网站导航

技术文章

当前位置:主页 > 技术文章 >
如何减少PLC控制系统中的电磁干扰
时间:2020-10-19 07:12

  的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各种电机设备上,它们大多处在强电

  影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。

  干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按声音干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压送加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V 以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。

  空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。若PLC 系统置于所射频场内,就回收到辐射干扰,其影响主要通过两条路径;一是直接对PLC 内部的辐射,由电路感应产生干扰;而是对PLC 通信内网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小,特别是频率有关,一般通过设置屏蔽电缆和PLC 局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

  主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。

  实践证明,因电源引入的干扰造成PLC 控制系统故障的情况很多,笔者在某工程调试中遇到过,后更换隔离性能更高的PLC 电源,问题才得到解决。

  将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化,开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路到电源边。PLC 电源通常采用隔离电源,但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上,由于分布参数特别是分布电容的存在,绝对隔离是不可能的。

  与PLC 控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽略;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC 控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。

  接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC 系统将无法正常工作。PLC 控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对 PLC 系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态加雷击时,地线电流将更大。

  此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内有会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC 内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC 工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC 的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失线)来自PLC系统内部的干扰:

  主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC 制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容,比较复杂,作为应用部门是无法改变,可不必过多考虑,但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。

  工作时,PLC采集过来的信号与实际参数所对应的信号值不吻合,且误差值是随机的、无规律的;(4)与交流伺服系统共用同一电源(如

  (1)理想状态下是选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线、电源接地要更加合理等等,但是需要不同设备厂商共同协作才能完成,很难做到,而且成本较高。

  ,有称作信号变送器、属于信号调理的范畴。其主要起抗干扰作用。正因为它有特强的抗干扰能力所以在自动化控制系统中应用非常广泛。尤其对于复杂的工业现场,控制程序越来越复杂,信号隔离器对各种模拟量信号进行输入、输出、电源三端隔离,的确是当今自动化控制系统中抗干扰的有效措施之一。6、为什么解决PLC系统干扰首选信号隔离器呢?

  (2)可大量减轻设计人员、系统调试人员工作量,即使复杂的系统在普通的设计人员手里,也会变的非常稳定可靠。

  首先将PLC接收的信号,通过半导体器件调制变换,然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号,同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。

  隔离器位于二个系统通道之间,所以选择隔离器首先要确定输入输出功能,同时要使隔离器输入输出模式(电压型、电流型、环路供电型等)适应前后端通道

  模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多重要参数涉及产品性能,例如:噪音与精度有关、功耗热量与可靠性有关,这些需要使用者慎选。总之,适用、可靠、产品性价比是选择隔离器的主要原则。如果你对以上的分享还不太清楚,那接下来给大家敲黑板划重点(11种模拟量干扰解决办法):

  类的,最好能选1.5的线、模拟信号和数字信号不能合用同一根多芯电缆,更不能和电源线、PLC输入输出信号线,必须使用屏蔽电缆,在输入输出侧悬空,而在PLC侧接地;

  10、模拟信号和数字信号不能合用同一根多芯电缆,更不能和电源线、为了减少电子干扰对于模拟信号应使用双绞屏蔽电缆模拟信号电缆的屏蔽层应该两端接地,但是如果电缆两端存在电位差将会在屏蔽层中产生等电线连接电流造成对模拟信号的干扰在这种情况下你应该让电缆的屏蔽层一端接地。

  PCB干扰主要分为两种。一种来自PCB内部,它主要是因为受邻近电路之间的寄生耦合及内部组件的场耦合的....

  EMS电磁敏感性,也有称为电磁抗扰度,是指能忍受其它电器产品的电磁干扰的程度。因此,电磁兼容性EMC....

  本文全面讲解有关电磁干扰的存在方式、类型、对设备工作的影响、屏蔽方法、EMC] 电磁干扰(EMI),有传导干扰和...

  滤波器是应用最普遍的的一种抗干扰的方法,它主要是抑制通过电路通路直接进入的干扰,根据信号与干扰信号之....

  尽管串行通信(例如RS-232,RS-485和控制器局域网)仍然很流行,但在本文中,我将解释向以太网....

  高速DSP系统PCB板设计首先需要考虑的是电源设计问题。在电源设计中,通常采用以下方法来解决信号完整....

  随着电子技术的发展,各种电子产品经常在一起工作,它们之间的干扰越来越严重,所以电磁兼容问题成为一个电....

  由于电路板集成度和信号频率随着电子技术的发展越来越高,不可避免的要带来电磁干扰,所以在设计PCB时应....

  滤波器是应用最普遍的的一种抗干扰的方法,它主要是抑制通过电路通路直接进入的干扰,根据信号与干扰信号之....

  各种数字电路芯片和高频模拟电路芯片运行过程中,因PCB走线或产品各部分连线的设计不合理而产生天线效应....

  伴随着计算机应用水平的不断提升,对计算机的依赖已成为社会的必然。该计算机系统集成了系统的检测,识别,....

  许多人都知道,轿车的自动化程度越高,微电子电路越多,就越怕电磁干扰。而在汽车上有许多灯具和电器件,尤....

  常规的D类音频放大器采用约400 kHz的开关频率,需要使用8.2-µH或10-µH的电感器才能获得....

  长期以来,设备的电磁兼容设计和仿真一直缺乏必要的仿真设计手段,只能依赖于设备后期试验测试,不仅测量成....

