1, przegląd
Wraz z rozwojem nauki i technologii PLC w kontroli przemysłowej jest coraz bardziej stosowana. Niezawodność systemu kontroli PLC bezpośrednio wpływa na bezpieczną produkcję i ekonomiczne działanie przedsiębiorstw przemysłowych, zdolność systemu do oparcia się zakłóceniu jest związana z wiarygodnym działaniem całego systemu. System automatyzacji stosowany w różnych typach PLC, niektóre są instalowane centralnie w pomieszczeniu kontrolnym, niektóre są instalowane w miejscu produkcji i różnorodne urządzenia silnikowe, większość z nich znajduje się w silnym obwodzie elektrycznym i silnym sprzęcie elektrycznym utworzonym przez ostre elektromagnetyczne środowisko. Aby poprawić niezawodność systemu sterowania PLC, projektanci jedynie wcześniej zrozumienie różnych zakłóceń w celu skutecznego zapewnienia niezawodnego działania systemu.
2, Elektromagnetyczne źródła interferencji i zakłócenia w systemie
Wpływ na zakłócenia systemu sterowania PLC na podstawie ogólnego wpływu wyposażenia kontrolnego przemysłowego, to samo źródło zakłóceń, głównie generowane w częściach prądu lub napięcia drastyczne zmiany w częściach ładunku do gwałtownego poruszania się jest źródłem szumu, tj. , źródło zakłóceń.
Rodzaje zakłóceń są zwykle generowane przez przyczynę zakłóceń, wzorców zakłóceń szumu i natury fali szumu różnych podziałów. Wśród nich: Zgodnie z różnymi przyczynami generowania hałasu jest on podzielony na hałas zrzutu, hałas z przypływem, hałas oscylacji o wysokiej częstotliwości itp.; Zgodnie z różnymi przebiegami i właściwościami szumu jest on podzielony na szum ciągły, szum epizodyczny itp.; Zgodnie z różnymi trybami interferencji akustycznej jest ona podzielona na interferencję w trybie wspólnym i interferencję w trybie różnicowym. Zakłócenia trybu wspólnego i interferencja trybu różnicowego jest częściej stosowaną metodą klasyfikacji. Zakłócenia trybu wspólnego jest sygnałem do różnicy potencjału uziemienia, głównie przez ciąg siatki mocy w różnicy potencjału uziemienia i promieniowanie elektromagnetyczne przestrzeni w linii sygnału indukowane przez napięcie stanu powszechnego (ten sam kierunek) wysłane w celu dodania formowania. Napięcie w trybie wspólnym jest czasem większe, szczególnie przy słabym izolacji zasilacza elektrycznego zasilacza, sygnał wyjściowy nadajnika wspólny napięcie trybu jest na ogół wyższe, niektóre mogą być nawet wysokie jak 130 V lub więcej. Napięcie w trybie wspólnym przez obwód asymetryczny można przekształcić na napięcie trybu różnicowego, bezpośrednio wpływając na sygnały pomiarowe i sterujące, co powoduje uszkodzenie składowe (jest to powód, dla którego niektóre szybkości uszkodzenia modułu we / wy są wysokie), ta wspólna interferencja w trybie może być powszechna interferencja w trybie Bądź DC, może być również prądem przemiennym. Zakłócenia trybu różnicowego odnosi się do sygnału między biegunami napięcia interferencyjnego, głównie przez pole elektromagnetyczne w przestrzeni między indukcyjnością sprzężenia sygnału a niezrównoważonym obwodem w celu przekonwertowania interferencji trybu wspólnego utworzonego przez napięcie, co umożliwia bezpośrednie superpozycję sygnału , który bezpośrednio wpływa na dokładność pomiaru i kontroli.
3, jakie są główne źródła interferencji elektromagnetycznej w systemie sterowania PLC?
