Με την ανάπτυξη της κοινωνίας και τη συνεχή πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας, το DCS/PLC και άλλος εξοπλισμός αυτοματισμού χρησιμοποιούνται όλο και πιο ευρέως στον βιομηχανικό έλεγχο. Η αξιοπιστία τέτοιων συστημάτων ελέγχου επηρεάζει άμεσα την ασφαλή παραγωγή και την οικονομική λειτουργία των βιομηχανικών επιχειρήσεων, επομένως, η ικανότητα κατά{1}}παρέμβασης του συστήματος είναι το κλειδί για την αξιόπιστη λειτουργία ολόκληρου του συστήματος. Επί του παρόντος, με την ανάπτυξη της ποικιλίας του εξοπλισμού, το πρόβλημα των παρεμβολών γίνεται όλο και πιο εμφανές. Το πώς μπορούμε να εξαλείψουμε αποτελεσματικά και να αντισταθούμε στις παρεμβολές στον αυτόματο έλεγχο λαμβάνει επίσης όλο και μεγαλύτερη προσοχή. Αυτό το άρθρο αναλύει μόνο εν συντομία τα κοινά προβλήματα παρεμβολών στο σύστημα ελέγχου αυτοματισμού και ελπίζει ότι μπορεί να σας βοηθήσει.
Σύστημα αυτοματισμού που χρησιμοποιείται σε διάφορους τύπους DCS/PLC και άλλο εξοπλισμό αυτοματισμού, μερικά είναι εγκατεστημένα κεντρικά στο δωμάτιο ελέγχου, μερικά εγκαθίστανται στο εργοτάξιο παραγωγής και ποικίλος εξοπλισμός κινητήρα, οι περισσότεροι από τους οποίους βρίσκονται στο σκληρό ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον που σχηματίζεται από ισχυρά ηλεκτρικά κυκλώματα και ισχυρό ηλεκτρικό εξοπλισμό. Για να βελτιωθεί η αξιοπιστία αυτού του τύπου συστήματος ελέγχου, είναι απαραίτητο να εξαλειφθούν κάθε είδους παρεμβολές προκειμένου να εξασφαλιστεί αποτελεσματικά η αξιόπιστη λειτουργία του συστήματος.
Σύστημα ελέγχου PLC / DCS στις κύριες πηγές ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών
1. Παρεμβολή ακτινοβολίας από το διάστημα
Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο διαστημικής ακτινοβολίας (EMI) προέρχεται κυρίως από το δίκτυο ισχύος, τον ηλεκτρικό εξοπλισμό, τις μεταβατικές διεργασίες, τους κεραυνούς, τις ραδιοφωνικές εκπομπές, την τηλεόραση, το ραντάρ, τον εξοπλισμό θέρμανσης επαγωγής υψηλής{{0}συχνότητας κ.λπ., συνήθως γνωστό ως παρεμβολή ακτινοβολίας, η κατανομή του είναι εξαιρετικά περίπλοκη. Εάν το σύστημα PLC / DCS τοποθετηθεί στο πεδίο ραδιοσυχνοτήτων, θα λάβει παρεμβολές ακτινοβολίας, η επίδρασή του γίνεται κυρίως μέσω δύο διαδρομών. Το ένα είναι απευθείας στο DCS / PLC εσωτερική ακτινοβολία, από την επαγωγή του κυκλώματος της παρεμβολής? Το δεύτερο είναι στην ακτινοβολία του δικτύου επικοινωνίας DCS / PLC, με την επαγωγή της γραμμής επικοινωνίας που εισάγεται από την παρεμβολή. Παρεμβολή ακτινοβολίας και διάταξη εξοπλισμού πεδίου και εξοπλισμός που δημιουργείται από το μέγεθος του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, ειδικά τη συχνότητα, γενικά μέσω της ρύθμισης των θωρακισμένων καλωδίων και της τοπικής θωράκισης του συστήματος και των εξαρτημάτων ανακούφισης υψηλής{4} τάσης για προστασία.
