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      煙草制絲線中現(xiàn)場總線的抗干擾問題

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      具體成交價以合同協(xié)議為準(zhǔn)
      • 公司名稱北京世紀(jì)長秋科技有限公司
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      • 型       號
      • 所  在  地
      • 廠商性質(zhì)經(jīng)銷商
      • 更新時間2022/2/27 9:36:01
      • 訪問次數(shù)258
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      北京世紀(jì)長秋科技有限公司是專業(yè)從事工業(yè)自動化軟件開發(fā)、銷售、服務(wù)及工業(yè)自動化系統(tǒng)集成的*。公司位于北京海淀中關(guān)村上地信息產(chǎn)業(yè)基地,在重慶、上海設(shè)有辦事處,公司現(xiàn)設(shè)有工控工程部、軟件工程部、產(chǎn)品開發(fā)部、銷售部和技術(shù)支持部。公司90% 的員工具有本科以上學(xué)歷,其中,有經(jīng)驗豐富的高級編程人員和現(xiàn)場工程技術(shù)人員,也有充滿青春與活力的*整合服務(wù)、帶給客戶*間斷的創(chuàng)新、升級的新型市場拓展人才。

      公司擁有自主產(chǎn)權(quán)的軟件產(chǎn)品《世紀(jì)星通用工業(yè)自動化監(jiān)控組態(tài)軟件》,本產(chǎn)品自1999年開始銷售,六年內(nèi)已有一萬五千余套軟件應(yīng)用于相關(guān)行業(yè),如:電力變電配電自動化、電廠監(jiān)控、石油、化工、冶金、礦山、工業(yè)民用水處理、環(huán)保污水處理、儲備糧庫、鐵路隧道信
      世紀(jì)星;自動化軟件;軟件
      摘要:介紹煙草制絲線中現(xiàn)場總線的抗干擾解決方案
      煙草制絲線中現(xiàn)場總線的抗干擾問題 產(chǎn)品信息

      摘 要:介紹煙草制絲線中現(xiàn)場總線的抗干擾解決方案。

        近年來,現(xiàn)場總線技術(shù)在煙草制絲線中廣泛應(yīng)用,自2000年以來,幾乎所有技改過的制絲線均應(yīng)用到了現(xiàn)場總線。目前在煙草制絲線中主流的現(xiàn)場總線為Siemens公司ProFiBus/ProFiNet,其它的現(xiàn)場總線還有AB公司的ControlNet,DeviceNet,除此以外,還有極少量的其它品牌的總線,如CanBus等。
        現(xiàn)場總線是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場設(shè)備/儀表與控制室內(nèi)的自動控制裝置/系統(tǒng)之間的一種串行數(shù)字式多點雙向通信的數(shù)據(jù)總線。其中“生產(chǎn)過程”包括斷續(xù)生產(chǎn)過程和連續(xù)生產(chǎn)過程兩類,或者現(xiàn)場總線是以單個分散的數(shù)字化、智能化的測量和控制設(shè)備。作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,用總線相連接,實現(xiàn)相互交換信息,共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。

        現(xiàn)場總線是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)領(lǐng)域的延伸,是應(yīng)用在工業(yè)現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。既然是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),就存在網(wǎng)絡(luò)電磁干擾的問題,目前在煙草行業(yè),現(xiàn)場總線的干擾問題,是在各個卷煙企業(yè)中比較普遍存在的現(xiàn)象。

        電磁干擾(Electromagnetic Interference),有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)電介質(zhì)把一個電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。

        在煙草制絲設(shè)備中,電磁干擾的源頭主要有變頻器、變壓器、維修用電焊機(jī)等。其中,以變頻器產(chǎn)生的電磁干擾對制絲線現(xiàn)場總線影響嚴(yán)重。

        變頻器之所以會產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾,是因為變頻器在逆變過程中,通過斬波實現(xiàn)調(diào)速,由于斬波,產(chǎn)生了許多高次諧波,高次諧波通過傳導(dǎo)干擾和輻射干擾對現(xiàn)場總線產(chǎn)生干擾。
        構(gòu)成電磁干擾的三個主要因素為:干擾產(chǎn)生源、受到干擾的感受體及干擾傳播路徑,若三者缺一便無法構(gòu)成干擾問題。

        多數(shù)電磁干擾抑制都采用外殼屏蔽和縫隙屏蔽結(jié)合的方式來實現(xiàn),大多數(shù)時候下面這些簡單原則可以有助于實現(xiàn)電磁干擾屏蔽:從源頭處降低干擾;通過屏蔽、過濾或接地將干擾產(chǎn)生電路隔離以及增強(qiáng)敏感電路的抗力等。電磁干擾抑制性、隔離性和低敏感性應(yīng)該作為所有電氣自動化設(shè)計人員的目標(biāo),這些性能在設(shè)計階段的早期就應(yīng)完成。

