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解決PLC系統(tǒng)干擾信號(hào)隔離器。由于信號(hào)隔離器使用簡(jiǎn)單方便,、可靠,,成本低廉,可同時(shí)解決多種干擾,,可大量減輕設(shè)計(jì)人員,、系統(tǒng)調(diào)試人員工作量,所以信號(hào)隔離器成為了解決PLC系統(tǒng)干擾的重要方法,。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,,PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,,系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵,。影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源于一般影響工業(yè)控制設(shè)備的干擾源一樣,大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位,,這些電荷劇烈移動(dòng)的部位就是噪聲源,,即干擾源。
一,、PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來(lái)源有哪些呢,?
(1)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),、電氣設(shè)備的暫態(tài)過(guò)程,、雷電,、無(wú)線電廣播、電視,、雷達(dá),、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的,通常稱(chēng)為輻射干擾,,其分布極為復(fù)雜,。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場(chǎng)內(nèi),就回收到輻射干擾,,其影響主要通過(guò)兩條路徑,;一是直接對(duì)PLC內(nèi)部的輻射,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,,由通信線路的感應(yīng)引入干擾。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),,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)。
?。?)來(lái)自系統(tǒng)外引線的干擾
主要通過(guò)電源和信號(hào)線引入,,通常稱(chēng)為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較嚴(yán)重,。
?。?)來(lái)自電源的干擾
實(shí)踐證明,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),,后更換隔離性能更高的PLC電源,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,。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路,。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化,,開(kāi)關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停,、交直流轉(zhuǎn)動(dòng)裝置引起的諧波,、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過(guò)輸電線路到電源邊,。PLC電源通常采用隔離電源,,但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實(shí)際上,由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在,,隔離是不可能的,。
(4)來(lái)自信號(hào)線引入的干擾
與PLC控制系統(tǒng)連接的各類(lèi)信號(hào)傳輸線,,除了傳輸有效的各類(lèi)信號(hào)之外,,總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。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,;二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾,即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾,,這是很?chē)?yán)重的,。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,。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng),,還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾,引起共地系統(tǒng)總線回流,,造成邏輯數(shù)據(jù)變化,、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,,由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多,。
(5)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,。正確的接地,,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,;而錯(cuò)誤的接地,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,。
(6)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,,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。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,,比較復(fù)雜,,作為應(yīng)用部門(mén)是無(wú)法改變,可不必過(guò)多考慮,,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),。
二、系統(tǒng)受干擾時(shí),常會(huì)遇到以下幾種主要干擾現(xiàn)象:
1)系統(tǒng)發(fā)指令時(shí),,電機(jī)無(wú)規(guī)則地轉(zhuǎn)動(dòng),;
2)信號(hào)等于零時(shí),數(shù)字顯示表數(shù)值亂跳,;
3)傳感器工作時(shí),,PLC采集過(guò)來(lái)的信號(hào)與實(shí)際參數(shù)所對(duì)應(yīng)的信號(hào)值不吻合,且誤差值是隨機(jī)的,、無(wú)規(guī)律的,;
4)與交流伺服系統(tǒng)共用同一電源(如顯示器等)工作不正常。
三,、怎樣才能更好,、更簡(jiǎn)單解決PLC系統(tǒng)干擾?
1)理想狀態(tài)下是選用隔離性能較好的設(shè)備,、選用優(yōu)良的電源,、動(dòng)力線和信號(hào)線走線要更加合理等等,但是需要不同設(shè)備廠商共同協(xié)商完成,,很難做到,,而且成本較高。
2)利用模擬信號(hào)隔離器,,有稱(chēng)作信號(hào)變送器,、屬于信號(hào)調(diào)理的范疇。其主要起抗干擾作用,。真因?yàn)樗刑貜?qiáng)的抗干擾能力所以在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛,。尤其對(duì)于復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),控制程序越來(lái)越復(fù)雜,,所以對(duì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)傳模擬量信號(hào)DC4-20mA通過(guò)信號(hào)隔離器使輸出模擬信號(hào)與系統(tǒng)*隔離,,的確是當(dāng)今自動(dòng)化控制系統(tǒng)中抗干擾的有效措施之一。
四,、信號(hào)隔離器工作原理是什么,?
首先將PLC接收的信號(hào),通過(guò)半導(dǎo)體器件調(diào)制變換,,然后通過(guò)
光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換,,然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原信號(hào)或不同信號(hào),同時(shí)對(duì)隔離后信號(hào)的供電電源進(jìn)行隔離處理,。保證變換后的信號(hào),、電源、地之間獨(dú)立,。
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