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。
1设备选型
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更高,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。
2综合抗干扰设计
主要考虑来自系统外部的几种如果抑制措施。主要内容包括:对PLC系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰;对外引线进行隔离、滤波,特别是原理动力电缆,分层布置,以防通过外引线引入传导电磁干扰;正确设计接地点和接地装置,完善接地系统。另外还必须利用软件手段,进一步提高系统的安全可靠。
四、主要抗干扰措施
1采用能优良的电源,抑制电网引入的干扰
在PLC控制系统中,电源占有极重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源(如电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在,对于PLC系统供电的电源,一般都采用隔离能较好电源,而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源,并没受到足够的重视,虽然采取了一定的隔离措施,但普遍还不够,主要是使用的隔离变压器分布参数大,抑制干扰能力差,经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以,对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少PLC系统的干扰。
位电网馈点不中断,可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,提高供电的安全可靠。并且UPS还具有较强的干扰隔离能,是一种PLC控制系统的理想电源。
2电缆选择的敖设
为了减少动力电缆辐射电磁干扰,尤其是变频装置馈电电缆。笔者在某工程中,采用了铜带铠装屏蔽电力电缆,从而降低了动力线生产的电磁干扰,该工程投产后取得了满意的效果。
不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层敖设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠行敖设,以减少电磁干扰。
Extron model SW2 AR 2 Input Analog Video Switcher
Sony BKM-129X Analog Component Input Adaptor Card PVM
VELLINGE ELECTRONICS Analog Input Card P/N 5606005-01
Reliance Automate 0-54214 Analog Input Card
GE FANUC 1C693ALG223C INPUT ANALOG 16 PT
Analog Devices Isolated Volt Input Module 5B31-03 NEW
ANALOG DEVICES 5B41-03 ISOLATED WIDEBAND VOLTAGE INPUT
Controlotron 994-2 Analog Input Data Module 994-2S
HONEYWELL UDC OPTIONAL ANALOG INPUT CARD 51452816-501
Honeywell 23300042-102 Analog input Plug in Card
BEHRINGER PRO XENYX XL2400 ANALOG 24 INPUT 4 BUS MIXER
Automation Direct F2-08AD-2 8ch Analog input voltage
Lot of 8 – Texas Instruments 7MT-100 Analog
Samsung Atlantis Analog VO.7 Tuner AV Input Board Card
CUTLER-HAMMER D300AIM420C ANALOG INPUT NIB
Siemens 7MT 600 Analog Input New
SYMAX 8030-RIM-125 16 ANALOG INPUT MODULE RIM125 SY/MAX
FANUC A03B-0801-C052 AD04A ANALOG INPUT MODULE
Wago 753-467 2 Channel Analog Input Module – Excel
IC600BF841L GE FANUC 0-10V ANALOG INPUT – 1 YEAR WARANT
NEW GE FANUC IC610MDL116B UL ANALOG INPUT MODULE 4 CH
Allen Bradley 1794-IF4I /A 1794IF4I FLEX Analog Input
Allen Bradley 1771-NT1 High Res. Isolated Analog Input
BEHRINGER XENYX XL3200 ANALOG 32 INPUT 4 BUS MIXER
Reliance Electric 0-57409-H
ALLEN BRADLEY ANALOG INPUT MODULE ** 1771- IAD B**
Allen Bradley analog Input module user manual 1771-IFE
Tektronix VX4286 32-Channel
Siemens Simatic 8 CH Analog Input 506-6108A
Siemens Simatic 8 CH Analog Input 506-6108A