2. Πραγματοποιήθηκαν παρεμβολές από το καλώδιο εκτός του συστήματος
Κυρίως μέσω της εισαγωγής γραμμών ισχύος και σήματος, που συνήθως ονομάζονται παρεμβολές αγωγιμότητας. Αυτού του είδους οι παρεμβολές είναι πιο σοβαρές στη βιομηχανική μας τοποθεσία.
Α. Παρεμβολές από την παροχή ρεύματος
Η πρακτική έχει δείξει ότι η παρεμβολή τροφοδοσίας που προκαλείται από την εισαγωγή του συστήματος ελέγχου PLC/DCS αποτυχία σε πολλές περιπτώσεις.Σύστημα PLC/DCS της κανονικής τροφοδοσίας από το τροφοδοτικό του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Λόγω της ευρείας κάλυψης του ηλεκτρικού δικτύου, θα υπόκειται σε όλες τις διαστημικές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Και στη γραμμή, η επαγόμενη τάση και το ρεύμα, ειδικά εντός των αλλαγών του δικτύου, το κύμα λειτουργίας μεταγωγής, η εκκίνηση και η διακοπή του μεγάλου εξοπλισμού ισχύος, οι περιστρεφόμενες συσκευές εναλλασσόμενου ρεύματος και συνεχούς ρεύματος που προκαλούνται από αρμονικές, βραχυκύκλωμα δικτύου, μεταβατικό σοκ κ.λπ., μεταδίδονται μέσω της γραμμής μετάδοσης στην πλευρά τροφοδοσίας. Το τροφοδοτικό του συστήματος χρησιμοποιεί συνήθως απομονωμένο τροφοδοτικό, αλλά ο μηχανισμός του και οι παράγοντες της διαδικασίας κατασκευής του κάνουν την απομόνωσή του να μην είναι ιδανική. Στην πραγματικότητα, λόγω της παρουσίας κατανεμημένων παραμέτρων, ιδιαίτερα κατανεμημένης χωρητικότητας, η απόλυτη απομόνωση είναι αδύνατη.
Β. Παρεμβολές από την εισαγωγή της γραμμής σήματος
Με το σύστημα ελέγχου PLC/DCS συνδεδεμένο με τους διάφορους τύπους γραμμών μετάδοσης σήματος, εκτός από τη μετάδοση αποτελεσματικών σημάτων, θα υπάρχει πάντα εισβολή σήματος εξωτερικής παρεμβολής. Αυτή η παρεμβολή έχει κυρίως δύο τρόπους: ο ένας είναι μέσω της συμβολοσειράς τροφοδοσίας του πομπού ή του κοινού οργάνου σήματος στην παρεμβολή του δικτύου, η οποία συχνά αγνοείται. η δεύτερη είναι η γραμμή σήματος από τη διαστημική παρεμβολή επαγωγής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, δηλαδή η γραμμή σήματος στην εξωτερική παρεμβολή επαγωγής, η οποία είναι πολύ σοβαρή. Οι παρεμβολές που εισάγονται από το σήμα μετάδοσης θα προκαλέσουν μη φυσιολογική λειτουργία του σήματος I/O και η ακρίβεια της μέτρησης μειώνεται σημαντικά και σε σοβαρές περιπτώσεις θα προκαλέσει ζημιά στο εξάρτημα. Για την κακή απόδοση απομόνωσης του συστήματος, θα οδηγήσει επίσης σε αμοιβαία παρεμβολή μεταξύ των σημάτων, με αποτέλεσμα μια αντίστροφη ροή διαύλου συστήματος κοινής γείωσης, με αποτέλεσμα αλλαγές στα λογικά δεδομένα, σφάλμα και συντριβή. Το σύστημα ελέγχου PLC / DCS λόγω της εισαγωγής παρεμβολών σήματος που προκαλείται από τον αριθμό των ζημιών της μονάδας I / O είναι αρκετά σοβαρό, γεγονός που προκαλεί πολλές βλάβες του συστήματος.
