Com o desenvolvimento da sociedade e o progresso contínuo da ciência e da tecnologia, o DCS/PLC e outros equipamentos de automação são cada vez mais utilizados no controle industrial. A confiabilidade de tais sistemas de controle afeta diretamente a produção segura e a operação econômica das empresas industriais; portanto, a capacidade anti-interferência do sistema é a chave para a operação confiável de todo o sistema. Actualmente, com o desenvolvimento da diversidade de equipamentos, o problema da interferência torna-se cada vez mais proeminente. Como podemos efetivamente eliminar e resistir à interferência no controle automático também está recebendo cada vez mais atenção. Este artigo analisa apenas brevemente os problemas comuns de interferência no sistema de controle de automação e espera que possa ajudá-lo.
Sistema de automação utilizado em vários tipos de DCS/PLC e outros equipamentos de automação, alguns são instalados centralmente na sala de controle, alguns são instalados no local de produção e uma variedade de equipamentos motores, a maioria dos quais estão no ambiente eletromagnético severo formado por fortes circuitos elétricos e equipamentos elétricos fortes. Para melhorar a confiabilidade deste tipo de sistema de controle, é necessário eliminar todos os tipos de interferências, a fim de garantir efetivamente a operação confiável do sistema.
Sistema de controle PLC/DCS nas principais fontes de interferência eletromagnética
1. Interferência de radiação do espaço
O campo eletromagnético de radiação espacial (EMI) provém principalmente da rede de energia, equipamentos elétricos, processos transitórios, raios, transmissão de rádio, televisão, radar, equipamentos de aquecimento por indução de alta frequência, etc., geralmente conhecidos como interferência de radiação, sua distribuição é extremamente complexa. Se o sistema PLC / DCS for colocado no campo de radiofrequência, receberá interferência de radiação, seu impacto se dá principalmente por dois caminhos; um é diretamente para a radiação interna do DCS/PLC, pela indutância do circuito da interferência; a segunda é a radiação da rede de comunicação DCS / PLC, pela indução da linha de comunicação introduzida pela interferência. Interferência de radiação e layout de equipamentos de campo e equipamentos gerados pelo tamanho do campo eletromagnético, especialmente a frequência, geralmente através da configuração de cabos blindados e blindagem local do sistema e componentes de alívio de alta{4}}tensão para proteção.
2. Interferência conduzida pelo cabo fora do sistema
Principalmente através da introdução de linhas de energia e sinal, geralmente chamadas de interferência de condução. Esse tipo de interferência é mais grave em nosso parque industrial.
A. Interferência da fonte de alimentação
A prática tem mostrado que a interferência na fonte de alimentação causada pela introdução da falha do sistema de controle PLC/DCS em muitos casos. Sistema PLC/DCS da fonte de alimentação normal da fonte de alimentação da rede elétrica. Devido à ampla cobertura da rede elétrica, estará sujeito a todo o espaço interferências eletromagnéticas. E na tensão e corrente induzidas pela linha, especialmente nas mudanças da rede, surtos de operação de comutação, partida e parada de grandes equipamentos de energia, dispositivos rotativos CA e CC causados por harmônicos, choque transitório de curto-circuito da rede, etc., são transmitidos através da linha de transmissão para o lado da fonte de alimentação. A fonte de alimentação do sistema geralmente utiliza fonte de alimentação isolada, mas seu mecanismo e fatores do processo de fabricação fazem com que seu isolamento não seja o ideal. Na verdade, devido à presença de parâmetros distribuídos, especialmente capacitância distribuída, o isolamento absoluto é impossível.
B. Interferência da introdução da linha de sinal
Com o sistema de controle PLC/DCS conectado aos diversos tipos de linhas de transmissão de sinais, além da transmissão de sinais efetivos, sempre haverá intrusão de sinais de interferência externa. Essa interferência tem principalmente duas maneiras: uma é através do transmissor ou da cadeia de alimentação da instrumentação de sinal comum na interferência da rede, que é frequentemente ignorada; a segunda é a linha de sinal da interferência de indução de radiação eletromagnética espacial, ou seja, a linha de sinal da interferência de indução externa, que é muito grave. A interferência introduzida pelo sinal de transmissão causará operação anormal do sinal de E/S e a precisão da medição será bastante reduzida e, em casos graves, causará danos aos componentes. Devido ao fraco desempenho de isolamento do sistema, também levará à interferência mútua entre os sinais, resultando em um refluxo do barramento do sistema de aterramento comum, resultando em alterações nos dados lógicos, erros e falhas. O sistema de controle PLC / DCS devido à introdução de interferência de sinal causada pelo número de danos ao módulo de E / S é bastante grave, o que causa muitas falhas no sistema.
