电磁干扰源及对系统的干扰
1干扰源及干扰一般分类
影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形质的不同划分。其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离能差的配电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。
2 PLC控制系统中电磁干扰的主要来源
2.1来自空间的辐射干扰
空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内,就回收到辐射干扰,其影响主要通过两条路径:一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰;而是对PLC通信内网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小,特别是频率有关,一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。
2.2来自系统外引线的干扰
主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。
(1)来自电源的干扰
实践证明,因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,笔者在某工程调试中遇到过,后更换隔离能更高的PLC电源,问题才得到解决。
AD Data Systems 230117 96 (1×1) Switch VXI Module
AJC conveyor w/ Heat Tunnel
VEECO MS17AB LEAK DETECTOR SYSTEM
Large Pneumatic Press 1” w/ foot pedal
Electric Punch Press 4 Ton 30mm Stroke
Hakko 493 Smoke Absorber 24×24”
SAGE K FACTOR CALABRATOR KFC-15A
VULCAN P1640C FLAMELESS GAS INFRARED CATALYTIC HEATER
GAS MASK LOT
4700 PUSH BUTTONS SP ST 185110
MODICON PC0085 PE0001 PLC 4 SLOT
3/4” CORRUGATED PLASTIC TUBING CABLE ORGANIZER 2500′
5/8” CORRUGATED PLASTIC TUBING CABLE ORGANIZER 3500′
PROLOG PL 7874A 0787874G BOARD
WESTINGHOUSE A210M0CAC MOD J MOTOR CONTROL
5 EL-O-MATIC VALVE ACTUATOR 120PSIG
SYMBOL MSI 1540 CONTROL
UEHLING INSTRUMENTS 66851 55M LIQUID LEVEL GAUGE
6 TENDAMATIC H35056 AD477-X-2 REV1 CIRCUIT BOARD
CROUSE-HINDS N5R6352 M89 BREAKER BOX
BRISTOL BABCOCK 2007-30D POWER SUPPLY
GE 12SFF11A11A STATIC FREQUENCY RELAY
FOXBORO P0700WB NBE NOBE BUS EXTENDER
FOXBORO F6501A-A CONVERTER
GE TS-6631 170M57D7 CRANE CONTACTOR
FOXBORO P0400UP CMP10 COMMUNICATIONS PROCESSOR 10
POWER CIRCUITS FSC4C CONTROLLER
FIKE903 617016-01 MODULE
ROSEMOUNT 623785 MICROPROCESSOR BOARD
FIKE903 9182.434 MODULE
FOXBORO 873 PH/ORP ANALYZER
FOXBORO I/A P0400ZG NODE BUS INTERFACE (NBI)
FOXBORO F6501A-A RS485-RS232 Converter
FOXBORO DM400YP-0A I/A SERIES
FOXBORO I/A P0400QK PER TAPE W/CONT
FOXBORO I/A P0901VK 80MB HARD DRIVE W/ AP20
Magna R60 T Type Pipe Fitting
TextiLeather Auto Leather Pleather Faux Foamex Roll
AB SLC150 1745-LP151 Ser C FRN6 Allen Bradley Prog. Co
Gamma CRT40-5P/110/220/M360A HV Power Supply
AB Allen Bradley Ultra Series 1398-DDM-005 Servo Drive
Rotating Table Feeder Bowl 35″ diameter
VideoJetPC Bar Code Printer
2 BURFORD 51-7 Bag Twist Tie Sealer (one for parts)
Neslab Instruments EN-350 Flowthru cooler
Inter Tech M1035 Mass Flow Leak Detector
Inter Tech M1035 Mass Flow Leak Detector
LEXEL IMAGING 81736-02 CRT PROJECTOR
THOMAS ELECTRONICS 9M261P53 CRT PROJECTOR
DYNOVATION M-12-CW VIBRATORY BOWL FEEDER 15″
Nortel NTQA06AA09 GTW
Nortel NTQA09AA03 CSWM
SLE Electronic Polisher
Allen Bradley SLC 500 Power Supply 10- Slot Rack
Ball Systems BS186 Degauss Power Supply Exponential