3. Από τη σύγχυση του συστήματος γείωσης όταν η παρεμβολή
Η γείωση είναι ένα από τα αποτελεσματικά μέσα για τη βελτίωση της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας του ηλεκτρονικού εξοπλισμού (EMC). Σωστή γείωση, τόσο για την αναστολή των επιπτώσεων των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών, αλλά και για την αναστολή του εξοπλισμού στον έξω κόσμο για την αποστολή παρεμβολών. και λανθασμένη γείωση, αλλά θα εισάγει σοβαρά σήματα παρεμβολών, έτσι ώστε το σύστημα PLC/DCS να μην μπορεί να λειτουργήσει σωστά. Γείωση συστήματος ελέγχου DCS / PLC, συμπεριλαμβανομένης της γείωσης του συστήματος, της θωρακισμένης γείωσης, της γείωσης AC και της προστατευτικής γείωσης και ούτω καθεξής. Η σύγχυση του συστήματος γείωσης στις παρεμβολές συστήματος DCS / PLC είναι κυρίως άνιση κατανομή του δυναμικού κάθε σημείου γείωσης, η διαφορά δυναμικού γείωσης μεταξύ διαφορετικών σημείων γείωσης, με αποτέλεσμα το ρεύμα βρόχου γείωσης, που επηρεάζει την κανονική λειτουργία του συστήματος. Για παράδειγμα, η θωράκιση του καλωδίου πρέπει να είναι ένα σημείο γείωσης, εάν τα άκρα θωράκισης του καλωδίου Α, Β είναι γειωμένα, υπάρχει διαφορά δυναμικού γείωσης, υπάρχει ρεύμα που ρέει μέσω της θωράκισης, όταν συμβαίνουν ανωμαλίες συν κεραυνοί, το ρεύμα γείωσης θα είναι μεγαλύτερο.
Επιπλέον, το στρώμα θωράκισης, το καλώδιο γείωσης και η γη μπορεί να αποτελούν έναν κλειστό βρόχο, υπό την επίδραση του μεταβαλλόμενου μαγνητικού πεδίου, θα υπάρχουν επαγόμενα ρεύματα στο στρώμα θωράκισης, μέσω του στρώματος θωράκισης και του σύρματος πυρήνα μεταξύ της σύγκλισης, παρεμβολής με τον βρόχο σήματος. Εάν υπάρχει σύγχυση στη γείωση του συστήματος και σε άλλη επεξεργασία γείωσης, ο βρόχος γείωσης που προκύπτει μπορεί να προκαλέσει άνιση κατανομή δυναμικού στο έδαφος, επηρεάζοντας την κανονική λειτουργία του λογικού κυκλώματος και του αναλογικού κυκλώματος εντός του PLC. Η ανοχή παρεμβολής λογικής τάσης PLC είναι χαμηλή, η λογική της παρεμβολής κατανομής δυναμικού γείωσης είναι πιθανό να επηρεάσει τη λογική των υπολογισμών DCS / PLC και της αποθήκευσης δεδομένων, με αποτέλεσμα τη διακοπή δεδομένων, την εκτέλεση του προγράμματος ή τη συντριβή. Η αναλογική κατανομή δυναμικού εδάφους θα οδηγήσει σε μείωση της ακρίβειας της μέτρησης, προκαλώντας σοβαρή παραμόρφωση της μέτρησης και του ελέγχου του σήματος και εσφαλμένη ενέργεια.
4. Από το σύστημα DCS / PLC εντός της παρεμβολής
Κυρίως από τα στοιχεία του συστήματος και τα κυκλώματα εντός της αμοιβαίας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που παράγεται, όπως τα λογικά κυκλώματα ακτινοβολούν το ένα το άλλο και ο αντίκτυπός του στο αναλογικό κύκλωμα, αναλογική γείωση και λογική γείωση και η αμοιβαία επιρροή των εξαρτημάτων και η χρήση αμοιβαίας αναντιστοιχίας. Όλα αυτά ανήκουν στον κατασκευαστή DCS / PLC του συστήματος εντός του περιεχομένου σχεδίασης ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας, πιο περίπλοκο, καθώς η εφαρμογή του τμήματος δεν μπορεί να αλλάξει, δεν μπορεί να είναι πάρα πολύ να ληφθεί υπόψη, αλλά να επιλέξει το σύστημα με περισσότερη πρακτική εφαρμογή ή μετά τη δοκιμή.
