Odată cu dezvoltarea societății și progresul continuu al științei și tehnologiei, DCS/PLC și alte echipamente de automatizare sunt din ce în ce mai utilizate pe scară largă în controlul industrial. Fiabilitatea unor astfel de sisteme de control afectează direct producția sigură și funcționarea economică a întreprinderilor industriale, prin urmare, capacitatea anti-interferențe a sistemului este cheia funcționării fiabile a întregului sistem. În prezent, odată cu dezvoltarea diversității echipamentelor, problema interferențelor devine din ce în ce mai proeminentă. Cum putem elimina și rezista în mod eficient interferențelor în controlul automat primește, de asemenea, din ce în ce mai multă atenție. Această lucrare analizează doar pe scurt problemele comune de interferență în sistemul de control al automatizării și speră că vă poate ajuta.
Sistem de automatizare utilizat în diferite tipuri de DCS/PLC și alte echipamente de automatizare, unele sunt instalate central în camera de control, unele sunt instalate în locul de producție și o varietate de echipamente de motor, dintre care majoritatea se află în mediul electromagnetic dur format din circuite electrice puternice și echipamente electrice puternice. Pentru a îmbunătăți fiabilitatea acestui tip de sistem de control, este necesar să se elimine toate tipurile de interferențe pentru a asigura eficient funcționarea fiabilă a sistemului.
Sistem de control PLC / DCS în principalele surse de interferență electromagnetică
1. Interferența radiațiilor din spațiu
Câmpul electromagnetic al radiațiilor spațiale (EMI) provine în principal de la rețeaua de energie, echipamente electrice, procese tranzitorii, fulgere, radiodifuziune, televiziune, radar, echipamente de încălzire cu inducție de înaltă frecvență, etc., cunoscute de obicei sub numele de interferență cu radiații, distribuția sa este extrem de complexă. Dacă sistemul PLC / DCS este plasat în câmpul de frecvență radio, va primi interferențe de radiații, impactul său este în principal prin două căi; unul este direct la radiația internă DCS / PLC, prin inductanța circuitului de interferență; al doilea este la radiația rețelei de comunicații DCS / PLC, prin inducția liniei de comunicație introdusă de interferență. Interferența radiațiilor și configurația echipamentelor de câmp și echipamentele generate de dimensiunea câmpului electromagnetic, în special de frecvență, în general prin setarea cablurilor ecranate și a ecranării locale a sistemului și a componentelor de relief de-înaltă tensiune pentru protecție.
2. Interferență condusă de la cablul din afara sistemului
În principal prin introducerea liniilor de putere și semnal, numite de obicei interferență de conducție. Acest tip de interferență este mai grav în site-ul nostru industrial.
A. Interferențe de la sursa de alimentare
Practica a arătat că interferența sursei de alimentare cauzate de introducerea eșecului sistemului de control PLC/DCS de multe cazuri.sistem PLC/DCS de alimentare normală de la rețeaua de alimentare. Datorită acoperirii largi a rețelei electrice, va fi supus tuturor interferențelor electromagnetice din spațiu. Și în linia de tensiune și curent induse, în special în cadrul schimbărilor de rețea, supratensiunea operațiunii de comutare, pornirea și oprirea echipamentelor de mare putere, dispozitivele rotative AC și DC cauzate de armonici, șoc tranzitoriu de scurtcircuit al rețelei etc., sunt transmise prin linia de transmisie către partea de alimentare. Sursa de alimentare a sistemului utilizează de obicei o sursă de alimentare izolată, dar mecanismul și factorii de proces de fabricație fac ca izolarea acesteia să nu fie ideală. De fapt, din cauza prezenței parametrilor distribuiți, în special a capacității distribuite, izolarea absolută este imposibilă.
B. Interferența de la introducerea liniei de semnal
Cu sistemul de control PLC/DCS conectat la diferitele tipuri de linii de transmisie a semnalului, pe lângă transmiterea de semnale eficiente, va exista întotdeauna o intruziune externă a semnalului de interferență. Această interferență are în principal două moduri: una este prin transmițătorul sau șirul de alimentare cu instrumente de semnal comun în interferența rețelei, care este adesea ignorată; a doua este linia de semnal de interferența de inducție a radiației electromagnetice spațiale, adică linia de semnal pe interferența de inducție externă, care este foarte gravă. Interferența introdusă de semnalul de transmisie va cauza funcționarea anormală a semnalului I/O, iar precizia măsurării este mult redusă, iar în cazuri grave va cauza deteriorarea componentelor. Pentru performanța slabă de izolare a sistemului, va duce, de asemenea, la interferențe reciproce între semnale, rezultând un flux invers al magistralei de masă comună, ducând la modificări ale datelor logice, erori și blocări. Sistemul de control PLC / DCS din cauza introducerii interferențelor de semnal cauzate de numărul de deteriorare a modulului I / O este destul de gravă, ceea ce provoacă o mulțime de defecțiuni ale sistemului.
