Amb el desenvolupament de la societat i el continu progrés de la ciència i la tecnologia, DCS/PLC i altres equips d'automatització s'utilitzen cada cop més en el control industrial. La fiabilitat d'aquests sistemes de control afecta directament la producció segura i el funcionament econòmic de les empreses industrials, per tant, la capacitat anti-interferència del sistema és la clau per al funcionament fiable de tot el sistema. En l'actualitat, amb el desenvolupament de la diversitat d'equips, el problema de les interferències és cada cop més destacat. Com podem eliminar i resistir eficaçment la interferència en el control automàtic també està rebent més i més atenció. Aquest article només analitza breument els problemes d'interferències habituals en el sistema de control d'automatització i espera que us pugui ajudar.
Sistema d'automatització utilitzat en diversos tipus de DCS/PLC i altres equips d'automatització, alguns estan instal·lats centralment a la sala de control, alguns estan instal·lats al lloc de producció i una varietat d'equips de motor, la majoria dels quals es troben en un entorn electromagnètic dur format per circuits elèctrics forts i equips elèctrics forts. Per millorar la fiabilitat d'aquest tipus de sistema de control, cal eliminar tot tipus d'interferències per tal d'assegurar eficaçment el funcionament fiable del sistema.
Sistema de control PLC/DCS en les principals fonts d'interferència electromagnètica
1. Interferència de radiació de l'espai
El camp electromagnètic de radiació espacial (EMI) prové principalment de la xarxa elèctrica, equips elèctrics, processos transitoris, llamps, emissions de ràdio, televisió, radar, equips de calefacció per inducció d'alta freqüència, etc., normalment coneguts com a interferència de radiació, la seva distribució és extremadament complexa. Si el sistema PLC / DCS es col·loca al camp de radiofreqüència, rebrà interferències de radiació, el seu impacte és principalment a través de dos camins; un és directament a la radiació interna DCS / PLC, per la inductància del circuit de la interferència; el segon és a la radiació de la xarxa de comunicació DCS / PLC, per la inducció de la línia de comunicació introduïda per la interferència. Interferència de radiació i disseny d'equips de camp i equips generats per la mida del camp electromagnètic, especialment la freqüència, generalment mitjançant la configuració de cables apantallats i blindatge local del sistema i components d'alleujament d'alta tensió-per a la protecció.
2. Interferència conduïda des del cable fora del sistema
Principalment a través de la introducció de línies d'alimentació i senyal, normalment anomenades interferències de conducció. Aquest tipus d'interferències és més greu al nostre lloc industrial.
A. Interferència de la font d'alimentació
La pràctica ha demostrat que la interferència de la font d'alimentació causada per la introducció de la fallada del sistema de control PLC/DCS de molts casos. Sistema PLC/DCS de la font d'alimentació normal de la font d'alimentació de la xarxa elèctrica. A causa de l'àmplia cobertura de la xarxa elèctrica, estarà subjecte a totes les interferències electromagnètiques espacials. I a la línia de tensió i corrent induïts, especialment dins dels canvis de la xarxa, la sobretensió de l'operació de commutació, l'inici i la parada d'equips de gran potència, els dispositius rotatius de CA i CC causats per harmònics, xoc transitori de curtcircuit de xarxa, etc., es transmeten a través de la línia de transmissió al costat de l'alimentació. La font d'alimentació del sistema sol utilitzar una font d'alimentació aïllada, però el seu mecanisme i els factors del procés de fabricació fan que el seu aïllament no sigui l'ideal. De fet, a causa de la presència de paràmetres distribuïts, especialment la capacitat distribuïda, l'aïllament absolut és impossible.
B. Interferències per la introducció de la línia de senyal
Amb el sistema de control PLC/DCS connectat als diferents tipus de línies de transmissió de senyal, a més de la transmissió de senyals efectius, sempre hi haurà una intrusió de senyal d'interferència externa. Aquesta interferència té principalment dues vies: una és a través del transmissor o la cadena d'alimentació de la instrumentació de senyal comuna a la interferència de la xarxa, que sovint s'ignora; la segona és la línia de senyal per la interferència d'inducció de radiació electromagnètica espacial, és a dir, la línia de senyal de la interferència d'inducció externa, que és molt greu. La interferència introduïda pel senyal de transmissió provocarà un funcionament anormal del senyal d'E/S i la precisió de la mesura es redueix molt i, en casos greus, causarà danys als components. Pel mal rendiment d'aïllament del sistema, també provocarà una interferència mútua entre els senyals, donant lloc a un retorn comú del bus del sistema de terra, que provocarà canvis en les dades lògiques, errors i accidents. El sistema de control PLC / DCS a causa de la introducció d'interferències de senyal causades pel nombre de danys del mòdul d'E / S és bastant greu, cosa que provoca moltes fallades del sistema.