Συνηθισμένο φαινόμενο παρεμβολής και μέθοδος κρίσης
Φαινόμενο:
A. Όταν το σύστημα στέλνει εντολές, ο κινητήρας περιστρέφεται ακανόνιστα.
Β. Όταν το σήμα είναι ίσο με μηδέν, η τιμή του πίνακα ψηφιακής οθόνης μεταπηδά χαοτικά.
Γ. εργασία αισθητήρα, σήματα που συλλέγονται DCS/PLC και οι πραγματικές παράμετροι που αντιστοιχούν στην τιμή του σήματος δεν ταιριάζουν και η τιμή σφάλματος είναι τυχαία, ακανόνιστη. D, και σύστημα σερβομηχανισμού εναλλασσόμενου ρεύματος που μοιράζεται το ίδιο τροφοδοτικό (το ίδιο τροφοδοτικό), το ίδιο τροφοδοτικό (το ίδιο τροφοδοτικό), το ίδιο τροφοδοτικό (το ίδιο τροφοδοτικό).
Τα σερβο συστήματα D. και AC μοιράζονται το ίδιο τροφοδοτικό (όπως οθόνες κ.λπ.) δεν λειτουργεί σωστά.
Τα βήματα της κρίσης είναι τα εξής:
Α. με ένα πολύμετρο ανίχνευσης γραναζιού AC της θύρας λήψης, όπως παρεμβολές, θα παράγει ένα σήμα AC. Εάν αυτό το σήμα δεν είναι μεγάλο, η λήψη σήματος είναι πολύ μικρή, σχεδόν καμία επίδραση. Εάν αυτό το σήμα εναλλασσόμενου ρεύματος είναι μεγάλο, θα επηρεάσει την τιμή, πρέπει να βρούμε τρόπους επίλυσης.
Β. δείτε αν το τέλος του λιμανιού του εδάφους; Εάν είναι γειωμένο είτε υπάρχει ανάρτηση είτε κακή γείωση. Χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο για να μετρήσετε τη διαφορά τάσης μεταξύ της θύρας και της γείωσης (μπορεί να είναι η γείωση του συστήματος, μπορεί επίσης να είναι η γείωση του σήματος). Εάν υπάρχει τάση AC, σημαίνει ότι υπάρχει παρεμβολή, εάν δεν υπάρχει τάση AC, υπάρχει διαφορά τάσης DC. Αυτή η διαφορά τάσης είναι μεγάλη, επηρεάζοντας το σύστημα. η διαφορά είναι μικρή, η επίδραση είναι μικρή και αμελητέα.
Γ. και μετά δείτε αν το στρώμα θωράκισης είναι γειωμένο, είναι ένα μόνο σημείο γείωσης ή διπλό-σημείο γείωσης; Γενικά γείωση ενός σημείου-.
Καλύτερη, απλούστερη λύση για παρεμβολές συστήματος
(1) ισχυρές ηλεκτρικές παρεμβολές:
Τα σήματα οργάνων, τα σήματα ελέγχου DCS/PLC είναι αδύναμα, ευάλωτα σε ισχυρές ηλεκτρικές παρεμβολές. Επομένως, οι απαιτήσεις της καλωδίωσης του ντουλαπιού (στην τάφρο καλωδίων, στο δίσκο καλωδίων, μέσω του σωλήνα και άλλες μεθόδους τοποθέτησης), των γραμμών επικοινωνίας, των γραμμών σήματος, των γραμμών ελέγχου και άλλων αδύναμων ηλεκτρικών σημάτων μακριά από την ισχυρή ισχύ, η απόσταση δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 20 CM. τάφρο καλωδίων πολλαπλών-στρώσεων, οι απαιτήσεις του αδύναμου καλωδίου τοποθέτησης στο ισχυρό καλώδιο παρακάτω.
