相信很多做自动化的朋友应该都遇到过,现场模拟量信号采集不问题或者
PLC动作不正常的现象,接地、屏蔽都做好了还是于事无补,对这些问题束手无策,今天和大家分享一些产生现场干扰的原因及处理方法。
1、强电干扰
仪表信号、PLC控制信号都为弱电,易受强电干扰。所以要求在柜外布线时(在电缆沟、电缆桥架、穿管等敷设方式),将通讯线、信号线、控制线等弱电信号远离强电,间距不得少于20CM。电缆沟多层时,要求弱电电缆敷设在强电电缆下方。
2、柜内干扰
PLC不能和高压电器安装在同一个开关柜内,PLC的输出采用中间继电器实现对外部开关量信号的隔离。如果现场条件限制,输入信号不能和强电电缆有效的隔离,可用小型继电器来隔离输入端的开关量信号。当然PLC来自
控制柜内的输入信号和距控制柜不远的输入信号一般没有必要用继电器隔离。在PLC接线时,模拟量输入的模块,负端尽量短接,消除干扰。
3、信号线的抗干扰
信号线的干扰主要是来自空间的电磁辐射,有差模干扰和共模干扰两种。差模干扰是指叠加在测量信号线上的干扰信号,这种干扰大多是频率较高的交变信号,其来源一般是耦合干扰。抑制常态干扰的方法有:
在输入回路接RC滤波器或双T滤波器;尽量采用双积分式A/D转换器,由于这种积分器工作的特点,具有一定的消除高频干扰的作用;将电压信号转换成电流信号再传输。
共模干扰是指信号线上共有的干扰信号,一般是由被测信号的接地端与控制系统的接地端存在一定的电位差引起的,这种干扰在两条信号线上的周期、幅值基本相等情况下,采用上面的方法无法消除或抑制。方法如下:
采用双差分输入的差动放大器,这种放大器具有很高的共模抑制比;
输入线采用绞合线,绞合线能降低共模干扰,其感应互相抵消;
采用光电隔离的方法,可以消除共模干扰;
使用屏蔽线,并单边接地;
4、变频器干扰
一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;
二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。
变频器的干扰处理比较麻烦,一般有下面几种:
A、 加隔离变压器。主要是针对来自电源的传导干扰。可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。同时还兼有电源电压变换的作用。
B、使用滤波器,滤波器分有源和无源两种,一般采用无源滤波即会有效果。这些滤波器具有较强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能。
C、输出电抗器,在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其它设备正常工作。电抗器必须装在距离变频器最近的地方。如果使用铠装电缆作为变频器与电动机的连线时,可不使用这种方法。但电缆的铠要在变频器端可靠接地,接地的铠要原样不动,不能钮成绳或辨,不能用其它导线延长,变频器侧要接在变频器的地线端子上,再将变频器接地。
除了以上的这些原因和处理方法,还有很多的现场处理方式。总结一下归为以下几点。设计思路明确来避免干扰源的产生,动力线与信号线分开走,电柜内部接好地线,
PLC质量要好抗干扰能力强,PLC模拟量尽量使用信号隔离器或者模块的信号负端要短接。