3. Da confusão do sistema de aterramento quando a interferência
O aterramento é um dos meios eficazes para melhorar a compatibilidade eletromagnética de equipamentos eletrônicos (EMC). Aterramento correto, tanto para inibir o impacto da interferência eletromagnética, mas também para inibir o equipamento para o mundo exterior enviar interferência; e o aterramento incorreto, mas introduzirá sinais de interferência graves, de modo que o sistema PLC/DCS não poderá funcionar corretamente. Aterramento do sistema de controle DCS / PLC, incluindo o aterramento do sistema, aterramento blindado, aterramento CA e aterramento de proteção e assim por diante. A confusão do sistema de aterramento na interferência do sistema DCS / PLC é principalmente a distribuição desigual do potencial de cada ponto de aterramento, a diferença de potencial de aterramento entre os diferentes pontos de aterramento, resultando em corrente de loop de aterramento, afetando a operação normal do sistema. Por exemplo, a blindagem do cabo deve ser um ponto de aterramento, se as extremidades A, B da blindagem do cabo estiverem aterradas, há uma diferença de potencial de terra, há uma corrente fluindo pela blindagem, quando ocorrerem anomalias mais descargas atmosféricas, a corrente de terra será maior.
Além disso, a camada de blindagem, o fio terra e a terra podem constituir um circuito fechado, sob a ação do campo magnético variável, haverá correntes induzidas na camada de blindagem, através da camada de blindagem e do fio central entre a convergência, interferência com o circuito de sinal. Se o sistema aterrar e outras confusões de processamento de aterramento, o loop de aterramento resultante poderá produzir uma distribuição de potencial desigual no aterramento, afetando a operação normal dos circuitos lógicos e analógicos dentro do PLC. A tolerância à interferência de tensão lógica do PLC é baixa, a lógica da interferência de distribuição de potencial de terra provavelmente afetará a lógica dos cálculos DCS / PLC e armazenamento de dados, resultando em interrupção de dados, execução do programa ou falha. A distribuição analógica do potencial de terra levará a um declínio na precisão da medição, causando sérias distorções na medição e controle do sinal e ações falsas.
4. Do sistema DCS/PLC dentro da interferência
Principalmente pelos componentes do sistema e circuitos dentro da radiação eletromagnética mútua gerada, como circuitos lógicos irradiam uns aos outros e seu impacto no circuito analógico, aterramento analógico e aterramento lógico e a influência mútua dos componentes e o uso de incompatibilidade mútua. Tudo isso pertence ao fabricante do sistema DCS / PLC dentro do conteúdo do projeto de compatibilidade eletromagnética, mais complexo, pois a aplicação do departamento não pode mudar, não pode ser muito a considerar, mas sim escolher o sistema com mais prática de aplicação ou após o teste.
Fenômeno de interferência comum e método de julgamento
Fenómeno:
A. Quando o sistema envia comandos, o motor gira irregularmente.
B. Quando o sinal é igual a zero, o valor da tabela do display digital salta caoticamente.
C. trabalho do sensor, sinais coletados DCS/PLC e os parâmetros reais correspondentes ao valor do sinal não correspondem, e o valor do erro é aleatório, irregular; D e sistema servo AC compartilhando a mesma fonte de alimentação (a mesma fonte de alimentação), a mesma fonte de alimentação (a mesma fonte de alimentação), a mesma fonte de alimentação (a mesma fonte de alimentação).
Os sistemas servo D. e AC compartilham a mesma fonte de alimentação (como monitores, etc.) não estão funcionando corretamente.
As etapas do julgamento são as seguintes:
A. com um multímetro de detecção de engrenagem AC da porta receptora, como interferência produzirá um sinal AC. Se este sinal não for grande, a aquisição do sinal será muito pequena, quase sem impacto. Se este sinal AC for grande, isso afetará o valor, é necessário encontrar maneiras de resolver.
B. ver se a bombordo do terreno? Se estiver aterrado, se há um aterramento suspenso ou ruim. Use um multímetro para medir a diferença de tensão entre a porta e o aterramento (pode ser o aterramento do sistema, também pode ser o aterramento do sinal). Se houver tensão CA, significa que há interferência; se não houver tensão CA, há uma diferença de tensão CC. Esta diferença de tensão é grande, afetando o sistema; a diferença é pequena, o impacto é pequeno e insignificante.
C. e então ver se a camada de blindagem está aterrada, é um ponto único de aterramento ou ponto duplo-de aterramento? Geralmente aterramento de-ponto único.
Solução melhor e mais simples para interferência no sistema
(1) forte interferência elétrica:
Sinais de instrumentação e sinais de controle DCS/PLC são fracos e vulneráveis a fortes interferências elétricas. Portanto, os requisitos da fiação do gabinete (na vala de cabos, bandeja de cabos, através do tubo e outros métodos de colocação), linhas de comunicação, linhas de sinal, linhas de controle e outros sinais elétricos fracos longe da potência forte, o espaçamento não deve ser inferior a 20 CM. trincheira de cabo multi{3}}camadas, os requisitos do cabo fraco colocado no cabo forte abaixo.