(2) παρεμβολές υπουργικού συμβουλίου:
Το σύστημα DCS/PLC δεν μπορεί να εγκατασταθεί με-ηλεκτρικές συσκευές υψηλής τάσης στον ίδιο διακόπτη, η έξοδος PLC δεν επιτρέπεται με χρήση ενδιάμεσων ρελέ για την επίτευξη της απομόνωσης των εξωτερικών σημάτων μεταγωγής. Εάν η τοποθεσία συνθήκες, το σήμα εισόδου δεν μπορεί να απομονωθεί αποτελεσματικά από το ισχυρό καλώδιο, διαθέσιμα μικρά ρελέ για την απομόνωση των σημάτων μεταγωγής εισόδου. Φυσικά, τα σήματα εισόδου DCS/PLC από τον πίνακα ελέγχου και τα σήματα εισόδου όχι μακριά από τον πίνακα ελέγχου γενικά δεν χρειάζεται να απομονώνονται με ρελέ.
Υπάρχουν πολλές γραμμές σήματος στον πίνακα ελέγχου. Εάν η καλωδίωση είναι χαοτική, θα προκαλέσει δυσλειτουργία του εξοπλισμού, αλλά είναι αρκετά ενοχλητικό να ελέγξετε. Έτσι, στο σχεδιασμό του πίνακα ελέγχου θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη αυτή η κατάσταση, ο εξοπλισμός είναι διατεταγμένος σε στρώματα, η ευθυγράμμιση είναι σαφής. Σετ, οι παλιές και οι υψηλές χωριστές γραμμές του PLC, όπως πρέπει να βρίσκονται στην ίδια υποδοχή, ξεχωριστές δέσμες γραμμών εναλλασσόμενου ρεύματος, γραμμές συνεχούς ρεύματος, όπως οι συνθήκες το επιτρέπουν, η καλύτερη ευθυγράμμιση της υποδοχής και η μεγαλύτερη δυνατή χωρική απόσταση και η προσπάθεια ελαχιστοποίησης των παρεμβολών. Διαφορετικές γραμμές σήματος είναι καλύτερο να μην χρησιμοποιείτε τον ίδιο προσαρμογέα βύσματος, όπως πρέπει να χρησιμοποιείτε το ίδιο βύσμα, για να χρησιμοποιήσετε τον εφεδρικό ακροδέκτη ή τον ακροδέκτη γείωσης για να τις διαχωρίσετε για να μειώσετε τις αμοιβαίες παρεμβολές.
Το PLC δεν μπορεί να εγκατασταθεί στον ίδιο πίνακα διακοπτών με ηλεκτρικές συσκευές υψηλής-τάσης, στο ερμάριο το PLC πρέπει να βρίσκεται μακριά από το καλώδιο ρεύματος (η απόσταση μεταξύ των δύο πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 200 mm). Με το PLC εγκατεστημένο στο ίδιο ερμάριο, επαγωγικά φορτία, όπως ρελέ, πηνία επαφής, θα πρέπει να συνδέονται παράλληλα με το κύκλωμα ακύρωσης τόξου RC-.
(3) Αντιπαρεμβολή-γραμμής σήματος
Οι γραμμές σήματος αναλαμβάνουν την ανίχνευση σημάτων και τη μετάδοση σημάτων ελέγχου, η ποιότητα μετάδοσης επηρεάζει άμεσα την ακρίβεια, τη σταθερότητα και την αξιοπιστία ολόκληρου του συστήματος ελέγχου. Η παρεμβολή της γραμμής σήματος προέρχεται κυρίως από το χώρο της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, της παρεμβολής διαφορικού τρόπου λειτουργίας και της παρεμβολής κοινού τρόπου λειτουργίας.
