Z razvojem družbe in nenehnim napredkom znanosti in tehnologije se DCS/PLC in druga oprema za avtomatizacijo vse pogosteje uporablja v industrijskem nadzoru. Zanesljivost takšnih nadzornih sistemov neposredno vpliva na varno proizvodnjo in ekonomsko delovanje industrijskih podjetij, zato je proti-motečna sposobnost sistema ključ do zanesljivega delovanja celotnega sistema. Trenutno, z razvojem raznolikosti opreme, postaja problem motenj vse bolj v ospredju. Vse več pozornosti je deležno tudi to, kako lahko učinkovito odpravimo in se upremo motnjam v avtomatsko krmiljenje. Ta članek le na kratko analizira pogoste težave z motnjami v avtomatiziranem nadzornem sistemu in upa, da vam bo lahko pomagal.
Avtomatizacijski sistem, ki se uporablja v različnih vrstah DCS/PLC in druge opreme za avtomatizacijo, nekateri so centralno nameščeni v nadzorni sobi, nekateri so nameščeni na proizvodnem mestu in različni motorni opremi, od katerih je večina v težkem elektromagnetnem okolju, ki ga tvorijo močna električna vezja in močna električna oprema. Za izboljšanje zanesljivosti tovrstnega krmilnega sistema je potrebno odpraviti vse vrste motenj, da bi učinkovito zagotovili zanesljivo delovanje sistema.
PLC / DCS krmilni sistem v glavnih virih elektromagnetnih motenj
1. Motnje sevanja iz vesolja
Elektromagnetno polje vesoljskega sevanja (EMI) v glavnem izvira iz električnega omrežja, električne opreme, prehodnih procesov, strele, radijskega oddajanja, televizije, radarjev, visoko{0}}frekvenčne opreme za indukcijsko ogrevanje itd., običajno znano kot motnje sevanja, njegova porazdelitev je izjemno zapletena. Če je sistem PLC / DCS postavljen v radiofrekvenčno polje, bo prejel motnje sevanja, njegov vpliv je predvsem na dveh poteh; eden je neposredno na DCS / PLC notranje sevanje, z induktivnostjo vezja motenj; drugi je sevanje komunikacijskega omrežja DCS / PLC z indukcijo komunikacijske linije, ki jo povzroča motnja. Motnje sevanja in postavitev terenske opreme ter oprema, ki jo ustvarja velikost elektromagnetnega polja, zlasti frekvenca, na splošno z nastavitvijo zaščitenih kablov in sistemskih lokalnih oklopov ter visoko-napetostnih razbremenilnih komponent za zaščito.
2. Prevedene motnje iz kabla zunaj sistema
Predvsem z uvedbo električnih in signalnih vodov, ki se običajno imenujejo prevodne motnje. Ta vrsta motenj je resnejša v naši industrijski lokaciji.
A. Motnje zaradi napajanja
Praksa je pokazala, da motnje v oskrbi z električno energijo, ki jih povzroča uvedba okvare nadzornega sistema PLC/DCS, so v mnogih primerih. Sistem PLC/DCS običajno napaja iz električnega omrežja. Zaradi široke pokritosti elektroenergetskega omrežja bo podvržen vsem prostorskim elektromagnetnim motnjam. V liniji inducirana napetost in tok, zlasti znotraj sprememb v omrežju, prenapetost preklapljanja, zagon in zaustavitev velike električne opreme, vrtljive naprave izmeničnega in enosmernega toka, ki jih povzročajo harmoniki, prehodni šok kratkega stika v omrežju itd., se prenašajo po daljnovodu na stran napajanja. Napajalnik sistema običajno uporablja izolirano napajanje, vendar njegov mehanizem in dejavniki proizvodnega procesa povzročijo, da njegova izolacija ni idealna. Pravzaprav je zaradi prisotnosti porazdeljenih parametrov, zlasti porazdeljene kapacitivnosti, absolutna izolacija nemogoča.
B. Motnje zaradi uvedbe signalnega voda
S krmilnim sistemom PLC/DCS, ki je povezan z različnimi vrstami signalnih linij, bo poleg prenosa učinkovitih signalov vedno prišlo do vdora signala zunanjih motenj. Ta motnja je v glavnem na dva načina: ena je prek napajalnega niza oddajnika ali skupnega signalnega instrumenta v motnjo omrežja, ki je pogosto prezrta; druga je signalna linija z motnjami indukcije vesoljskega elektromagnetnega sevanja, to je signalna linija na zunanji indukcijski motnji, ki je zelo resna. Motnje, ki jih povzroči prenosni signal, bodo povzročile nenormalno delovanje V/I signala in natančnost merjenja se bo močno zmanjšala, v resnih primerih pa bo povzročila poškodbo komponente. Zaradi slabe izolacijske zmogljivosti sistema bo to vodilo tudi do medsebojnih motenj med signali, kar bo povzročilo povratni tok skupnega ozemljitvenega sistemskega vodila, kar bo povzročilo spremembe v logičnih podatkih, napako in zrušitev. Nadzorni sistem PLC / DCS je zaradi uvedbe motenj signala, ki jih povzroča število poškodb I / O modulov, precej resno, kar povzroča veliko sistemskih okvar.
