1 ภาพรวม
ด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี PLC ในการควบคุมอุตสาหกรรมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นเรื่อย ๆ ความน่าเชื่อถือของระบบควบคุม PLC ส่งผลโดยตรงต่อการผลิตที่ปลอดภัยและการดำเนินงานทางเศรษฐกิจขององค์กรอุตสาหกรรมความสามารถของระบบในการต่อต้านการรบกวนนั้นเกี่ยวข้องกับการทำงานที่เชื่อถือได้ของระบบทั้งหมดเป็นกุญแจสำคัญ ระบบอัตโนมัติที่ใช้ใน PLC ประเภทต่าง ๆ บางส่วนได้รับการติดตั้งจากส่วนกลางในห้องควบคุมบางส่วนได้รับการติดตั้งในสถานที่ผลิตและอุปกรณ์มอเตอร์ที่หลากหลายส่วนใหญ่อยู่ในวงจรไฟฟ้าที่แข็งแกร่งและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แข็งแกร่งซึ่งเกิดจากแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง สิ่งแวดล้อม. เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบควบคุม PLC นักออกแบบเท่านั้นที่เข้าใจล่วงหน้าของการแทรกแซงต่าง ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่เชื่อถือได้ของระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2 แหล่งสัญญาณรบกวนและสัญญาณรบกวนด้วยระบบ
ผลกระทบต่อการรบกวนของระบบควบคุม PLC จากผลกระทบทั่วไปของอุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรมแหล่งที่มาของสัญญาณรบกวนเดียวกันซึ่งส่วนใหญ่สร้างขึ้นในส่วนของการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าอย่างรุนแรงในส่วนของประจุที่จะเคลื่อนที่อย่างรุนแรงเป็นแหล่งกำเนิดเสียงเช่น แหล่งที่มาของการรบกวน
ประเภทของการรบกวนมักเกิดจากสาเหตุของการรบกวนรูปแบบการรบกวนเสียงรบกวนและลักษณะคลื่นเสียงรบกวนของหน่วยงานที่แตกต่างกัน ในหมู่พวกเขา: ตามเหตุผลที่แตกต่างกันสำหรับการสร้างเสียงรบกวนมันถูกแบ่งออกเป็นเสียงรบกวน, เสียงรบกวนคลื่นเสียงรบกวนความถี่สูงเสียงรบกวน ฯลฯ ; ตามรูปแบบของคลื่นและคุณสมบัติที่แตกต่างกันของเสียงมันถูกแบ่งออกเป็นเสียงดังต่อเนื่องเสียงรบกวนเป็นต้น ฯลฯ ; ตามโหมดที่แตกต่างกันของสัญญาณรบกวนอะคูสติกมันจะถูกแบ่งออกเป็นสัญญาณรบกวนโหมดทั่วไปและสัญญาณรบกวนโหมดต่างกัน การรบกวนโหมดทั่วไปและการรบกวนโหมดที่แตกต่างกันเป็นวิธีการจำแนกประเภทที่ใช้กันทั่วไป สัญญาณรบกวนโหมดทั่วไปคือสัญญาณไปยังความแตกต่างที่มีศักยภาพของพื้นดินส่วนใหญ่โดยสตริงกริดพลังงานเข้าสู่ความแตกต่างที่มีศักยภาพของพื้นดินและการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในสายสัญญาณที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้าคอมมอน-รัฐ (ทิศทางเดียวกัน) ที่ส่งมาเพื่อเพิ่มการก่อตัว แรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปบางครั้งมีขนาดใหญ่กว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับประสิทธิภาพการแยกที่ไม่ดีของห้องจ่ายไฟไฟฟ้า, สัญญาณเอาต์พุตส่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปมักจะสูงกว่าบางส่วนอาจสูงถึง 130V หรือมากกว่า แรงดันโหมดทั่วไปผ่านวงจรอสมมาตรสามารถแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าโหมดที่แตกต่างกันส่งผลโดยตรงต่อสัญญาณการวัดและการควบคุมส่งผลให้เกิดความเสียหายของส่วนประกอบ (นี่คือสาเหตุที่อัตราความเสียหายของโมดูล I / O ระบบบางอย่างสูง) การรบกวนโหมดทั่วไปนี้สามารถทำได้ เป็น DC สามารถเป็น AC การรบกวนโหมดที่แตกต่างหมายถึงสัญญาณระหว่างขั้วของแรงดันสัญญาณรบกวนส่วนใหญ่โดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในช่องว่างระหว่างการเหนี่ยวนำสัญญาณการเชื่อมต่อสัญญาณและวงจรที่ไม่สมดุลเพื่อแปลงสัญญาณรบกวนโหมดทั่วไปที่เกิดขึ้นจากแรงดันไฟฟ้า ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการวัดและการควบคุม
3 แหล่งที่มาหลักของการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าในระบบควบคุม PLC คืออะไร?
