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如何提高工控设备抗干扰的能力

归档日期:06-20       文本归类:工业电器干扰      文章编辑:爱尚语录

  工控指的是工业自动化控制,主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制,或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性。

  工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命,使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初,随着改革开放的春风,国外先进的工控技术进入中国大陆,比较广泛使用的工业控制产品有“PLC,变频器,伺服电机,工控机”等。这些产品和技术大力推动了中国的制造业自动化进程,为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。

  工控主要核心领域是在大型电站,航空航天,水坝建造,工业温控加热,陶瓷领域有着不可替代的优势。

  例如:电站电网的实时监控需要采集大量的数据值,并进行综合处理,工控技术的介入方便处理了大量的信息。

  工控出现完善了制造业和建造业的安全和精准,解决原本需要的温度、压力、气体流量、液体流量等工业需要。在原本需要半自动化与手动化工作演变自动化进行,包括常见的空气开关、压力器、流量表等。

  工控工作原理:比如空气开关的功率控制,当使用电器其功率过大,内部机械原理开始运行导致开关自动断开,以此保障工业或建筑安全用电和准确寻找短路源。

  工控设备的核心问题,就是抗干扰能力,如果抗干扰能力不够高,那么,这个设备就是没有多大用处。

  绝大多数的用户,在设计系统电源时,只有一个电源,PLC的内核和接口都用这个电源。懂得光耦原理的人就会发现,这种接法,会把光耦旁路掉,也就是说,光耦完全没有起到隔离的作用,整个PLC完全是在“裸奔”,没有任何的保护能力,非常危险的!正确的做法是多加一个电源,专门只给PLC内核供电。输入输出接口可以共用一个电源。

  2、PLC的输出口如果接到感性负载,例如电磁阀,继电器等有线圈的负载,需要在负载两端反向加一个吸收二极管。具体的方法,可以到我们的网站查看产品的接线图

  如果没有这个反向二极管,在电磁阀或继电器断开的瞬间,会产生一个反向电动势。这个反向电动势,和输出口的电源叠加在一起,会大大超过输出三极管(或场效应管)的电压承受极限,导致三极管击穿。对于反向二极管的参数,只要是电流不小于继电器电流,耐压不低于接口电源电压就行了,像1N4004,1N4007都没有任何问题。另外,市场上的电磁阀,接线如果标有正负极的,就表示里面已经有了吸收电路,不用外接二极管了。

  干扰信号都是高频信号。比较典型的干扰信号源有变频器,可控硅调压电路。现在市面上的电源大多是开关电源,体积小,效率也很高,但是,最大的缺点就是,高频干扰信号可以长驱直入。而过去的老式电源,里面有个很大体积的变压器那种,体积大,效率低,但是对于高频干扰信号却可以很有效的抑制。所以,在选择内核电源时,应该选择老式变压器电源。

  如果找不到老式变压器电源,可以在开关电源前接一个1:1的隔离变压器,或在内核电源的输入端接共模线圈,用来阻隔高频干扰。

  干扰有2个途径,一是导线传导,二是空间辐射传导。以上的1和3就可以解决导线传导的干扰。对付空间干扰,最有效的办法就是加屏蔽罩(千万不要以为加屏蔽罩是可有可无的)。配电柜就是个很好的屏蔽罩。但是,屏蔽罩对于来自内部的干扰却束手无策。由于继电器甚至接触器一般也装配在在配电柜里面,继电器在断开的瞬间会产生一个高频干扰,这个干扰就会通过空间辐射,干扰PLC的工作。这时候,就要对配电柜内部的布局有一定的要求了。PLC应该尽量远离继电器以及继电器控制的大电流电缆,以减少空间辐射干扰。如果干扰仍然严重,可以考虑用锡纸把PLC包起来,相当于给PLC单独加一个屏蔽罩。

  看了上面的内容,有些设备工程师,会有疑惑:“我都这样(没有按照上面的要求做)做了几十年了,也没有出现什么问题呀”?虽然设备在工作,但却不是最佳状态,属于“带病工作”。

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