(1) Zakłócenia promieniowania z przestrzeni:
Pole elektromagnetyczne promieniowania przestrzennego (EMI) jest generowane głównie przez sieć energetyczną, urządzenia elektryczne, procesy przejściowe, błyskawice, transmisja radiowa, telewizja, radar, sprzęt grzewczy indukcyjny o wysokiej częstotliwości itp., Zwykle określany jako interferencja promieniowania, jego rozkład jest niezwykle złożone. Jeśli system PLC jest umieszczony w polu częstotliwości radiowej, jest on poddawany recyklingowi do zakłóceń promieniowania, jego wpływ odbywa się głównie przez dwie ścieżki; Jeden jest bezpośrednio do wewnętrznego promieniowania PLC, przez indukcyjność obwodu interferencji; ale raczej komunikację PLC w sieci promieniowania, przez indukcyjność linii komunikacyjnej wprowadzonej przez zakłócenia. Zakłócenia promieniowania z układem wyposażenia i sprzętu generowanym przez rozmiar pola elektromagnetycznego, zwłaszcza częstotliwość, ogólnie poprzez ustawienie kabli osłonowych i lokalnych ekranów PLC i komponentów pomocy wysokiego napięcia do ochrony.
(2) z systemu poza ingerencją ołowiu:
Głównie poprzez wprowadzone linie zasilania i sygnałów, zwykle nazywane zakłóceniami przewodnictwa. Ten rodzaj zakłóceń jest poważniejszy na naszej stronie przemysłowej.
(3) Zakłócenia z zasilania:
Praktyka wykazała, że zakłócenia spowodowane wprowadzeniem zasilacza PLC System sterowania w wielu przypadkach, spotkałem się w debugowaniu projektu, a następnie zastępowałem wydajność izolacji wyższego zasilania PLC, problem jest rozwiązany.
Normalny zasilacz systemu PLC jest zasilany przez siatkę energetyczną. Ze względu na szerokie pokrycie sieci energetycznej
Będzie podlegał wszystkim zakłóceniu elektromagnetycznym kosmicznym oraz indukcji napięcia i obwodu na linii. Zwłaszcza zmiany w siatce, przypływ operacji przełączania, urządzenia do uruchamiania i zatrzymania dużych urządzeń zasilających, urządzenia obrotowe AC i DC spowodowane przez harmoniczne, przejściowe wstrząsy z zwarcia siatki itp. Przez linię przesyłową do strony zasilania. Zasilacz PLC jest zwykle wykorzystywany do izolacji zasilania, ale jego mechanizm i czynniki procesu produkcji sprawiają, że jego izolacja nie jest idealna. W rzeczywistości, ze względu na obecność parametrów rozproszonych, zwłaszcza pojemności rozproszonej, bezwzględna izolacja jest niemożliwa.
(4) Po wprowadzeniu interferencji linii sygnału:
Oprócz transmisji wszystkich rodzajów efektywnych sygnałów związanych z systemem sterowania PLC różnych rodzajów linii transmisji sygnałów, zawsze będzie wtargnięcie sygnału zakłóceń zewnętrznych. Ta zakłócenia ma głównie dwa sposoby: jeden jest przez nadajnik lub wspólny strumień zasilania oprzyrządowania do interferencji siatki, która jest często ignorowana; Druga to linia sygnału przez zakłócenia indukowane promieniowaniem elektromagnetycznym przestrzeni, to znaczy linia sygnału na zewnętrznej interferencji indukcyjnej, która jest bardzo poważna. Zakłócenia wprowadzone przez sygnał spowoduje, że nieprawidłowość pracy sygnału we / wy jest znacznie zmniejszona, aw poważnych przypadkach spowoduje uszkodzenie składników. W przypadku słabej wydajności izolacji systemu doprowadzi również do wzajemnej ingerencji między sygnałami, co powoduje wspólny przepływ wsteczny systemu uzławowego, co powoduje zmiany danych logicznych, błędów i awarii. System sterowania PLC z powodu wprowadzenia zakłóceń sygnału spowodowany liczbą uszkodzenia modułu I / O jest dość poważny, co powoduje, że awaria systemu jest również wieloma przypadkami.
