相信很多做自動化的朋友應該都遇到過,現場模擬量信號采集不問題或者
PLC動作不正常的現象,接地、屏蔽都做好了還是于事無補,對這些問題束手無策,今天和大家分享一些產生現場干擾的原因及處理方法。
1、強電干擾
儀表信號、PLC控制信號都為弱電,易受強電干擾。所以要求在柜外布線時(在電纜溝、電纜橋架、穿管等敷設方式),將通訊線、信號線、控制線等弱電信號遠離強電,間距不得少于20CM。電纜溝多層時,要求弱電電纜敷設在強電電纜下方。
2、柜內干擾
PLC不能和高壓電器安裝在同一個開關柜內,PLC的輸出采用中間繼電器實現對外部開關量信號的隔離。如果現場條件限制,輸入信號不能和強電電纜有效的隔離,可用小型繼電器來隔離輸入端的開關量信號。當然PLC來自
控制柜內的輸入信號和距控制柜不遠的輸入信號一般沒有必要用繼電器隔離。在PLC接線時,模擬量輸入的模塊,負端盡量短接,消除干擾。
3、信號線的抗干擾
信號線的干擾主要是來自空間的電磁輻射,有差模干擾和共模干擾兩種。差模干擾是指疊加在測量信號線上的干擾信號,這種干擾大多是頻率較高的交變信號,其來源一般是耦合干擾。抑制常態干擾的方法有:
在輸入回路接RC濾波器或雙T濾波器;盡量采用雙積分式A/D轉換器,由于這種積分器工作的特點,具有一定的消除高頻干擾的作用;將電壓信號轉換成電流信號再傳輸。
共模干擾是指信號線上共有的干擾信號,一般是由被測信號的接地端與控制系統的接地端存在一定的電位差引起的,這種干擾在兩條信號線上的周期、幅值基本相等情況下,采用上面的方法無法消除或抑制。方法如下:
采用雙差分輸入的差動放大器,這種放大器具有很高的共模抑制比;
輸入線采用絞合線,絞合線能降低共模干擾,其感應互相抵消;
采用光電隔離的方法,可以消除共模干擾;
使用屏蔽線,并單邊接地;
4、變頻器干擾
一是變頻器啟動及運行過程中產生諧波對電網產生傳導干擾,引起電網電壓畸變,影響電網的供電質量;
二是變頻器的輸出會產生較強的電磁輻射干擾,影響周邊設備的正常工作。
變頻器的干擾處理比較麻煩,一般有下面幾種:
A、 加隔離變壓器。主要是針對來自電源的傳導干擾。可以將絕大部分的傳導干擾阻隔在隔離變壓器之前。同時還兼有電源電壓變換的作用。
B、使用濾波器,濾波器分有源和無源兩種,一般采用無源濾波即會有效果。這些濾波器具有較強的抗干擾能力,還具有防止將設備本身的干擾傳導給電源,有些還兼有尖峰電壓吸收功能。
C、輸出電抗器,在變頻器到電動機之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過程中線路產生電磁輻射,影響其它設備正常工作。電抗器必須裝在距離變頻器最近的地方。如果使用鎧裝電纜作為變頻器與電動機的連線時,可不使用這種方法。但電纜的鎧要在變頻器端可靠接地,接地的鎧要原樣不動,不能鈕成繩或辨,不能用其它導線延長,變頻器側要接在變頻器的地線端子上,再將變頻器接地。
除了以上的這些原因和處理方法,還有很多的現場處理方式。總結一下歸為以下幾點。設計思路明確來避免干擾源的產生,動力線與信號線分開走,電柜內部接好地線,
PLC質量要好抗干擾能力強,PLC模擬量盡量使用信號隔離器或者模塊的信號負端要短接。