Sa razvojem društva i kontinuiranim napretkom nauke i tehnologije, DCS/PLC i druga oprema za automatizaciju se sve više koriste u industrijskoj kontroli. Pouzdanost ovakvih kontrolnih sistema direktno utiče na siguran proizvodni i ekonomski rad industrijskih preduzeća, stoga je anti-sposobnost sistema ključ za pouzdan rad cijelog sistema. Trenutno, sa razvojem raznovrsnosti opreme, problem smetnji postaje sve izraženiji. Kako možemo efikasno eliminisati i odupreti se smetnjama u automatskoj kontroli, takođe dobijamo sve više pažnje. Ovaj rad samo ukratko analizira uobičajene probleme smetnji u sistemu upravljanja automatizacijom i nada se da vam može pomoći.
Sistem automatizacije koji se koristi u različitim vrstama DCS/PLC i druge opreme za automatizaciju, neki su centralno instalirani u kontrolnoj sobi, neki su instalirani na proizvodnom mestu i raznovrsnoj motornoj opremi, od kojih je većina u teškom elektromagnetnom okruženju formiranom od jakih električnih kola i jake električne opreme. Da bi se poboljšala pouzdanost ovog tipa sistema upravljanja, neophodno je eliminisati sve vrste smetnji kako bi se efikasno obezbedio pouzdan rad sistema.
PLC/DCS sistem upravljanja u glavnim izvorima elektromagnetnih smetnji
1. Interferencija zračenja iz svemira
Elektromagnetno polje svemirskog zračenja (EMI) je uglavnom od elektroenergetske mreže, električne opreme, tranzijentnih procesa, munje, radio-difuzije, televizije, radara, opreme za visoko{0}}indukcijsko grijanje, itd., obično poznato kao smetnje zračenja, njegova distribucija je izuzetno složena. Ako se PLC/DCS sistem postavi u polje radio frekvencije, on će primati radijacijske smetnje, njihov uticaj je uglavnom kroz dva puta; jedan je direktno na unutrašnje zračenje DCS / PLC-a, induktivnošću kola smetnje; drugi je zračenje DCS / PLC komunikacijske mreže, indukcijom komunikacijske linije unesene smetnjom. Smetnje radijacije i raspored opreme na terenu i opreme generisane veličinom elektromagnetnog polja, posebno frekvencijom, općenito kroz postavljanje oklopljenih kablova i sistemske lokalne zaštite i visokonaponskih komponenti za rasterećenje{4}}za zaštitu.
2. Provedene smetnje od elektrode izvan sistema
Uglavnom kroz uvođenje energetskih i signalnih vodova, koje se obično nazivaju provodne smetnje. Ova vrsta smetnji je ozbiljnija u našoj industrijskoj lokaciji.
A. Smetnje od izvora napajanja
Praksa je pokazala da je smetnja u napajanju uzrokovana uvođenjem PLC/DCS sistema upravljanja kvarom u velikom broju slučajeva.PLC/DCS sistema normalnog napajanja električnom energijom iz mreže napajanja. Zbog široke pokrivenosti elektroenergetske mreže, biće podložan svim svemirskim elektromagnetnim smetnjama. A u linijskom induciranom naponu i struji, posebno u promjenama u mreži, prenaponi rada komutacije, pokretanje i zaustavljanje velike energetske opreme, AC i DC rotirajući uređaji uzrokovani harmonicima, prolazni udar kratkog spoja u mreži, itd., prenose se kroz dalekovod na stranu napajanja. Sistemsko napajanje obično koristi izolovano napajanje, ali njegov mehanizam i faktori proizvodnog procesa čine da njegova izolacija nije idealna. Zapravo, zbog prisutnosti distribuiranih parametara, posebno distribuiranog kapaciteta, apsolutna izolacija je nemoguća.
B. Smetnje od uvođenja signalne linije
Sa PLC/DCS upravljačkim sistemom povezanim na različite vrste linija za prenos signala, pored prenosa efektivnih signala, uvek će doći do upada signala eksterne smetnje. Ova smetnja uglavnom ima dva načina: jedan je preko predajnika ili niza napajanja zajedničkog signala instrumentacije u smetnju mreže, što se često zanemaruje; druga je signalna linija od strane indukcione smetnje svemirskog elektromagnetnog zračenja, odnosno signalna linija na vanjskoj indukcijskoj smetnji, koja je vrlo ozbiljna. Smetnje koje unosi signal prijenosa će uzrokovati nenormalan rad I/O signala i preciznost mjerenja je znatno smanjena, au ozbiljnim slučajevima će uzrokovati oštećenje komponente. Za loše performanse izolacije sistema, to će takođe dovesti do međusobne interferencije između signala, što će rezultirati povratnim protokom sabirnice zajedničke zemlje, što će rezultirati promjenama logičkih podataka, greškom i padom. PLC/DCS sistem upravljanja je zbog uvođenja signalnih smetnji uzrokovanih velikim brojem oštećenja I/O modula prilično ozbiljna, što uzrokuje dosta kvarova u sistemu.