3. Din sistemul de împământare confuzie atunci când interferența
Împământarea este unul dintre mijloacele eficiente de îmbunătățire a compatibilității electromagnetice a echipamentelor electronice (EMC). Împământare corectă, atât pentru a inhiba impactul interferențelor electromagnetice, dar și pentru a inhiba echipamentul către lumea exterioară pentru a trimite interferențe; și împământare greșită, dar va introduce semnale de interferență grave, astfel încât sistemul PLC / DCS nu va putea funcționa corect. Masa sistemului de control DCS / PLC, inclusiv masa sistemului, pământul ecranat, pământul AC și pământul de protecție și așa mai departe. Confuzia sistemului de împământare asupra interferenței sistemului DCS / PLC este în principal distribuția neuniformă a potențialului fiecărui punct de împământare, diferența de potențial de împământare între diferite puncte de împământare, rezultând curentul buclei de masă, care afectează funcționarea normală a sistemului. De exemplu, ecranul cablului trebuie să fie un punct de împământare, dacă capetele ecranului A, B sunt împământate, există o diferență de potențial la pământ, există un curent care curge prin ecran, atunci când apar anomalii plus fulgere, curentul de masă va fi mai mare.
În plus, stratul de ecranare, firul de împământare și pământul pot constitui o buclă închisă, sub acțiunea câmpului magnetic în schimbare, vor exista curenți induși în stratul de ecranare, prin stratul de ecranare și firul de miez între convergență, interferență cu bucla de semnal. Dacă împământarea sistemului și alte confuzii de procesare a pământului, bucla de masă rezultată poate produce o distribuție inegală a potențialului în pământ, afectând funcționarea normală a circuitelor logice și a circuitelor analogice din PLC. Toleranța la interferența tensiunii logice PLC este scăzută, logica interferenței de distribuție a potențialului la sol poate afecta logica calculelor DCS / PLC și stocarea datelor, ducând la întreruperea datelor, rularea programului sau blocarea. Distribuția analogică a potențialului de masă va duce la o scădere a preciziei măsurătorii, provocând distorsiuni grave ale măsurării și controlului semnalului și acțiuni false.
4. Din sistemul DCS / PLC în cadrul interferenței
În principal, de către componentele sistemului și circuitele din radiația electromagnetică reciprocă generată, cum ar fi circuitele logice radiază reciproc și impactul acestuia asupra circuitului analogic, pământului analogic și pământului logic și influența reciprocă a componentelor și utilizarea nepotrivirii reciproce. Toate acestea aparțin producătorului DCS / PLC al sistemului în cadrul conținutului de proiectare a compatibilității electromagnetice, mai complex, deoarece aplicarea departamentului nu se poate schimba, nu poate fi prea mult de luat în considerare, ci de a alege sistemul cu mai multă practică de aplicare sau după test.
Fenomen comun de interferență și metodă de judecată
Fenomen:
A. Când sistemul trimite comenzi, motorul se rotește neregulat.
B. Când semnalul este egal cu zero, valoarea tabelului de afișare digitală sare haotic.
C. lucrul senzorului, semnalele colectate DCS/PLC și parametrii actuali corespunzători valorii semnalului nu se potrivesc, iar valoarea erorii este aleatorie, neregulată; D și servosistem AC care partajează aceeași sursă de alimentare (aceeași sursă de alimentare), aceeași sursă de alimentare (aceeași sursă de alimentare), aceeași sursă de alimentare (aceeași sursă de alimentare).
D. și servosistemele AC au aceeași sursă de alimentare (cum ar fi monitoarele etc.) nu funcționează corect.
Etapele judecății sunt după cum urmează:
A. cu un multimetru de detectare a vitezei AC a portului de recepție, cum ar fi interferența va produce un semnal AC. Dacă acest semnal nu este mare, achiziția semnalului este foarte mică, aproape fără impact. Dacă acest semnal AC este mare, va afecta valoarea, trebuie să găsiți modalități de rezolvare.
B. vezi dacă capătul port al solului? Dacă este împământat, indiferent dacă există o împământare suspendată sau slabă. Utilizați un multimetru pentru a măsura diferența de tensiune dintre port și masă (poate fi masa sistemului, poate fi și masa semnalului). Dacă există tensiune AC, înseamnă că există interferență, dacă nu există tensiune AC, există o diferență de tensiune DC. Această diferență de tensiune este mare, afectând sistemul; diferența este mică, impactul este mic și neglijabil.
C. și apoi vedeți dacă stratul de ecranare este împământat, este un singur punct de împământare sau un punct dublu-împământare? În general, împământare cu un singur-punct.
Soluție mai bună și mai simplă pentru interferența sistemului
(1) interferențe electrice puternice:
Semnalele de instrumentare, semnalele de control DCS/PLC sunt slabe, vulnerabile la interferențe electrice puternice. Prin urmare, cerințele cablajului dulapului (în șanțul de cabluri, tava de cabluri, prin conductă și alte metode de așezare), linii de comunicație, linii de semnal, linii de control și alte semnale electrice slabe departe de puterea puternică, distanța nu trebuie să fie mai mică de 20 cm. șanțul cablului multi-strat, cerințele pentru cablul slab care se află în cablul puternic de mai jos.