Η παρεμβολή διαφορικής λειτουργίας αναφέρεται στη μέτρηση της γραμμής σήματος που υπερτίθεται στο σήμα παρεμβολής, αυτή η παρεμβολή είναι ως επί το πλείστον εναλλασσόμενα σήματα υψηλότερης συχνότητας, η πηγή είναι γενικά συζευγμένη παρεμβολή. Οι μέθοδοι για την καταστολή των παρεμβολών κανονικής λειτουργίας είναι:
A. στο κύκλωμα εισόδου που είναι συνδεδεμένο με το φίλτρο RC ή το διπλό φίλτρο T.
Β. προσπαθήστε να χρησιμοποιήσετε διπλό ενσωματωμένο μετατροπέα A/D, λόγω των χαρακτηριστικών αυτού του έργου ολοκληρωτή, έχει έναν ορισμένο ρόλο στην εξάλειψη των παρεμβολών υψηλής-συχνότητας:
Γ. το σήμα τάσης μετατρέπεται σε σήμα ρεύματος και μετά μεταδίδεται.
Η παρεμβολή κοινής-λειτουργίας είναι ένα κοινό σήμα παρεμβολής στη γραμμή σήματος, που προκαλείται γενικά από τον ακροδέκτη γείωσης σήματος μέτρησης και τον ακροδέκτη γείωσης του συστήματος ελέγχου. Υπάρχει μια ορισμένη διαφορά δυναμικού που προκαλείται από αυτή την παρεμβολή στις δύο γραμμές σήματος στον κύκλο, το πλάτος είναι βασικά ίσο με την περίπτωση, χρησιμοποιώντας την παραπάνω μέθοδο δεν μπορεί να εξαλειφθεί ή να κατασταλεί. Οι μέθοδοι είναι οι εξής:
Α. η χρήση διπλού διαφορικού διαφορικού ενισχυτή εισόδου, αυτός ο ενισχυτής έχει πολύ υψηλή αναλογία απόρριψης κοινής λειτουργίας.
Β. η γραμμή εισόδου που χρησιμοποιεί συρματόσχοινο, το συρματόσχοινο σύρμα μπορεί να μειώσει την παρεμβολή κοινής λειτουργίας και η επαγωγή του να ακυρώσει το ένα το άλλο.
Γ. η χρήση της μεθόδου οπτοηλεκτρονικής απομόνωσης, μπορεί να εξαλείψει την παρεμβολή κοινής λειτουργίας.
Δ. τη χρήση θωρακισμένου καλωδίου και γείωσης μονής-.
Για να αποφύγετε την παραμόρφωση του σήματος, δώστε προσοχή στην αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης για σήματα που μεταδίδονται σε μεγαλύτερες αποστάσεις.
Τα σήματα μεταγωγής (όπως κουμπιά, διακόπτες ορίου, διακόπτες εγγύτητας και άλλα σήματα που παρέχονται) γενικά δεν έχουν ειδικές απαιτήσεις για το καλώδιο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το γενικό καλώδιο, απόσταση μετάδοσης σήματος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε θωρακισμένο καλώδιο.
Τα αναλογικά σήματα και οι γραμμές σήματος υψηλής-ταχύτητας (όπως αισθητήρες παλμών, ψηφιακός δίσκος μέτρησης και άλλα σήματα που παρέχονται) θα πρέπει να επιλέγουν θωρακισμένο καλώδιο.
Τα καλώδια επικοινωνίας απαιτούν υψηλή αξιοπιστία, κάποια συχνότητα σήματος καλωδίου επικοινωνίας είναι πολύ υψηλή, γενικά θα πρέπει να επιλέξει τον κατασκευαστή του PLC να παρέχει ειδικά καλώδια, στις απαιτήσεις δεν είναι υψηλή ή χαμηλή συχνότητα σήματος, μπορείτε επίσης να επιλέξετε ένα καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους με θωράκιση, αλλά η ποιότητα πρέπει να είναι καλή.