(5) Zakłócenia z zamieszania w systemie uziemienia:
Uzieszenie polega na poprawie kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń elektronicznych (EMC), jednego z skutecznych środków. Prawidłowe uziemienie, zarówno w celu zahamowania wpływu zakłóceń elektromagnetycznych, ale także w celu zahamowania sprzętu do wysyłania zakłóceń; I złe uziemienie, ale wprowadzi poważne sygnały zakłóceń, aby system PLC nie był w stanie poprawnie działać. System sterowania PLC, w tym uziemienie systemu, grunt osłonowy, grunt prądu przemiennego i podłoże ochronne i tak dalej. Zamieszanie systemu uziemienia zakłócenia systemu PLC jest głównie nierównomiernym rozkładem potencjału każdego punktu uziemienia, istnieje różnica potencjału uziemienia między różnymi punktami uziemienia, co powoduje prąd pętli uziemienia, wpływając na normalne działanie systemu. Na przykład tarcza kablowa musi być uziemiona w jednym punkcie, jeśli tarcza kablowa kończy się a, b, jest uziemiona, istnieje różnica potencjału uziemienia, przepływa prąd przez tarczę, gdy występują anomalie plus pioruny, prąd uziemienia prąd uziemienia będzie większy.
Ponadto warstwa ekranująca, drut uziemienia i Ziemia mogą stanowić zamkniętą pętlę, pod działaniem zmieniającego się pola magnetycznego, w warstwie osłony będą indukowane prądy, przez warstwę osłony i sprzężenie między drutem rdzenia, zakłócając z pętlą sygnału. Jeśli system systemu i inne pomieszanie przetwarzania gruntu, powstała pętla uziemienia może wytwarzać nierówny rozkład potencjału w ziemi, wpływając na normalne działanie obwodu logicznego i obwodu analogowego w PLC. Tolerancja zakłóceń napięcia logicznego PLC jest niska, logika rozkładu zakłóceń gruntowych może wpłynąć na operacje logiczne i przechowywania danych PLC, co powoduje zamieszanie danych, uruchomienie programu lub awarie. Analogowy rozkład potencjału gruntu doprowadzi do spadku dokładności pomiaru, powodując poważne zniekształcenie pomiaru i kontroli sygnału oraz fałszywe działanie.
(6) Zakłócenia z systemu PLC:
Głównie przez komponenty i obwody systemowe w obrębie wzajemnego promieniowania elektromagnetycznego, takie jak obwody logiczne i wzajemne promieniowanie oraz jego wpływ na obwody analogowe, grunt analogowy i logiczny oraz wzajemny wpływ komponentów oraz zastosowanie wzajemnego niedopasowania. Wszystko to należy do producenta PLC systemu w obrębie elektromagnetycznej zawartości projektowania kompatybilności, bardziej złożone, ponieważ zastosowanie działu nie jest w stanie się zmienić, może nie być konieczne rozważanie zbyt wiele, ale wybrać więcej osiągnięć aplikacji lub po polu. Test systemu.
4, system jest zaburzony, często spotykany z następujących głównych zjawisk zakłóceń:
(1) Gdy system wysyła polecenia, silnik obraca się nieregularnie;
(2) Gdy sygnał jest równy zero, cyfrowa wartość miernika wyświetlacza przeskakuje losowo;
(3) praca czujnika, sygnały zebrane PLC i rzeczywiste parametry odpowiedniej wartości sygnału nie pasują, a wartość błędu jest losowa, nieregularna;
(4), a systemy serwomechanizmu AC mają ten sam zasilanie (takie jak monitory itp.) Nie działają prawidłowo.
5, Jak lepiej i prostszy, aby rozwiązać zakłócenia systemu PLC?
(1) Idealnie, stosowanie wydajności izolacji jest lepszym sprzętem, użycie dobrego zasilania, linii zasilania i wyrównania linii sygnału, uziemienia zasilania, aby było bardziej rozsądne itp., Ale potrzeba współpracy różnych producentów sprzętu w kolejności w porządku Aby zakończyć, jest to trudne, a koszt jest wyższy.
(2) Zastosowanie analogowego izolatora sygnału, znanego jako nadajnik sygnału, należy do kategorii warunkowania sygnału. Jego główna rola anty-interferencyjna. Ponieważ ma silną zdolność przeciw interferencji, więc w systemie kontroli automatyzacji jest bardzo szeroko stosowany. Zwłaszcza w przypadku złożonego miejsca przemysłowego program sterowania staje się coraz bardziej złożony, izolator sygnałowy dla różnych sygnałów analogowych dla danych wejściowych, wyjściowych, izolacji potrójnej, jest rzeczywiście jednym z dzisiejszych systemów kontroli automatyzacji w efektywnych miarach przeciwzamagowych.