3. De la confusió del sistema de connexió a terra quan la interferència
La connexió a terra és un dels mitjans eficaços per millorar la compatibilitat electromagnètica dels equips electrònics (EMC). Posa a terra correcta, tant per inhibir l'impacte de la interferència electromagnètica, com també per inhibir l'equip al món exterior per enviar interferències; i la connexió a terra incorrecta, però introduirà senyals d'interferència greus, de manera que el sistema PLC / DCS no podrà funcionar correctament. Terra del sistema de control DCS / PLC inclosa la terra del sistema, terra blindada, terra de CA i terra de protecció, etc. La confusió del sistema de posada a terra a la interferència del sistema DCS / PLC és principalment una distribució desigual del potencial de cada punt de terra, la diferència de potencial de terra entre diferents punts de presa de terra, donant lloc a un corrent de bucle de terra, que afecta el funcionament normal del sistema. Per exemple, el blindatge del cable ha de ser un punt de connexió a terra, si els extrems A, B del blindatge del cable estan connectats a terra, hi ha una diferència de potencial de terra, hi ha un corrent que flueix per l'escut, quan es produeixen anomalies i els llamps, el corrent de terra serà més gran.
A més, la capa de blindatge, el cable de terra i la terra poden constituir un bucle tancat, sota l'acció del camp magnètic canviant, hi haurà corrents induïts a la capa de blindatge, a través de la capa de blindatge i el cable central entre la convergència, interferència amb el bucle de senyal. Si la terra del sistema i altres processaments de terra es confonen, el bucle de terra resultant pot produir una distribució de potencial desigual a terra, afectant el funcionament normal dels circuits lògics i analògics dins del PLC. La tolerància a la interferència de la tensió de la lògica del PLC és baixa, és probable que la lògica de la interferència de la distribució del potencial de terra afecti la lògica dels càlculs DCS / PLC i l'emmagatzematge de dades, provocant una interrupció de les dades, l'execució del programa o la fallada. La distribució analògica del potencial de terra conduirà a una disminució de la precisió de la mesura, provocant una greu distorsió de la mesura i control del senyal i una acció falsa.
4. Des del sistema DCS / PLC dins de la interferència
Principalment pels components i circuits del sistema dins de la radiació electromagnètica mútua generada, com els circuits lògics s'irradien entre si i el seu impacte en el circuit analògic, terra analògica i terra lògica i la influència mútua dels components i l'ús de desajustaments mutus. Tot això pertany al fabricant DCS / PLC del sistema dins del contingut del disseny de compatibilitat electromagnètica, més complex, ja que l'aplicació del departament no pot canviar, no pot ser massa a considerar, sinó triar el sistema amb més pràctica d'aplicació o després de la prova.
Fenòmen d'interferència comú i mètode de judici
Fenomen:
R. Quan el sistema envia ordres, el motor gira de manera irregular.
B. Quan el senyal és igual a zero, el valor de la taula de visualització digital salta caòticament.
C. el treball del sensor, els senyals recollits DCS/PLC i els paràmetres reals corresponents al valor del senyal no coincideixen i el valor d'error és aleatori, irregular; D, i el servosistema de CA que comparteixen la mateixa font d'alimentació (la mateixa font d'alimentació), la mateixa font d'alimentació (la mateixa font d'alimentació), la mateixa font d'alimentació (la mateixa font d'alimentació).
D. i els sistemes servo de CA comparteixen la mateixa font d'alimentació (com ara monitors, etc.) no funciona correctament.
Els passos del judici són els següents:
A. amb un multímetre, la detecció d'engranatges de CA del port receptor, com ara interferències, produirà un senyal de CA. Si aquest senyal no és gran, l'adquisició del senyal és molt petita, gairebé sense impacte. Si aquest senyal de CA és gran, afectarà el valor, cal trobar maneres de resoldre'l.
B. veure si l'extrem de port del terra? Si es posa a terra si hi ha una connexió a terra penjada o deficient. Utilitzeu un multímetre per mesurar la diferència de tensió entre el port i la terra (pot ser la terra del sistema, també pot ser la terra del senyal). Si hi ha tensió de CA, vol dir que hi ha interferències, si no hi ha tensió de CA, hi ha una diferència de tensió de CC. Aquesta diferència de tensió és gran, afectant el sistema; la diferència és petita, l'impacte és petit i insignificant.
C. i, a continuació, mireu si la capa de blindatge està connectada a terra, és un punt únic de connexió a terra o un punt-doble? En general, un sol-punt a terra.
Una solució millor i més senzilla per a la interferència del sistema
(1) fortes interferències elèctriques:
Els senyals d'instrumentació, els senyals de control DCS/PLC són febles, vulnerables a fortes interferències elèctriques. Per tant, els requisits del cablejat de l'armari (a la rasa de cables, safata de cables, a través de la canonada i altres mètodes de col·locació), línies de comunicació, línies de senyal, línies de control i altres senyals elèctrics febles lluny de la forta potència, l'espai no ha de ser inferior a 20 cm. trinxera de cables multi-capa, els requisits del cable feble que es troba al cable fort que hi ha a continuació.