3. Od zmede ozemljitvenega sistema, ko motnje
Ozemljitev je eno izmed učinkovitih sredstev za izboljšanje elektromagnetne združljivosti elektronske opreme (EMC). Pravilna ozemljitev, tako za zaviranje vpliva elektromagnetnih motenj, kot tudi za zaviranje opreme v zunanji svet, da oddaja motnje; in napačno ozemljitev, vendar bo povzročil resne motnje signalov, tako da sistem PLC / DCS ne bo mogel pravilno delovati. Ozemljitev krmilnega sistema DCS/PLC, vključno z ozemljitvijo sistema, oklopljeno ozemljitvijo, ozemljitvijo izmeničnega toka in zaščitno ozemljitvijo itd. Zmeda ozemljitvenega sistema pri motnjah sistema DCS / PLC je predvsem neenakomerna porazdelitev potenciala vsake ozemljitvene točke, razlike v potencialu tal med različnimi ozemljitvenimi točkami, kar povzroči tok ozemljitvene zanke, ki vpliva na normalno delovanje sistema. Na primer, oklop kabla mora biti točka ozemljitve, če sta konca A, B oklopa kabla ozemljena, obstaja razlika v ozemljitvenem potencialu, skozi oklop teče tok, ko pride do anomalij in udarca strele, bo talni tok večji.
Poleg tega lahko zaščitna plast, ozemljitvena žica in zemlja tvorijo zaprto zanko, pod vplivom spreminjajočega se magnetnega polja bodo v zaščitni plasti inducirani tokovi, skozi zaščitno plast in jedrno žico med konvergenco, motnje v signalni zanki. Če je sistemska ozemljitev in druga obdelava ozemljitve zmešnjava, lahko nastala ozemljitvena zanka povzroči neenakomerno porazdelitev potenciala v tleh, kar vpliva na normalno delovanje logičnega vezja in analognega vezja v PLC-ju. Toleranca motenj napetosti logike PLC je nizka, logika motenj distribucije zemeljskega potenciala bo verjetno vplivala na logiko izračunov DCS / PLC in shranjevanje podatkov, kar bo povzročilo motnje podatkov, delovanje programa ali zrušitev. Analogna porazdelitev ozemljitvenega potenciala bo privedla do zmanjšanja natančnosti meritev, kar bo povzročilo resno popačenje merjenja in nadzora signala ter napačno delovanje.
4. Iz sistema DCS / PLC znotraj motenj
Predvsem s sistemskimi komponentami in vezji znotraj ustvarjenega medsebojnega elektromagnetnega sevanja, kot so logična vezja, ki sevajo drug drugega in njegov vpliv na analogno vezje, analogno ozemljitev in logično ozemljitev ter medsebojni vpliv komponent in uporabo medsebojnega neskladja. Vse to pripada proizvajalcu DCS / PLC sistema v vsebini zasnove elektromagnetne združljivosti, bolj zapleteno, saj se uporaba oddelka ne more spremeniti, ne more biti preveč za preučitev, ampak izbrati sistem z več prakse uporabe ali po preizkusu.
Pogost pojav motenj in metoda presoje
Fenomen:
A. Ko sistem pošilja ukaze, se motor vrti nepravilno.
B. Ko je signal enak nič, vrednost tabele digitalnega prikaza kaotično skače.
C. delovanje senzorja, zbrani signali DCS/PLC in dejanski parametri, ki ustrezajo vrednosti signala, se ne ujemajo, vrednost napake pa je naključna, nepravilna; D, in AC servo sistem, ki si delita isto napajanje (enako napajanje), isto napajanje (isto napajanje), isto napajanje (isto napajanje).
D. in AC servo sistemi delijo isto napajanje (kot so monitorji itd.), ne deluje pravilno.
Koraki sodbe so naslednji:
A. z multimetrom AC prestava zaznavanje sprejemnih vrat, kot so motnje bo proizvajajo AC signal. Če ta signal ni velik, je pridobitev signala zelo majhna, skoraj brez vpliva. Če je ta AC signal velik, bo to vplivalo na vrednost, zato je treba najti načine za rešitev.
B. glej, ali je pristanišče konec tal? Če je ozemljen, ali obstaja viseča ali slaba ozemljitev. Z multimetrom izmerite napetostno razliko med vrati in ozemljitvijo (lahko ozemljitev sistema, lahko tudi ozemljitev signala). Če je izmenična napetost, pomeni, da so motnje, če ni izmenične napetosti, je razlika v enosmerni napetosti. Ta napetostna razlika je velika in vpliva na sistem; razlika je majhna, vpliv je majhen in zanemarljiv.
C. in nato preverite, ali je zaščitna plast ozemljena, ali je ozemljitev enotočkovna ali dvo-točkovna? Na splošno eno{2}}ozemljitev.