6, Po co rozwiązać izolator sygnału Preferowany interferencja systemu PLC?
(1) Zastosowanie prostego i wygodnego, niezawodnego, taniego i może jednocześnie rozwiązywać różnorodne zakłócenia.
(2) może znacznie zmniejszyć projektantów, obciążenie pracownikami uruchamiania systemu, nawet jeśli złożony system w rękach zwykłych projektantów stanie się bardzo stabilny i niezawodny.
7, jaka jest zasada pracy izolatora sygnału?
Po pierwsze, sygnał odbierany przez PLC, poprzez transformację modulacji urządzenia półprzewodnikowego, a następnie przez konwersję izolacji urządzenia wykrywania optycznego lub magnetycznego, a następnie transformacja demodulacji z powrotem do oryginalnego sygnału przed izolacją lub różnymi sygnałami, a jednocześnie Izolacja sygnału po izolacji zasilacza do przetwarzania izolacji. Upewnij się, że bezwzględna niezależność między transformowanym sygnałem, zasilaczem i uziemieniem.
8, teraz rynek ma tak wiele marek izolatorów, ceny różnią się, jak wybierać?
Izolator znajduje się między dwoma kanałami systemowymi, więc pierwsza rzecz do określenia wyboru funkcji wejściowych i wyjściowych izolatora, jednocześnie w celu wykonania trybów wejściowych i wyjściowych izolatora (napięcie, prąd, typ zasilania pętli itp.) Dostosuj się do trybu interfejsu kanału przedniego i tylnego. Ponadto nadal istnieje precyzja, zużycie energii, hałas, siła izolacji, funkcje komunikacji autobusowej i wiele innych ważnych parametrów związanych z wydajnością produktu, na przykład: szum i precyzja, zużycie energii i niezawodność ciepła, użytkownicy ci muszą być starannie wybrani . Krótko mówiąc, obowiązujące, niezawodne, opłacalne produkty są główną zasadą wyboru izolatora.
Jeśli nie jesteś zbyt jasny co do powyższego udostępniania, następna tablica, aby wszyscy mogli podkreślić (11 rodzajów analogowych rozwiązań interferencyjnych):
1, plus izolator sygnału 1: 1;
2, plus pierścień magnetyczny;
3, zasilacz PLC plus transformator izolacyjny;
4, przełączanie sygnałów i sygnałów analogowych idą osobno;
5, sygnały analogowe najlepiej używać oddzielnego drutu osłonowego. Typ sygnału najlepiej używa 4-20 ma;
6, Analogowe obciążenie sygnału jest typem zaworu elektromagnesu, najlepiej wybrać linię 1,5;
7, sygnały analogowe i cyfrowe nie mogą być łączone z tym samym kablem wielordzeniowym, nie wspominając o linii zasilającej i wspólnego kabla;
8, linie sygnału wejściowego i wyjściowego PLC, muszą używać kabli osłonowych, po stronie wejściowej i wyjściowej zawiesiny oraz po stronie PLC podłoża;
9, kabel sygnałowy powinien znajdować się z dala od silnych źródeł zakłóceń, takich jak przetworniki częstotliwości, prostownik krzemowy o dużej mocy i sprzęt o dużej mocy;
10, sygnałów analogowych i cyfrowych nie można łączyć z tym samym kablem wielordzeniowym, nie wspominając o linii zasilającej i wspólnego kabla;
11, w celu zmniejszenia zakłóceń elektronicznych sygnałów analogowych powinien użyć skręconego kabla z powierzchniowym kablem analogowym tarcza sygnału sygnałowego, powinna być uziemiona na obu końcach, ale jeśli istnieje różnica potencjałów między dwoma końcami kabla, zostanie wygenerowana w warstwie osłonowej, takich jak takie, takie Jako prądy połączenia przewodowego, co w tym przypadku zakłócać sygnały analogowe, należy pozwolić warstwowi osłonięcia kabla na jednym końcu ziemi.
Przetłumaczone na deepl.com (bezpłatna wersja)