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一起和PLC維修看看PLC控制系統中電磁幹擾的6大來源!

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一起和PLC維修看看PLC控制系統中電磁幹擾的6大來源!

發布日期:2018-12-11 作者: 點擊:

一起和PLC維修看看PLC控制系統中電磁幹擾的6大來源!

(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、電氣設備的暫态過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等産生的,通常稱為輻射幹擾,其分布極為複雜。若PLC 系統置于所射頻場内,就回收到輻射幹擾,其影響主要通過兩條路徑;一是直接對PLC 内部的輻射,由電路感應産生幹擾;而是對PLC 通信内網絡的輻射,由通信線路的感應引入幹擾。輻射幹擾與現場設備布置及設備所産生的電磁場大小,特别是頻率有關,一般通過設置屏蔽電纜和PLC 局部屏蔽及高壓洩放元件進行保護。

(2) 來自系統外引線的幹擾

主要通過電源和信号線引入,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控制系統故障的情況很多,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系統的正常供電電源均由電網供電。由于電網覆蓋範圍廣,

将受到所有空間電磁幹擾而在線路上感應電壓和電路。尤其是電網内部的變化,開關操作浪湧、大型電力設備起停、交直流轉動裝置引起的諧波、電網短路暫态沖擊等,都通過輸電線路到電源邊。PLC 電源通常采用隔離電源,但其機構及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上,由于分布參數特别是分布電容的存在,絕對隔離是不可能的。

(4 ) 來自信号線引入的幹擾

與PLC控制系統連接的各類信号傳輸線,除了傳輸有效的各類信号之外,總會有外部幹擾信号侵入。此幹擾主要有兩種途徑:一是通過變送器或共用信号儀表的供電電源串入的電網幹擾,這往往被忽略;二是信号線受空間電磁輻射感應的幹擾,即信号線上的外部感應幹擾,這是很嚴重的。由信号引入幹擾會引起I/O信号工作異常和測量精度大大降低,嚴重時将引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統,還将導緻信号間互相幹擾,引起共地系統總線回流,造成邏輯數據變化、誤動和死機。PLC控制系統因信号引入幹擾造成I/O模件損壞數相當嚴重,由此引起系統故障的情況也很多。


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(5)來自接地系統混亂時的幹擾

接地是提高電子設備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制電磁幹擾的影響,又能抑制設備向外發出幹擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴重的幹擾信号,使PLC 系統将無法正常工作。PLC 控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統混亂對 PLC 系統的幹擾主要是各個接地點電位分布不均,不同接地點間存在地電位差,引起地環路電流,影響系統正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地,如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地,就存在地電位差,有電流流過屏蔽層,當發生異常狀态加雷擊時,地線電流将更大。

此外,屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環路,在變化磁場的作用下,屏蔽層内有會出現感應電流,通過屏蔽層與芯線之間的耦合,幹擾信号回路。若系統地與其它接地處理混亂,所産生的地環流可能在地線上産生不等電位分布,影響PLC 内邏輯電路和模拟電路的正常工作。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。模拟地電位的分布将導緻測量精度下降,引起對信号測控的嚴重失真和誤動作。

(6)來自PLC 系統内部的幹擾

主要由系統内部元器件及電路間的相互電磁輻射産生,如邏輯電路

互輻射及其對模拟電路的影響,模拟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制造廠對系統内部進行電磁兼容設計的内容,比較複雜,作為應用部門是無法改變,可不必過多考慮,但要選擇具有較多應用實績或經過考驗的系統。

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