(2) interferência do gabinete:
O sistema DCS/PLC não pode ser instalado com aparelhos elétricos de alta{0}}tensão no mesmo switch recusado, saída PLC usando relés intermediários para obter o isolamento de sinais de comutação externos. Se as condições do local, o sinal de entrada não puder ser efetivamente isolado do cabo forte, pequenos relés disponíveis para isolar os sinais de comutação de entrada. É claro que os sinais de entrada DCS/PLC do gabinete de controle e os sinais de entrada não muito longe do gabinete de controle geralmente não precisam ser isolados por relés.
Existem muitas linhas de sinal no gabinete de controle. Se a fiação for caótica, causará mau funcionamento do equipamento, mas é bastante difícil de verificar. Portanto, no projeto do gabinete de controle deve-se levar em consideração esta situação, o equipamento está disposto em camadas, o alinhamento é claro. Conjuntos, as linhas separadas antigas e de alta{3}}linha de potência do PLC, como devem estar no mesmo slot, pacotes separados de linhas AC, linhas DC, como as condições permitem, o melhor alinhamento de slot, e torná-lo tão grande quanto possível distância espacial, e se esforça para minimizar a interferência. Linhas de sinal diferentes são melhores para não usar o mesmo adaptador de plugue, como deve usar o mesmo plugue, para usar o terminal sobressalente ou o terminal de aterramento para separá-los e reduzir a interferência mútua.
O PLC não pode ser instalado no mesmo gabinete de manobra com aparelhos elétricos de alta-tensão; no gabinete, o PLC deve estar longe da linha de energia (a distância entre os dois deve ser superior a 200 mm). Com o CLP instalado no mesmo gabinete, cargas indutivas, como relés, bobinas do contator, devem ser conectadas em paralelo com o circuito de cancelamento de arco RC-.
(3) Anti-interferência-da linha de sinal
As linhas de sinal têm a tarefa de detectar sinais e controlar a transmissão do sinal. A qualidade da transmissão afeta diretamente a precisão, estabilidade e confiabilidade de todo o sistema de controle. A interferência da linha de sinal vem principalmente do espaço de radiação eletromagnética, interferência de modo diferencial e interferência de modo comum.
Interferência de modo diferencial refere-se à medição da linha de sinal sobreposta ao sinal de interferência, esta interferência é principalmente sinais alternados de frequência mais alta, a fonte geralmente é interferência acoplada. Os métodos para suprimir a interferência do modo normal são:
A. no circuito de entrada conectado ao filtro RC ou filtro duplo T.
B. tentar usar conversor A/D tipo integral duplo, devido às características deste trabalho integrador, tem um certo papel na eliminação de interferências de alta-frequência:
C. o sinal de tensão é convertido em um sinal de corrente e depois transmitido.
A interferência de modo comum-é um sinal de interferência comum na linha de sinal, geralmente causado pelo terminal de aterramento do sinal medido e pelo terminal de aterramento do sistema de controle. Há uma certa diferença de potencial causada por essa interferência nas duas linhas de sinal no ciclo, a amplitude é basicamente igual ao caso, usando o método acima não pode ser eliminado ou suprimido. Os métodos são os seguintes:
A. o uso de amplificador diferencial de entrada diferencial duplo, este amplificador tem uma taxa de rejeição de modo comum muito alta;
B. a linha de entrada usando fio trançado, o fio trançado pode reduzir a interferência de modo comum e sua indução se cancela.
C. o uso do método de isolamento optoeletrônico pode eliminar a interferência de modo comum;
D. o uso de fio blindado e aterramento-unilateral.
Para evitar distorção do sinal, preste atenção à correspondência de impedância para sinais transmitidos em distâncias mais longas.
Sinais de comutação (como botões, interruptores de limite, interruptores de proximidade e outros sinais fornecidos) geralmente não têm requisitos especiais para o cabo, você pode usar o cabo geral, distância de transmissão do sinal, você pode usar cabo blindado.
Sinais analógicos e linhas de sinal de alta-velocidade (como sensores de pulso, contagem de disco digital e outros sinais fornecidos) devem escolher cabos blindados.
Os cabos de comunicação exigem alta confiabilidade, algumas frequências de sinal de cabos de comunicação são muito altas, geralmente deve escolher o fabricante do PLC para fornecer cabos especiais, nos requisitos não são frequências de sinal altas ou baixas, você também pode escolher um cabo de par trançado com blindagem, mas a qualidade deve ser boa.