(1) การรบกวนจากรังสีจากอวกาศ:
พื้นที่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ส่วนใหญ่เกิดจากเครือข่ายพลังงานอุปกรณ์ไฟฟ้ากระบวนการชั่วคราวสายฟ้าการแพร่กระจายวิทยุโทรทัศน์เรดาร์อุปกรณ์ทำความร้อนเหนี่ยวนำความถี่สูง ฯลฯ มักเรียกกันว่าสัญญาณรบกวนจากรังสีการกระจายของมันคือการกระจายของมัน ซับซ้อนมาก หากระบบ PLC ถูกวางไว้ในฟิลด์ความถี่วิทยุมันจะถูกรีไซเคิลไปยังสัญญาณรบกวนรังสีผลกระทบของมันส่วนใหญ่ผ่านสองเส้นทาง; หนึ่งคือการแผ่รังสีภายในของ PLC โดยตรงโดยการเหนี่ยวนำวงจรของการรบกวน; แต่เป็นการสื่อสาร PLC ภายในเครือข่ายการแผ่รังสีโดยการเหนี่ยวนำของสายการสื่อสารที่แนะนำโดยการรบกวน การรบกวนการแผ่รังสีกับเค้าโครงอุปกรณ์ภาคสนามและอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นโดยขนาดของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งความถี่โดยทั่วไปผ่านการตั้งค่าสายเคเบิลป้องกันและการป้องกันท้องถิ่น PLC และส่วนประกอบบรรเทาแรงดันไฟฟ้าสูงเพื่อการป้องกัน
(2) จากระบบนอกการรบกวนตะกั่ว:
ส่วนใหญ่ผ่านแหล่งจ่ายไฟและสายสัญญาณที่แนะนำมักเรียกว่าสัญญาณรบกวนการนำไฟฟ้า การแทรกแซงแบบนี้ร้ายแรงกว่าในพื้นที่อุตสาหกรรมของเรา
(3) การรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟ:
การปฏิบัติได้แสดงให้เห็นว่าการรบกวนที่เกิดจากการแนะนำระบบควบคุมแหล่งจ่ายไฟ PLC ในหลายกรณีฉันได้พบในการดีบักโครงการแล้วแทนที่ประสิทธิภาพการแยกของแหล่งจ่ายไฟ PLC ที่สูงขึ้นปัญหาจะได้รับการแก้ไข
แหล่งจ่ายไฟปกติของระบบ PLC นั้นใช้พลังงานจากกริดพลังงาน เนื่องจากความครอบคลุมที่กว้างของกริดพลังงาน
จะอยู่ภายใต้การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในพื้นที่ทั้งหมดและการเหนี่ยวนำของแรงดันไฟฟ้าและวงจรบนเส้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปลี่ยนแปลงภายในกริดไฟกระชากการเปิดใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าเริ่มต้นและหยุดอุปกรณ์หมุน AC และ DC ที่เกิดจากฮาร์มอนิกส์การช็อตชั่วคราวของกริดลัดวงจร ฯลฯ ผ่านสายส่งไปยังด้านพลังงาน แหล่งจ่ายไฟของ PLC มักจะใช้ในการแยกแหล่งจ่ายไฟ แต่กลไกและปัจจัยกระบวนการผลิตทำให้การแยกนั้นไม่เหมาะ ในความเป็นจริงเนื่องจากการปรากฏตัวของพารามิเตอร์แบบกระจายโดยเฉพาะอย่างยิ่งความจุแบบกระจายการแยกแบบสัมบูรณ์เป็นไปไม่ได้
(4) จากการแนะนำการรบกวนของสัญญาณสัญญาณ:
เชื่อมต่อกับระบบควบคุม PLC ของสายส่งสัญญาณประเภทต่าง ๆ นอกเหนือจากการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพทุกประเภทแล้วจะมีการบุกรุกสัญญาณรบกวนภายนอกเสมอ การรบกวนนี้ส่วนใหญ่มีสองวิธี: หนึ่งคือผ่านเครื่องส่งสัญญาณหรือสัญญาณการใช้จ่ายไฟของเครื่องวัดสัญญาณทั่วไปในการรบกวนกริดซึ่งมักจะถูกละเว้น; ประการที่สองคือสายสัญญาณโดยการรบกวนการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในอวกาศนั่นคือสายสัญญาณของสัญญาณรบกวนจากการเหนี่ยวนำภายนอกซึ่งร้ายแรงมาก