(2) interferența cabinetului:
Sistemul DCS/PLC nu poate fi instalat cu aparate electrice de-înaltă tensiune în același comutator refuzat, ieșirea PLC folosind relee intermediare pentru a realiza izolarea semnalelor de comutare externe. În cazul în care condițiile site-ului, semnalul de intrare nu poate fi izolat eficient de cablul puternic, relee mici disponibile pentru a izola semnalele de comutare de intrare. Desigur, semnalele de intrare DCS/PLC din dulapul de comandă și semnalele de intrare situate nu departe de dulapul de comandă, în general, nu trebuie să fie izolate de relee.
Există multe linii de semnal în dulapul de control. Dacă cablajul este haotic, va cauza funcționarea defectuoasă a echipamentului, dar este destul de dificil de verificat. Deci, în proiectarea dulapului de control ar trebui să țină cont de această situație, echipamentul este aranjat în straturi, alinierea este clară. Seturi, liniile separate ale PLC-ului vechi și de înaltă-linie de putere, cum ar fi trebuie să fie în același slot, pachete separate de linii de curent alternativ, linii de curent continuu, cum o permit condițiile, cea mai bună aliniere a slotului și să o facă cât mai mare distanță spațială și să se străduiască să minimizeze interferența. Liniile de semnal diferite este cel mai bine să nu folosiți același adaptor de priză, cum ar fi trebuie să utilizați aceeași mufă, să utilizați terminalul de rezervă sau terminalul de împământare pentru a le separa pentru a reduce interferența reciprocă.
PLC-ul nu poate fi instalat în același dulap de comutație cu aparate electrice de -înaltă tensiune, în dulap PLC-ul trebuie să fie departe de linia de alimentare (distanța dintre cele două ar trebui să fie mai mare de 200 mm). Cu PLC-ul instalat în același dulap, sarcinile inductive, cum ar fi releele, bobinele contactoarelor, trebuie conectate în paralel cu circuitul de anulare a arcului RC-.
(3) Linia de semnal anti-interferențe
Liniile de semnal au sarcina de a detecta semnale și de a controla transmisia semnalului, calitatea transmisiei afectează direct acuratețea, stabilitatea și fiabilitatea întregului sistem de control. Interferența liniei de semnal este în principal din spațiul radiației electromagnetice, interferența în mod diferențial și interferența în modul comun.
Interferența în modul diferențial se referă la măsurarea liniei de semnal suprapusă pe semnalul de interferență, această interferență este în mare parte semnale alternante cu frecvență mai mare, sursa este în general interferență cuplată. Metodele pentru suprimarea interferenței în modul normal sunt:
A. în circuitul de intrare conectat la filtrul RC sau filtrul dublu T.
B. încercați să utilizați un convertor A/D de tip dublu integral, datorită caracteristicilor acestei lucrări de integrare, are un anumit rol în eliminarea interferențelor de-frecvență înaltă:
C. semnalul de tensiune este convertit în semnal de curent şi apoi transmis.
Interferența în modul comun-este un semnal de interferență comun pe linia de semnal, în general cauzat de terminalul de masă al semnalului măsurat și terminalul de masă al sistemului de control, există o anumită diferență de potențial cauzată de această interferență în cele două linii de semnal din ciclu, amplitudinea este practic egală cu cazul, folosind metoda de mai sus nu poate fi eliminată sau suprimată. Metodele sunt după cum urmează:
A. utilizarea amplificatorului diferenţial de intrare dublă, acest amplificator are un raport de respingere a modului comun foarte mare;.
B. linia de intrare folosind sârmă împodobită, sârmă împodobită poate reduce interferența modului comun, iar inducția sa se anulează reciproc.
C. utilizarea metodei optoelectronice de izolare, poate elimina interferența modului comun;
D. utilizarea firului ecranat și împământarea pe uni-față.
Pentru a evita distorsiunea semnalului, acordați atenție potrivirii impedanței pentru semnalele transmise pe distanțe mai lungi.
Semnalele de comutare (cum ar fi butoanele, întrerupătoarele de limită, întrerupătoarele de proximitate și alte semnale furnizate) în general nu au cerințe speciale pentru cablu, puteți utiliza cablul general, distanța de transmisie a semnalului, puteți utiliza cablu ecranat.
Semnalele analogice și liniile de semnal-de mare viteză (cum ar fi senzorii de puls, discul digital de numărare și alte semnale furnizate) ar trebui să aleagă cablul ecranat.
Cablurile de comunicație necesită o fiabilitate ridicată, unele frecvență a semnalului cablului de comunicație este foarte mare, în general, ar trebui să aleagă producătorul PLC-ului pentru a furniza cabluri speciale, în cerințele nu sunt frecvența semnalului mare sau scăzută, puteți alege, de asemenea, un cablu cu pereche răsucită cu ecranare, dar calitatea ar trebui să fie bună.