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16页485 通信中干扰抑制方法RS-485 匹配电阻RS-485 就是差分电平通信 , 在距离较长或速率较高时 , 线路存在回波干扰 , 此时要在通信线路首末两端并联 120 Ω 匹配电阻推荐在通信速率大于 19 、 2Kbps 或线路长度大于 500 米时 , 才考虑加接匹配电阻RS-485 接地RS-485 通信双方的地电位差要求小于 1V, 所以建议将两边 RS-485 接口的信号地相连 ,注意信号地不要接大地还有 ,就就是 采用隔离措施变频器应用中的干扰抑制措施在进线侧加装电抗器, 可以抑制变频器产生的谐波对电网的干扰输出侧不能加吸收电容, 因为会导致变频器过电流时延迟过电流保护动作, 只能加电抗器 , 以改善功率因数避免变频器的动力线与信号线平行布线与集束布线,应分散布线 检测器的连接线、控制用信号线要使用双绞屏蔽线变频器、 电机的接地线应接到同一点上在大量产生噪声的机器上装设浪涌抑制器,加数据线滤波器到信号线上将检测器的连接线、控制用信号线的屏蔽层用电缆金属夹钳接地信号线与动力线使用屏蔽线并分别套入金属管后, 效果更好容易受干扰的其它设备的信号线, 应远离变频器与她的输入输出线。
如何解决中频炉的谐波干扰中频炉在使用中产生大量的谐波 , 导致电网中的谐波污染非常严重谐波使电能传输与利用的效率降低 , 使电气设备过热 , 产生振动与噪声 , 并使其绝缘老化 , 使用寿命降低 , 甚至发生故障或烧毁 ; 谐波会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振 , 使谐波含量放大 , 造成电容补偿设备等设备烧毁谐波还会引起继电器保护与自动装置误动作 ,使电能计量出现混乱 对于电力系统外部 , 谐波会对通信设备与电子设备产生严重干扰 , 因而 , 改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点滤除中频炉系统谐波的传统方法就是 LC 滤波器 ,LC 滤波器就是传统的无源谐波抑制装置 , 由滤波电容器、电抗器与电阻器适当组合而成 , 与谐波源并联 , 除起滤波作用外 , 还兼顾无功补偿的需要这种滤波器出现最早 , 成本比较低 , 但同时存在一些较难克服的缺点 ,比如只能针对单次谐波 , 容易产生谐波共振 , 导致设备损毁 , 随着时间谐振点会漂移 , 导致谐波滤除效果越来越差同时 , 这一方式无法应对瞬变、浪涌与高次谐波 , 存在节能的漏洞谐 波 抑 制 的另 一 个 比 较 新 的 方法 就 是 采 用 有 源 电力 滤 波 器 (Active PowerFilter--APF) 。
它就是一种电力电子装置 , 其基本原理就是从补偿对象中检测出谐波电流 , 由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流 , 从而使电网电流只含基波分量 这种滤波器能对频率与幅值都变化的谐波进行跟踪补偿 ,且补偿特性不受电网阻抗的影响 , 因而受到广泛的重视 , 并且已在日本等国获得广泛应用但有源电力滤波器成本高昂 , 价格昂贵 , 投资回报期长 , 大多数企业难以承受MF-Saver 吸收融合了 LC 技术与 APF 技术的优点 , 同时引入 TOPSPARK G5 的核心技术 , 扬长避短 , 创造性地解决了上述技术的不足 , 以独特的方式为中频炉环保节能提供了更有效的解决方案MF-Saver 对谐波的抑制范围不仅包含低次谐波 , 还包含浪涌、 瞬变及高次谐波 ,实现了全频域覆盖 , 消除了浪涌、 瞬变及高次谐波对中频炉系统的危害与电量的浪费 ,结合 LC 技术与 APF 技术的合理成分 , 自适应调整内部器件参数 , 避免谐振点的漂移 ,大大提高了设备的稳定性与可靠性同时成本也得到有效控制 , 以缩短用户的投资回报期通过对中频炉全频域谐波的有效滤波 , 同时加强了设备的抗浪涌、瞬变侵害的能力 , 改善了电力品质 ,降低了设备损耗 , 节约了电能 , 最终实现环保节能的优异效果PLC 不能稳定工作什么原因摘要 : 简要分析了 PLC 控制系统在实际应用中可能受到的干扰类型。
从软、硬件等方面提出了针对性的抗干扰措施, 并强调了其在工业控制领域应用时必须全面、系统地考虑抗干扰机理与措施关键词 : PLC;控制系统 ; 电磁兼容 ; 抗干扰可编程控制器PLC 具有编程简单、通用性好、功能强、易于扩展等优点PLC 控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产与经济运行, 系统的抗干扰能力就是关系到整个系统可靠运行的关键PLC 中采用了高集成度的微电子器件, 可靠性高 ,但由于使用时工业生产现场的工作环境恶劣, 如大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰与电磁辐射等恶劣电磁环境, 大大降低了 PLC 控制系统的可靠性 为了确保控制系统稳定工作, 提高可靠性 , 必须对系统采取一定的抗干扰方法与措施1 影响 PLC 控制系统稳定的干扰类型1 、 1 空间的辐射干扰空间的辐射电磁场 (EMI) 主要由电力网络、电气设备、雷电、高频感应加热设备、大型整流设备等产生 , 通常称为辐射干扰 ,其分布极为复杂 其影响主要通过两条途径 : 一就是对 PLC 通讯网络的辐射 , 由通讯线路的感应引入干扰 ; 二就是直接对 PLC内部的辐射 , 由电路感应产生干扰。
