong,fenweigongmoganraohechamoganrao。gongmoganraohechamoganraoshiyizhongbijiaochangyongdefenleifangfa。gongmoganraoshixinhaoduidimiandedianweicha,zhuyaoyoudianwangchuanru、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(同方向)電壓送加所形成。共模電壓有時較大,特別是采用隔離性能差的電器供電室,變送器輸出信號的共模電壓普遍較高,有的可高達130V以上。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞(這就是一些係統I/O模件損壞率較高的原因),這種共模幹擾可為直流、亦yi可ke為wei交jiao流liu。差cha模mo幹gan擾rao是shi指zhi用yong於yu信xin號hao兩liang極ji間jian的de幹gan擾rao電dian壓ya,主zhu要yao由you空kong間jian電dian磁ci場chang在zai信xin號hao間jian耦ou合he感gan應ying及ji由you不bu平ping衡heng電dian路lu轉zhuan換huan共gong模mo幹gan擾rao所suo形xing成cheng的de電dian壓ya,這zhe種zhong直zhi接jie疊die加jia在zai信xin號hao上shang,直zhi接jie影ying響xiang測ce量liang與yu控kong製zhi精jing度du。
3.PLC控製係統中電磁幹擾的主要來源有哪些呢?
(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生的,通常稱為輻射幹擾,其分布極為複雜。若PLC係統置於射頻場內,就回受到輻射幹擾,其影響主要通過兩條路徑;一是直接對PLC內部的輻射,由電路感應產生幹擾;二是對PLC通(tong)信(xin)內(nei)網(wang)絡(luo)的(de)輻(fu)射(she),由(you)通(tong)信(xin)線(xian)路(lu)的(de)感(gan)應(ying)引(yin)入(ru)幹(gan)擾(rao)。輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)與(yu)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)布(bu)置(zhi)及(ji)設(she)備(bei)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang)大(da)小(xiao),特(te)別(bie)是(shi)頻(pin)率(lv)有(you)關(guan),一(yi)般(ban)通(tong)過(guo)設(she)置(zhi)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan)和(he)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,通常稱為傳導幹擾。這種幹擾在我國工業現場較嚴重。
(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。
PLC係xi統tong的de正zheng常chang供gong電dian電dian源yuan均jun由you電dian網wang供gong電dian。由you於yu電dian網wang覆fu蓋gai範fan圍wei廣guang,將jiang受shou到dao所suo有you空kong間jian電dian磁ci幹gan擾rao而er在zai線xian路lu上shang感gan應ying電dian壓ya和he電dian路lu。尤you其qi是shi電dian網wang內nei部bu的de變bian化hua,開kai關guan操cao作zuo浪lang湧yong、大型電力設備起停、交直流轉動裝置引起的諧波、電網短路暫態衝擊等,都通過輸電線路到電源邊。PLC電dian源yuan通tong常chang采cai用yong隔ge離li電dian源yuan,但dan其qi機ji構gou及ji製zhi造zao工gong藝yi因yin素su使shi其qi隔ge離li性xing並bing不bu理li想xiang。實shi際ji上shang,由you於yu分fen布bu參can數shu特te別bie是shi分fen布bu電dian容rong的de存cun在zai,絕jue對dui隔ge離li是shi不bu可ke能neng的de。
(4)來自信號線引入的幹擾
與PLC控製係統連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各類信號之外,總會有外部幹擾信號侵入。此幹擾主要有兩種途徑:一是通過變送器或共用信號儀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,這是很嚴重的。由信號引入幹擾會引起I/O信xin號hao工gong作zuo異yi常chang和he測ce量liang精jing度du大da大da降jiang低di,嚴yan重zhong時shi將jiang引yin起qi元yuan器qi件jian損sun傷shang。對dui於yu隔ge離li性xing能neng差cha的de係xi統tong,還hai將jiang導dao致zhi信xin號hao間jian互hu相xiang幹gan擾rao,引yin起qi共gong地di係xi統tong總zong線xian回hui流liu,造zao成cheng邏luo輯ji數shu據ju變bian化hua、誤動和死機。PLC控製係統因信號引入幹擾造成I/O模件損壞數相當嚴重,由此引起係統故障的情況也很多。