  图1显示了快速和慢速开关转换。快速开关转换会给邻近电路段产生更强的干扰耦合。存在电压突变的PCB走线....

  2019年是中国5G商用元年。日前,湖北移动和中国信科携手于中国宝武旗下鄂城钢铁,在厂区内建成首个5....

  电磁干扰(EMI)是电磁兼容的一个分支,它是指研究和抑制噪声信号的干扰,使其不影响电路的正常功能。在....

  选用外时钟频率低的微控制器可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。同样频率的方波和正弦波,方波中的高....

  某医疗器械主要用驱动板和控制板两大主要控制单元组成,用于控制高能红光和经皮刺激两大功能。在实施静电放....

  静电源于其它物体接触时,依据电荷中和的物理存在着电荷流动,传送足够的电量以抵消电压。在高速电量的传送....

  华硕ROG Strix PCIe延长线日消息,不久前,华硕推出了ROG Strix PCIe延长线,用于连接竖置显卡,没有任何RG....

  在开关电源输入电源线中向外传播的骚扰,既有差模骚扰、又有共模骚扰,共模骚扰比差模骚扰产生更强的辐射骚....

  解决电源中EMI相关问题的典型方法是什么?首先,确定EMI就是一个问题。这看似很显而易见,ag棋牌。但是确定其....

  模拟调试是指根据开关量I/O单元上各位对应的发光二极管的显示状态而不带输出设备进行的调试。

  当RS-485芯片接受到差分电压大于200mV时,RO脚输出低电平,而本身DI可以输出1.5V的差分....

  暗室的作用就是防止外来电磁波的干扰,使测量活动不受外界电磁环境的影响,防止测试信号向外辐射形成干扰源....

  开关电源的电磁干扰测试可分为传导测试与辐射测试,一般开关电源的传导测试频段是指150K~30MHz之....

  传导干扰主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰;辐射干扰是指电子设备产生的....

  电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)。指设备或系统在其....

  屏蔽是利用屏蔽体来阻挡或减小电磁能传输的一种技术,是抑制电磁干扰的重要手段之一。

  电磁干扰(EMI)已经成为我们生活的一部分,要不要处理呢?许多人认为,电子解决方案的广泛应用是一件好....

  EMC 整改六步法如下:第一步查找确认辐射源,第二步滤波,第三步吸波,第四步接地,第五步屏蔽,第六步....

  这种电磁干扰在传输途径方面主要是包括两个方面:一是沿着线束进行传输,这方面主要包括沿着电源端口进行传....

  谈到测量电信号,电气工程师首先想到的可能就是示波器。示波器是一种将电压幅度随时间变化的规律显示出来的...

  EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰不能超过一定的限值;....

  屏蔽有两个目的: 一是限制屏蔽体内部的电磁骚扰越出某一区域; 二是防止外来的电磁干扰(骚扰)进入屏蔽....

  开关转换频率在20MHz和200MHz之间时,干扰会急剧增加。这就使得开关模式电源开发人员必须在高频....

  屏蔽有两个目的: 一是限制屏蔽体内部的电磁骚扰越出某一区域; 二是防止外来的电磁干扰(骚扰)进入屏蔽....

  一般的新手设计师会问的常见问题是你究竟将其连接到哪个地面?在常见的电子设备中,有信号,外壳基座和接地....

  LT8650S双通道同步静音稳压器为SoC应用提供了更大的输入电压范围、更优的电磁屏蔽性能以及更小的....

  在线性稳压电源中,因整流而形成的单向脉动电流也会引起电磁干扰;开关电源具有体积小,效率高的优点,在现....

  开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导....

  随着现代科学技术的飞速发展,电子、电力电子、电气设备应用越来越广泛,它们在运行中产生的高密度、宽频谱....

  随着微电子技术的发展和应用,电磁兼容已成为研究微电子装置安全、稳定运行的重要课题。抑制电磁干扰采用的....

  DC-DC转换器通过开关器件进行ON/OFF,由此产生脉冲状电流。通过控制ON的时间长度(脉宽),可....

  开关稳压器的工作原理是:通过重复切换开关(如下图的S1、S2)的“通”和“断”状态,把DC输入电压转....

  导电橡胶板是将玻璃镀银、铝镀银、银等导电颗粒均匀分布在硅橡胶中,通过压力使导电颗粒接触,达到良好的导电性能。在...

  电容器是电路中最基本的元件之一,利用电容滤除电路上的高频骚扰和对电源解耦是所有电路设计人员都熟悉的。但是,随着...

  工程师必看:EMC、EMI、ESD、EMS等电磁干扰相关的名词如何理解?

  简单表述就是:EMC=EMI+EMS,值得注意的是,其中EMI其中包括ESD,EMC报告中包含ESD一项。在电子...

  作为工程师来说,您知道消费类电子设备的操作速度有多快,它们每秒又能执行多少任务吗?这些设备的高速操作带来了许多乐...

  FISO光纤传感器采用(Fabry-Perot)干涉原理,非电介质,完全抗电磁干扰且容易安装。非常适合在宇航、核电、强电磁...

  电子设备的灵敏度越来越高,这要求设备的抗干扰能力也越来越强,因此PCB设计也变得更加困难,如何提高PCB的抗干...

联系方式

邮件:6783472062@qq.com
传真:010-682335876
地址:010-682335876
地址:北京石景山区良乡工业开发区建设路22号