若此时 PLC 置于其辐射场内 , 其信号、数据线与电源线即可充当天线接受辐射干扰 此种干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场的大小 , 特别就是与频率有关1、2 传导干扰(1) 来自电源的干扰在工业现场中 ,开关操作浪涌、 大型电力设备的起停、 交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等均能在电网中形成脉冲干扰 PLC 的正常供电电源均由电网供电 ,因而会直接影响到 PLC 的正常工作由于电网覆盖范围广 , 它将受到所有空间的电磁干扰而产生持续的高频谐波干扰 特别在断开电网中的感性负载时产生的瞬时电压峰值就是额定值的几十倍 ,其脉冲功率足以损坏 PLC 半导体器件 , 并且含有大量的谐波可以通过半导体线路中的分布电容、绝缘电阻等侵入逻辑电路 , 引起误动作2) 来自信号传输线上的干扰除了传输有效的信息外 ,PLC 系统连接的各类信号传输线总会有外部干扰信号的侵入此干扰主要有 2 种途径 : ① 通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串人的电网干扰 ; ② 信号线上的外部感应干扰 , 其中静电放电、脉冲电场及切换电压为主要干扰来源 由信号线引入的干扰会引起 I / O 信号工作异常与测量精度大大降低 , 严重时将引起元器件损伤。
若系统隔离性能较差 , 还将导致信号间互相干扰 ,引起共地系统总线回流 ,造成逻辑数据变化、误动作甚至死机1 、 3 地电位的分布干扰PLC 控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地与保护地等地电位的分布干扰主要就是各个接地点的电位分布不均 , 不同接地点间存在地电位差 , 从而引起了地环路电流 , 该电流可能在地线上产生不等电位分布 , 影响 PLC 内逻辑电路与模拟电路的正常工作 由于 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 的逻辑运算与数据存贮 , 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与误动作1 、 4 PLC 系统内部产生的干扰产生这种干扰的主要原因就是系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射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2 提高抗干扰能力的硬件措施硬件抗干扰技术就是系统设计时应首选的措施, 它能有效抑制干扰源, 阻断干扰传输通道2、1 供电电源电源波动造成的电压畸变或毛刺, 将对 PLC 及 I / O 模块产生不良影响。
据统计分析 ,PLC 系统的干扰中有 70 %就是从电源耦合进来的为了抑制干扰, 保持电压稳定 , 常采用以下几种抗干扰方法:(1) 使用隔离变压器衰减从电源进线的高频干扰信号 , 输入、输出线应用双绞线以抑制共模干扰 其屏蔽层接地方式不同 , 对干扰抑制的效果也不一样 , 一般做法就是将初、次级屏蔽层均接地2) 用低通滤波器抑制高次谐波 低通滤波器的内部电容上电感组合方式不同, 其高次谐波的抑制效果也有一定区别另外其电源输入、输出线应分隔开 , 屏蔽层应可靠接地一般就是在电源系统中既使用滤波器又使用隔离变压器 ,但要注意先将滤波器接人电源再接隔离变压器图 1 隔离变压器供电系统(3) 用频谱均衡法抑制电源中的瞬变干扰这种方法不常用 ,其成本较贵2、2 接地良好的接地就是保证 PLC 可靠工作的重要条件之一 ,可以避免偶然发生的电压冲击危害接地线与机器的接地端相联 , 基本单元必须接地 , 如果选用扩展单元 , 其接地点与基本单元接地点接在一起为了抑制附加在电源及输入、输出端的干扰 , 应给PLC 接以专用地线 , 接地线与动力设备 ( 如电动机 ) 的接地点应分开 , 若达不到此要求 , 则可与其它设备公共接地 , 严禁与其它设备串联接地 , 具体接地方式如图 2 。
接地电阻要小于 5 Ω,接地线要粗 , 面积要大于 2 平方毫米 ,而且接地点最好靠近 PLC 装置 ,其间的距离要小于 50 米 , 接地线应避开强电回路 , 若无法避开时 , 应垂直相交 ,缩短平行走线的长度图 2 PLC 系统接地方式2、3 输入 / 输出部分2、 3 、 1 输入信号的抗干扰输入信号的输入线之间的差模干扰可以利用输入模块滤波来减小干扰, 而输入线与大地间的共模干扰可通过控制器的接地来抑制。