(5)來自接地係統混亂時的幹擾
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,反而會引入嚴重的幹擾信號,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。接地係統混亂對PLCxitongdeganraozhuyaoshigegejiedidiandianweifenbubujun,butongjiedidianjiancunzaididianweicha,yinqidihuanludianliu,yingxiangxitongzhengchanggongzuo。lirudianlanpingbicengbixuyidianjiedi,ruguodianlanpingbicengliangduanA、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、jiedixianhedadiyoukenenggouchengbihehuanlu,zaibianhuacichangdezuoyongxia,pingbicengneiyouhuichuxianganyingdianliu,tongguopingbicengyuxinxianzhijiandeouhe,ganraoxinhaohuilu。ruoxitongdiyuqitajiedichulihunluan,suochanshengdedihuanliukenengzaidixianshangchanshengbudengdianweifenbu,yingxiangPLC內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,造成數據混亂、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重失真和誤動作。
(6)來自PLC係統內部的幹擾
zhuyaoyouxitongneibuyuanqijianjidianlujiandexianghudiancifushechansheng,ruluojidianluhufushejiqiduimonidianludeyingxiang,monidiyuluojididexianghuyingxiangjiyuanqijianjiandexianghubupipeishiyongdeng。zhedoushuyuPLCzhizaochangduixitongneibujinxingdiancijianrongshejideneirong,bijiaofuza,zuoweiyingyongbumenshiwufagaibian,kebubiguoduokaolv,danyaoxuanzejuyoujiaoduoyingyongshijihuojingguokaoyandexitong。
4.怎樣才能更好、更簡單解決PLC係統幹擾?
1)選用隔離性能較好的設備、選用優良的電源,動力線和信號線走線要更加合理等等,也能解決幹擾,但是比較煩瑣、不易操作而且成本較高。
2)利用信號隔離器這種產品解決幹擾問題。隻要在有幹擾的地方,輸入端和輸出端中間加上這種產品,就可有效解決幹擾問題。
5.為什麼解決PLC係統幹擾都選信號隔離器呢?
1)使用簡單方便、可靠,成本低廉。
2)可大量減輕設計人員、係統調試人員工作量,即使複雜的係統在普通的設計人員手裏,也會變的非常可靠。
6.信號隔離器工作原理是什麼?
首先將PLCjieshoudexinhao,tongguobandaotiqijiantiaozhibianhuan,ranhoutongguoguangganhuociganqijianjinxinggelizhuanhuan,ranhouzaijinxingjietiaobianhuanhuigeliqianyuanxinhaohuobutongxinhao,tongshiduigelihouxinhaodegongdiandianyuanjinxinggelichuli。baozhengbianhuanhoudexinhao、電源、地之間絕對獨立。
7.信號隔離器功能是什麼?
一:保護下級的控製回路。
二:消弱環境噪聲對測試電路的影響。
三:抑製公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈衝對設備的幹擾;同時對下級設備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實防護。標準係列導軌結構,易於安裝,可有效的隔離:輸入、輸出和電源及大地之間的電位。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動幹擾。
8.現在市場有那麼多品牌的隔離器,價格參差不齊,該怎麼選擇呢?
隔離器位於二個係統通道之間,所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能,同時要使隔離器輸入輸出模式(電壓型、電流型、環路供電型等)適應前後端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強度﹑總線通訊功能等許多重要參數涉及產品性能,例如:噪音與精度有關、功耗熱量與可靠性有關,這些需要使用者慎選。總之,適用、可靠、產品性價比是選擇隔離器的主要原則。
|