        要解決電磁干擾有三種方法:其一為干擾產(chǎn)生源產(chǎn)生的干擾必須被壓到最小的情況;二為感受體(如網(wǎng)絡(luò),PLC,計算機(jī)等等)必須受到保護(hù),以期能抗拒高次諧波的干擾;三是干擾的傳播路徑*被阻斷或是盡可能減少干擾的傳播機(jī)會。

        解決制絲線中電磁干擾的解決辦法,主要從三個方面來論述。


      1 從干擾產(chǎn)生源方面來講


         既然制絲線中的電磁干擾主要來自變頻器,那么,對變頻器就要做特殊的處理,處理措施如下:
      (1)在變頻器的進(jìn)、出線端增加濾波器
      變頻器是大家*的在各種系統(tǒng)中產(chǎn)生干擾的源頭,在變頻器的進(jìn)線端、出線端都會產(chǎn)生高次諧波,如果將高次諧波濾掉,那么,變頻器產(chǎn)生的干擾就會大大降低。通過在變頻器的進(jìn)、出端增加濾波器,能將絕大多數(shù)高次諧波濾掉,從而保證控制系統(tǒng)正常運行。

      (2)變頻器的出線端采用屏蔽電纜
      一個簡單的屏蔽罩會使所產(chǎn)生的電磁場強(qiáng)度降至最初的十分之一。只有如金屬之類導(dǎo)磁率高的材料才能在極低頻率下達(dá)到較高屏蔽效率。這些材料的導(dǎo)磁率會隨著頻率增加而降低,另外如果初始磁場較強(qiáng)也會使導(dǎo)磁率降低,還有就是采用機(jī)械方法將屏蔽罩作成規(guī)定形狀同樣會降低導(dǎo)磁率。
      在高頻電場下,采用薄層金屬作為外殼或內(nèi)襯材料可達(dá)到良好的屏蔽效果,但條件是屏蔽必須連續(xù),并將敏感部分*遮蓋住,沒有缺口或縫隙(形成一個法拉第籠)。
      在變頻器的出線端采用屏蔽電纜,可以有效抑制高次諧波的空間傳遞,從而降低電磁干擾。
      (3)變頻器的安裝位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離弱信號線
      在煙草制絲線的控制系統(tǒng)中,變頻器,PLC,電機(jī)啟動器等器件經(jīng)常分布在一套電控柜中,這樣變頻器產(chǎn)生的干擾就會對PLC等弱信號線產(chǎn)生非常大的干擾。

      所以,設(shè)計者在做電控系統(tǒng)設(shè)計時,要將PLC等弱信號器件與變頻器等分開放置。

      2 從受到干擾的感受體方面來講

      (1)在PLC的電源處增加濾波器
      為了增強(qiáng)PLC的抗力,在PLC電源入口處增加電源濾波器,將變頻器產(chǎn)生的高次諧波濾掉,從而保證PLC工作正常。

      (2)良好的接地系統(tǒng)
      電控系統(tǒng)另一個重要的措施是接地的處理。首先,必須保證電氣件可靠接地,不能有虛接現(xiàn)象;其次,網(wǎng)線的屏蔽層只能單端接地,目的是防止高次諧波形成的電流,竄入到其它系統(tǒng)中。

      3 從干擾傳播途徑方面來講

      (1)采用雙層橋架
      在電纜線敷設(shè)時,采用雙層橋架設(shè)計,即動力橋架和信號橋架。動力橋架內(nèi)敷設(shè)380VAC和220VAC電源線,信號橋架內(nèi)敷設(shè)24VDC電源線,各種網(wǎng)線等弱信號線。

      動力橋架和信號橋架在空中與地面平行敷設(shè)時,兩層橋架之間的高度差應(yīng)在450cm以上。在動力橋架和信號橋架引入控制柜,與地面垂直敷設(shè)時,兩層橋架可以并行,或者背靠背由空中引下,但是不能將二者合在一塊共同引下,這樣會對整個系統(tǒng)的抗力大大減弱。
      (2)電控柜內(nèi)布線作特殊處理
      電控柜內(nèi)存在動力線380VAC和低壓控制電源24VDC,網(wǎng)線等,電控柜在布線時,要考慮到將強(qiáng)、弱電分開走線。這就要求設(shè)計者在設(shè)計柜內(nèi)器件布置時,考慮到兩種器件的分布位置,避免在柜內(nèi)布線時,產(chǎn)生交叉,從而造成干擾。如圖所示,紅色箭頭代表動力走線槽,蘭色箭頭代表信號線走線槽。這樣布線,就相當(dāng)于采用了雙層橋架。




      (3)電控柜網(wǎng)線的敷設(shè)
      在控制柜內(nèi)有網(wǎng)線存在時,除了采用上面提到的布線方式以外,還有一種避免干擾的方法,那就是,將網(wǎng)線從走線槽中拿出來置于空中處于懸浮狀態(tài),這種布線方式與上面提的布線方式結(jié)合起來,在煙草制絲線中,抗干擾效果非常好。

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