(2) interferència del gabinet:
El sistema DCS/PLC no es pot instal·lar amb aparells elèctrics d'alta tensió-en el mateix interruptor rebutjat, la sortida del PLC utilitza relés intermedis per aconseguir l'aïllament dels senyals de commutació externs. Si les condicions del lloc, el senyal d'entrada no es pot aïllar de manera efectiva del cable fort, petits relés disponibles per aïllar els senyals de commutació d'entrada. Per descomptat, els senyals d'entrada DCS/PLC de l'armari de control i els senyals d'entrada no llunyans de l'armari de control generalment no s'han d'aïllar per relés.
Hi ha moltes línies de senyal a l'armari de control. Si el cablejat és caòtic, provocarà un mal funcionament de l'equip, però és força complicat comprovar-ho. Per tant, en el disseny del gabinet de control s'ha de tenir en compte aquesta situació, l'equip està disposat en capes, l'alineació és clara. Conjunts, línies separades de la línia elèctrica antiga i alta-del PLC, com ara que han d'estar a la mateixa ranura, paquets separats de línies de CA, línies de CC, com les condicions ho permeten, la millor alineació de ranures i fer-la tan gran com sigui possible la distància espacial i s'esforcen per minimitzar la interferència. Les diferents línies de senyal és millor no utilitzar el mateix adaptador d'endoll, com cal utilitzar el mateix endoll, per utilitzar el terminal de recanvi o el terminal de terra per separar-los per reduir la interferència mútua.
El PLC no es pot instal·lar al mateix armari de commutació amb aparells elèctrics d'alta tensió -, a l'armari el PLC ha d'estar allunyat de la línia elèctrica (la distància entre els dos hauria de ser superior a 200 mm). Amb el PLC instal·lat al mateix armari, les càrregues inductives, com ara relés, bobines de contactors, s'han de connectar en paral·lel amb el circuit de cancel·lació d'arc RC-.
(3) Línia de senyal anti-interferències
Les línies de senyal tenen la tasca de detectar senyals i controlar la transmissió del senyal, la qualitat de la transmissió afecta directament la precisió, l'estabilitat i la fiabilitat de tot el sistema de control. La interferència de la línia de senyal prové principalment de l'espai de radiació electromagnètica, interferència en mode diferencial i interferència en mode comú.
La interferència de mode diferencial es refereix a la mesura de la línia de senyal superposada al senyal d'interferència, aquesta interferència és principalment senyals alternatius de freqüència més alta, la font generalment és una interferència acoblada. Els mètodes per suprimir la interferència en mode normal són:
A. al circuit d'entrada connectat al filtre RC o filtre doble T.
B. Intenta utilitzar un convertidor A/D de tipus doble integral, a causa de les característiques d'aquest treball integrador, té un cert paper a l'hora d'eliminar les interferències d'alta-freqüència:
C. el senyal de tensió es converteix en senyal de corrent i després es transmet.
La interferència de mode comú - és un senyal d'interferència comú a la línia de senyal, generalment causada pel terminal de terra del senyal mesurat i el terminal de terra del sistema de control, hi ha una certa diferència de potencial causada per aquesta interferència a les dues línies de senyal del cicle, l'amplitud és bàsicament igual al cas, amb el mètode anterior no es pot eliminar ni suprimir. Els mètodes són els següents:
A. l'ús d'un amplificador diferencial d'entrada diferencial dual, aquest amplificador té una relació de rebuig de mode comú molt alta;.
B. la línia d'entrada utilitzant cables trenats, el cable trenat pot reduir la interferència del mode comú i la seva inducció es cancel·la entre si.
C. l'ús del mètode d'aïllament optoelectrònic, pot eliminar la interferència de mode comú;
D. l'ús de cables blindats i la connexió a terra-d'una cara.
Per evitar la distorsió del senyal, presteu atenció a la concordança d'impedància dels senyals transmesos a distàncies més llargues.
Els senyals de commutació (com ara botons, interruptors de límit, interruptors de proximitat i altres senyals proporcionats) generalment no tenen requisits especials per al cable, podeu utilitzar el cable general, la distància de transmissió del senyal, podeu utilitzar un cable blindat.
Els senyals analògics i les línies de senyal d'-alta velocitat (com ara sensors de pols, disc digital de recompte i altres senyals subministrats) haurien de triar un cable blindat.
Els cables de comunicació requereixen una alta fiabilitat, la freqüència del senyal del cable de comunicació és molt alta, en general s'ha de triar el fabricant del PLC per proporcionar cables especials, en els requisits no són de freqüència de senyal alta o baixa, també podeu triar un cable de parell trenat amb blindatge, però la qualitat hauria de ser bona.