3. Od uzemljenja sistema konfuzije kada smetnje
Uzemljenje je jedno od efikasnih sredstava za poboljšanje elektromagnetske kompatibilnosti elektronske opreme (EMC). Ispravno uzemljenje, kako za sprečavanje uticaja elektromagnetnih smetnji, tako i za inhibiciju opreme u spoljašnji svet da odašilje smetnje; i pogrešno uzemljenje, ali će dovesti do ozbiljnih signala smetnji, tako da PLC/DCS sistem neće moći ispravno da radi. Uzemljenje DCS / PLC upravljačkog sistema uključujući uzemljenje sistema, zaštićeno uzemljenje, AC uzemljenje i zaštitno uzemljenje i tako dalje. Zabuna sistema uzemljenja na DCS / PLC sistemu interferencija je uglavnom neravnomjerna raspodjela potencijala svake tačke uzemljenja, razlika potencijala uzemljenja između različitih tačaka uzemljenja, što rezultira strujom uzemljenja, što utiče na normalan rad sistema. Na primjer, oklop kabla mora biti tačka uzemljenja, ako su krajevi oklopa kabla A, B uzemljeni, postoji razlika potencijala uzemljenja, postoji struja koja teče kroz štit, kada se pojave anomalije plus udar groma, struja uzemljenja će biti veća.
Osim toga, zaštitni sloj, žica za uzemljenje i zemlja mogu predstavljati zatvorenu petlju, pod djelovanjem promjenjivog magnetskog polja, u zaštitnom sloju će se pojaviti inducirane struje kroz zaštitni sloj i žicu jezgre između konvergencije, smetnje u signalnoj petlji. Ako dođe do zabune uzemljenja sistema i drugih uzemljenja, rezultirajuća petlja uzemljenja može proizvesti nejednaku distribuciju potencijala u zemlji, što utiče na normalan rad logičkog kola i analognog kola unutar PLC-a. Tolerancija smetnji napona PLC logike je niska, logika smetnji distribucije potencijala zemlje će vjerovatno utjecati na logiku DCS/PLC proračuna i skladištenja podataka, što će rezultirati prekidom podataka, pokretanjem programa ili rušenjem. Analogna distribucija potencijala zemlje će dovesti do pada tačnosti mjerenja, uzrokujući ozbiljno izobličenje mjerenja i kontrole signala i lažno djelovanje.
4. Iz DCS/PLC sistema unutar interferencije
Uglavnom od strane komponenti sistema i sklopova unutar međusobnog elektromagnetnog zračenja generiranog, kao što su logička kola zrače jedni druge i njihov utjecaj na analogno kolo, analogno tlo i logičko tlo i međusobni utjecaj komponenti i korištenje međusobnog neusklađenosti. Ovo sve pripada DCS/PLC proizvođaču sistema u okviru sadržaja dizajna elektromagnetne kompatibilnosti, složenije, kako se primjena odjela ne može promijeniti, ne može biti previše za razmatranje, već za odabir sistema sa više prakse primjene ili nakon testiranja.
Uobičajeni fenomen interferencije i metoda prosuđivanja
Fenomen:
O. Kada sistem šalje komande, motor se rotira nepravilno.
B. Kada je signal jednak nuli, vrijednost tabele digitalnog prikaza haotično skače.
C. rad senzora, DCS/PLC prikupljeni signali i stvarni parametri koji odgovaraju vrijednosti signala se ne poklapaju, a vrijednost greške je nasumična, nepravilna; D, i AC servo sistem koji dijele isto napajanje (isto napajanje), isto napajanje (isto napajanje), isto napajanje (isto napajanje).
D. i AC servo sistemi dijele isto napajanje (kao što su monitori, itd.) ne radi ispravno.
Koraci donošenja presude su sljedeći:
A. sa multimetrom AC detekcija zupčanika na prijemnom portu, kao što su smetnje će proizvesti AC signal. Ako ovaj signal nije velik, akvizicija signala je vrlo mala, gotovo bez utjecaja. Ako je ovaj AC signal velik, to će utjecati na vrijednost, potrebno je pronaći načine za rješavanje.
B. vidjeti da li je luka kraj zemlje? Ako je uzemljen, bilo da je uzemljenje visi ili je loše. Koristite multimetar za mjerenje razlike napona između priključka i uzemljenja (može biti uzemljenje sistema, može biti i signalno uzemljenje). Ako postoji izmjenični napon, to znači da postoji smetnja, ako nema AC napona, postoji razlika u istosmjernom naponu. Ova razlika napona je velika i utiče na sistem; razlika je mala, uticaj je mali i zanemarljiv.
C. a zatim pogledajte da li je zaštitni sloj uzemljen, da li je uzemljenje u jednoj tački ili uzemljenje sa dvije-tačke? Općenito -uzemljenje u jednoj tački.
Bolje, jednostavnije rješenje za smetnje u sistemu
(1) jake električne smetnje:
Instrumentacijski signali, DCS/PLC kontrolni signali su slabi, osjetljivi na jake električne smetnje. Stoga, prema zahtjevima ožičenja ormara (u kanalu za kablove, nosaču kablova, kroz cijev i drugim metodama polaganja), komunikacijskim linijama, signalnim linijama, kontrolnim linijama i drugim slabim električnim signalima daleko od jake struje, razmak ne smije biti manji od 20 cm. kablovski kanal višeslojni, zahtjevi za polaganje slabog kabla u jaki kabl ispod.