Boljša in enostavnejša rešitev za sistemske motnje
(1) močne električne motnje:
Instrumentacijski signali, krmilni signali DCS/PLC so šibki, občutljivi na močne električne motnje. Zato zahteve glede ožičenja v omari (v kabelskem jarku, kabelskem pladnju, skozi cev in druge načine polaganja), komunikacijskih vodov, signalnih vodov, krmilnih vodov in drugih šibkih električnih signalov stran od močne moči, razmik ne sme biti manjši od 20 CM. kabelski jarek več-slojni, zahteve za polaganje šibkega kabla v močnem kablu spodaj.
(2) motnje v ohišju:
Sistema DCS/PLC ni mogoče namestiti z visoko{0}}napetostnimi električnimi napravami v isto stikalo zavrnjeno, izhod PLC z uporabo vmesnih relejev za doseganje izolacije zunanjih preklopnih signalov. Če pogoji na kraju samem vhodnega signala ni mogoče učinkovito izolirati od močnega kabla, so na voljo majhni releji za izolacijo vhodnih preklopnih signalov. Seveda vhodnih signalov DCS/PLC iz krmilne omare in vhodnih signalov nedaleč od krmilne omare na splošno ni treba izolirati z releji.
V krmilni omari je veliko signalnih vodov. Če je ožičenje kaotično, bo to povzročilo okvaro opreme, vendar je preverjanje precej težavno. Zato je treba pri načrtovanju nadzorne omare upoštevati to situacijo, oprema je razporejena po plasteh, poravnava je jasna. Nastavi, PLC-jev stari in visoko-napajalni vod loči ločene linije, na primer morajo biti v isti reži, ločene svežnje vodov AC, DC vodov, kot to dopuščajo pogoji, najboljšo poravnavo reže in naj bo čim večja prostorska razdalja ter si prizadeva zmanjšati motnje. Za različne signalne linije je najbolje, da ne uporabljate istega adapterja vtiča, na primer, da morate uporabiti isti vtič, da uporabite rezervni priključek ali ozemljitveni priključek, da jih ločite, da zmanjšate medsebojne motnje.
PLC-ja ni mogoče namestiti v isto stikalno omarico z visoko{0}}napetostnimi električnimi napravami, v omari mora biti PLC oddaljen od električnega voda (razdalja med obema mora biti večja od 200 mm). Če je PLC nameščen v isti omari, je treba induktivne obremenitve, kot so releji, tuljave kontaktorjev, povezati vzporedno z vezjem za izničenje obloka RC.
(3) Proti-motenju signalne linije
Signalni vodi imajo nalogo zaznavanja signalov in prenosa krmilnega signala, kakovost prenosa neposredno vpliva na točnost, stabilnost in zanesljivost celotnega krmilnega sistema. Motnje signalne linije so predvsem iz prostora elektromagnetnega sevanja, motenj v diferencialnem načinu in motenj v skupnem načinu.
Motnje v diferencialnem načinu se nanašajo na merjenje signalne črte, ki je prekrita z interferenčnim signalom. Ta motnja je večinoma izmenični signal višje frekvence, vir je na splošno povezana motnja. Metode za zatiranje motenj v običajnem načinu so:
A. v vhodnem vezju, priključenem na RC filter ali dvojni T filter.
B. poskusite uporabiti A/D pretvornik z dvojnim integralom, ki ima zaradi značilnosti delovanja tega integratorja določeno vlogo pri odpravljanju visoko{1}}frekvenčnih motenj:
C. napetostni signal se pretvori v tokovni signal in nato prenese.
Motnje-načinov so običajni interferenčni signal na signalni liniji, ki ga na splošno povzročata izmerjeni signalni ozemljitveni priključek in ozemljitveni priključek krmilnega sistema. Ta motnja povzroča določeno potencialno razliko v obeh signalnih linijah v ciklu, amplituda je v bistvu enaka primeru, z uporabo zgornje metode ni mogoče odpraviti ali zatreti. Metode so naslednje:
A. uporaba dvojnega diferencialnega vhodnega diferencialnega ojačevalnika, ta ojačevalnik ima zelo visoko razmerje zavrnitve skupnega načina;.
B. vhodna linija z nasedlo žico, nasedla žica lahko zmanjša motnje skupnega načina, njena indukcija pa se medsebojno izničita.
C. uporaba metode optoelektronske izolacije lahko odpravi motnje skupnega načina;
D. uporaba oklopljene žice in-enostranska ozemljitev.
Da preprečite popačenje signala, bodite pozorni na ujemanje impedance za signale, ki se prenašajo na daljše razdalje.
Preklopni signali (kot so gumbi, končna stikala, bližinska stikala in drugi priloženi signali) na splošno nimajo posebnih zahtev za kabel, lahko uporabite splošni kabel, razdaljo prenosa signala, lahko uporabite zaščiten kabel.
Pri analognih signalih in-hitrostnih signalnih linijah (kot so senzorji impulza, digitalni disk za štetje in drugi signali) je treba izbrati oklopljen kabel.
Komunikacijski kabli zahtevajo visoko zanesljivost, frekvenca signala nekaterih komunikacijskih kablov je zelo visoka, na splošno je treba izbrati proizvajalca PLC, da zagotovi posebne kable, v zahtevah ni visoka ali nizka frekvenca signala, lahko izberete tudi kabel z dvojno parico z zaščito, vendar mora biti kakovost dobra.