สัญญาณรบกวนที่แนะนำโดยสัญญาณจะทำให้เกิดความผิดปกติของสัญญาณ I / O และความแม่นยำในการวัดลดลงอย่างมากและในกรณีที่ร้ายแรงจะทำให้ส่วนประกอบเสียหาย สำหรับประสิทธิภาพการแยกที่ไม่ดีของระบบจะนำไปสู่การรบกวนซึ่งกันและกันระหว่างสัญญาณส่งผลให้เกิดการไหลย้อนกลับของบัสบัสระบบภาคพื้นดินทั่วไปส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในข้อมูลลอจิกข้อผิดพลาดและความผิดพลาด ระบบควบคุม PLC เนื่องจากการเปิดตัวสัญญาณรบกวนที่เกิดจากจำนวนความเสียหายต่อโมดูล I / O นั้นค่อนข้างร้ายแรงส่งผลให้ระบบล้มเหลวเป็นจำนวนมากเช่นกัน
(5) การรบกวนจากความสับสนของระบบสายดิน:
การต่อสายดินคือการปรับปรุงความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (EMC) ซึ่งเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพ ถูกต้องต่อสายดินทั้งสองเพื่อยับยั้งผลกระทบของสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ยังยับยั้งอุปกรณ์เพื่อส่งสัญญาณรบกวน; และการต่อสายดินผิด แต่จะแนะนำสัญญาณสัญญาณรบกวนที่ร้ายแรงเพื่อให้ระบบ PLC ไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง ระบบควบคุม PLC รวมถึงพื้นระบบพื้นดินที่มีการป้องกันพื้นดินและพื้นดินป้องกันและอื่น ๆ ความสับสนของระบบการต่อสายดินเกี่ยวกับการรบกวนของระบบ PLC นั้นส่วนใหญ่เป็นการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอของศักยภาพของแต่ละจุดต่อสายดินมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างจุดต่อสายดินที่แตกต่างกันส่งผลให้กระแสลูปพื้นดินส่งผลต่อการทำงานปกติของระบบ ตัวอย่างเช่นตัวป้องกันสายเคเบิลจะต้องต่อสายดิน ณ จุดหนึ่งหากตัวป้องกันสายเคเบิลสิ้นสุด A, B มีสายดินมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นกับพื้นดินจะมีกระแสไหลผ่านโล่เมื่อความผิดปกติเกิดขึ้นพร้อมกับการโจมตีด้วยฟ้าผ่า จะยิ่งใหญ่กว่า
นอกจากนี้เลเยอร์การป้องกันลวดดินและโลกอาจประกอบไปด้วยวงปิดภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะมีกระแสเหนี่ยวนำในชั้นป้องกันผ่านชั้นป้องกันและการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างสายหลัก ด้วยวงวนสัญญาณ หากระบบพื้นดินและความสับสนในการประมวลผลภาคพื้นดินอื่น ๆ ลูปภาคพื้นดินที่เกิดขึ้นอาจทำให้เกิดการกระจายที่มีศักยภาพไม่เท่ากันในพื้นดินส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของวงจรลอจิกและวงจรอะนาล็อกภายใน PLC ความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าของ PLC ต่ำตรรกะของการกระจายของการรบกวนที่อาจเกิดขึ้นจากพื้นดินมีแนวโน้มที่จะส่งผลกระทบต่อการดำเนินการตรรกะของ PLC และการจัดเก็บข้อมูลทำให้เกิดความสับสนของข้อมูลการทำงานของโปรแกรมหรือการชน การกระจายที่มีศักยภาพของพื้นดินแบบอะนาล็อกจะนำไปสู่การลดลงของความแม่นยำในการวัดทำให้เกิดการบิดเบือนอย่างรุนแรงของการวัดสัญญาณและการควบคุมและการกระทำที่ผิดพลาด