(2) smetnje u kabinetu:
DCS/PLC sistem se ne može instalirati sa visoko-naponskim električnim uređajima u istom prekidaču odbijen, PLC izlaz pomoću međureleja za postizanje izolacije eksternih prekidačkih signala. U uslovima na lokaciji, ulazni signal se ne može efikasno izolovati od jakog kabla, dostupni su mali releji za izolaciju ulaznih prekidačkih signala. Naravno, DCS/PLC ulazni signali iz kontrolnog ormara i ulazni signali nedaleko od kontrolnog ormara generalno ne moraju biti izolovani relejima.
U kontrolnom ormaru postoji mnogo signalnih vodova. Ako je ožičenje haotično, to će uzrokovati kvar opreme, ali je prilično problematično provjeriti. Dakle, u dizajnu kontrolnog ormara treba uzeti u obzir ovu situaciju, oprema je raspoređena po slojevima, poravnanje je jasno. Postavlja, stare i visoke-naponske linije PLC-a, odvojene vodove, kao što moraju biti u istom slotu, odvojene snopove AC vodova, DC vodova, kao što uslovi dozvoljavaju, najbolje poravnanje utora, i čine ga što većim prostornim rastojanjem, i nastoje minimizirati smetnje. Različite signalne linije je najbolje da ne koristite isti adapter utikača, kao što morate koristiti isti utikač, koristiti rezervni terminal ili terminal za uzemljenje da biste ih razdvojili kako biste smanjili međusobne smetnje.
PLC se ne može instalirati u isti razvodni orman sa-elektičnim aparatima visokog napona, u ormaru PLC treba biti udaljen od dalekovoda (razmak između njih treba biti veći od 200mm). Sa PLC-om instaliranim u istom ormanu induktivna opterećenja, kao što su releji, namotaji kontaktora, trebaju biti povezana paralelno sa RC krugom-poništavanja luka.
(3) Signalna linija protiv -smetnji
Signalni vodovi imaju zadatak detekcije signala i prenosa upravljačkog signala, kvalitet prenosa direktno utiče na tačnost, stabilnost i pouzdanost celokupnog sistema upravljanja. Interferencija signalne linije je uglavnom iz prostora elektromagnetnog zračenja, interferencije diferencijalnog moda i smetnje zajedničkog moda.
Interferencija diferencijalnog moda odnosi se na mjerenje signalne linije superponirane na signal smetnje, ova smetnja su uglavnom naizmjenični signali više frekvencije, izvor su općenito spregnute smetnje. Metode za suzbijanje smetnji normalnog načina rada su:
A. u ulaznom kolu spojenom na RC filter ili dvostruki T filter.
B. pokušajte koristiti dvostruki integralni A/D konvertor, zbog karakteristika rada ovog integratora, ima određenu ulogu u eliminaciji visoko-smetnji:
C. signal napona se pretvara u strujni signal i zatim se prenosi.
Uobičajeni{0}}smetnja je uobičajeni signal smetnje na signalnoj liniji, općenito uzrokovan izmjerenim signalnim terminalom za uzemljenje i terminalom uzemljenja kontrolnog sistema, postoji određena razlika potencijala uzrokovana ovom smetnjom u dvije signalne linije u ciklusu, amplituda je u osnovi jednaka slučaju, korištenjem gornje metode ne može se eliminirati ili potisnuti. Metode su sljedeće:
A. korištenje dvostrukog diferencijalnog ulaznog diferencijalnog pojačala, ovo pojačalo ima vrlo visok omjer odbijanja zajedničkog moda;.
B. ulazna linija pomoću nasukane žice, nasukana žica može smanjiti smetnje zajedničkog moda, a njegova indukcija poništiti jedni druge.
C. korištenje metode optoelektronske izolacije, može eliminirati smetnje zajedničkog načina;
D. korištenje zaštićene žice i jedno-uzemljenje.
Da biste izbjegli izobličenje signala, obratite pažnju na usklađivanje impedancije za signale koji se prenose na veće udaljenosti.
Signali za prebacivanje (kao što su dugmad, krajnji prekidači, prekidači blizine i drugi signali) uglavnom nemaju posebne zahtjeve za kabel, možete koristiti opći kabel, udaljenost prijenosa signala, možete koristiti oklopljeni kabel.
Analogni signali i{0}}brzi signalni vodovi (kao što su senzori pulsa, brojeći digitalni disk i drugi dati signali) trebaju odabrati oklopljeni kabl.
Komunikacijski kablovi zahtijevaju visoku pouzdanost, frekvencija signala nekih komunikacijskih kabela je vrlo visoka, općenito bi trebali odabrati proizvođača PLC-a da osigura posebne kablove, u zahtjevima nije visoka ili niska frekvencija signala, možete odabrati i kabel upredene parice sa zaštitom, ali kvaliteta bi trebala biti dobra.