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来自接地系统混乱时的干扰
接地是提高电子设备电磁兼容(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统将无法正常工作。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态如雷击时,地线电流将大。
屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内有会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
2.2.3来自PLC系统内部的干扰
主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容,比较复杂,作为应用部门是无法改变,可不多考虑,但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。
3 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计
为了系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰,必须从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施:抑制干扰源;切断或衰减电磁干扰的传播途径;提高装置和系统的抗干扰能力。这三点就是抑制电磁干扰的基本原则。
PLC控制系统的抗干扰是一个系统工程,要求制造单位设计生产出具有较强抗干扰能力的产品,且有赖于使用部门在工程设计、安装施工和运行维护中予以全面考虑,并结合具有情况进行综合设计,才能系统的电磁兼容和运行可靠。进行具体工程的抗干扰设计时,应主要以下两个方面。
在选择设备时,首先要选择有较高抗干扰能力的产品,其包括了电磁兼容(EMC),尤其是抗外部干扰能力,如采用浮地技术、隔离能好的PLC系统;其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标,如共模拟制比、差模拟制比,耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作;另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩。
在选择国外进口产品要注意:我国是采用220V高内阻电网制式,而欧美地区是110V低内阻电网。由于我国电网内阻大,零点电位漂移大,地电位变化大,工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上,对系统抗干扰能要求高,在国外能正常工作的PLC产品在国内工业就不一定能可靠运行,这就要在采用国外产品时,按我国的标准(GB/T13926)合理选择。
SCSI Hard Drive IBM DDRS-34560 22L0221 F21933 21L9798
SCSI Hard Drive Seagate ST1480N 940002-031 0-04-9229-4
IBM Hard Disk Drive SCSI DNES-309170 9.1 GB 25L1861
ZNYX ZX346Q Digital AA-U52200 001 PCI Quad Network Card
ZNYX ZX346Q 21143-PD PCI Quad Network Card 1999
Natural Data NDI-FBX-3L PCI Fax Card
Vis A Vis Communications Vodavi ISA Codec ISDN 03004848
Paradyne Acculink Premisys WAN Dual SS 259-5001-111
Automed AR I/O Board 222101 8-bit ISA IBM PC/XT/AT 1993
Interphase SlotOptimizer 554E PCI Quad 10/100 Ethernet
Vis A Vis Communications Vodavi ISA Codec ISDN 03004828
Vis A Vis Communications Vodavi ISA Codec ISDN 03004827
MFM Hard Drive Seagate ST-4038 ST4038 Vintage MLC 0
Apple II IIe ADALAB ADA-LAB DAQ Data Acquisition Card
486 Motherboard PCI ISA VLB 486-VIP-IO VIA Socket3 IDE
I-Bus Tigershark 105-00596-00 Socket7 SBC Motherboard
Calcomp TechJet 5500 – Power Supply QH3-3232 SHIHEN
Bitfield OY Video Conferencing ISA Card H.26 LR9H269401
HD SCSI Quantum 1280S FB12S012 Rev 01-A 1280 Q Apple
TEAC SCSI Floppy Drive 50pin FD-235HS1111-U 19308111-11
Criterion ALG2201.OF ISA VGA SVGA Video Card V24GA 1MB
Video7 Arrow Video 7 Card 8bit ISA IBM XT Video Seven
Panasonic Matshita LF-7300 1.4GB Optical WORM Drive PCR
Texas Instruments TI XDS560 Emulator PCI Interface Card
Sciemetric PCI Interface Card Model 808 w Data Engine
SCSI Hard Drive Quantum Grand Prix 4301-W GP43W014-02-K
53-000387-01 53-000409-01 ISA Video Card EM7000 EM7010A
486 Motherboard 199125-001 486 PROSIGNIA EISA SBC SCSI
9-Track 9track Tape Controller ISA Card CHI PCTD-II
Digiboard Digi Multi PCI Board 701000-00 RS-422 RS-485
Digiboard Digi ISA Card DBI PC/8 30000354 RevA First 1