(6) การรบกวนจากภายในระบบ PLC:
ส่วนใหญ่โดยส่วนประกอบของระบบและวงจรภายในรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าร่วมกันที่สร้างขึ้นเช่นวงจรลอจิกและรังสีซึ่งกันและกันและผลกระทบต่อวงจรอะนาล็อก, กราวด์แบบอะนาล็อกและตรรกะและอิทธิพลร่วมกันของส่วนประกอบและการใช้ความไม่ตรงกันซึ่งกันและกัน ทั้งหมดนี้เป็นของผู้ผลิต PLC ของระบบภายในเนื้อหาการออกแบบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากการประยุกต์ใช้แผนกไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อาจไม่ต้องพิจารณามากเกินไป แต่เลือกที่จะมีความสำเร็จในการใช้งานมากขึ้น ทดสอบระบบ
4, ระบบถูกรบกวนมักพบปรากฏการณ์การรบกวนที่สำคัญต่อไปนี้:
(1) เมื่อระบบส่งคำสั่งมอเตอร์จะหมุนอย่างผิดปกติ
(2) เมื่อสัญญาณเท่ากับศูนย์ค่ามิเตอร์จอแสดงผลแบบดิจิตอลจะกระโดดแบบสุ่ม
(3) งานเซ็นเซอร์, สัญญาณที่รวบรวมได้ของ PLC และพารามิเตอร์จริงของค่าสัญญาณที่สอดคล้องกันไม่ตรงกันและค่าความผิดพลาดนั้นสุ่มไม่สม่ำเสมอ
(4) และระบบ AC Servo ใช้แหล่งจ่ายไฟเดียวกัน (เช่นจอภาพ ฯลฯ ) ไม่ทำงานอย่างถูกต้อง
5 วิธีที่ดีกว่าและง่ายกว่าในการแก้ปัญหาการรบกวนของระบบ PLC?
(1) เป็นการดีที่การใช้ประสิทธิภาพการแยกเป็นอุปกรณ์ที่ดีกว่าการใช้แหล่งจ่ายไฟที่ดีสายไฟและการจัดตำแหน่งสายสัญญาณการต่อสายดินเพื่อให้มีเหตุผลมากขึ้น ฯลฯ แต่ความต้องการสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน เพื่อให้เสร็จสมบูรณ์มันเป็นเรื่องยากที่จะทำและค่าใช้จ่ายสูงกว่า
(2) การใช้ตัวแยกสัญญาณอะนาล็อกหรือที่เรียกว่าตัวส่งสัญญาณเป็นของหมวดหมู่ของการปรับสภาพสัญญาณ บทบาทต่อต้านการแทรกแซงหลัก เพราะมันมีความสามารถในการต่อต้านการแทรกแซงที่แข็งแกร่งดังนั้นในระบบควบคุมระบบอัตโนมัติจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสถานที่อุตสาหกรรมที่ซับซ้อนโปรแกรมการควบคุมมีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อย ๆ สัญญาณแยกสัญญาณสำหรับสัญญาณอะนาล็อกที่หลากหลายสำหรับอินพุต, เอาต์พุต, การแยกพลังงานสามครั้งเป็นหนึ่งในระบบควบคุมระบบอัตโนมัติของวันนี้ในมาตรการต่อต้านการจู่โจม
6 ทำไมต้องแก้ปัญหาสัญญาณรบกวนที่ต้องการสัญญาณของระบบ PLC
(1) การใช้งานง่ายและสะดวกเชื่อถือได้ราคาถูกและสามารถแก้ปัญหาได้หลากหลาย
(2) สามารถลดนักออกแบบระบบการว่าจ้างพนักงานทำงานได้อย่างมากแม้ว่าระบบที่ซับซ้อนในมือของนักออกแบบทั่วไปจะมีความเสถียรและเชื่อถือได้มาก
7 หลักการทำงานของตัวแยกสัญญาณคืออะไร?
ก่อนอื่นสัญญาณที่ได้รับจาก PLC ผ่านการแปลงการปรับเปลี่ยนอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และจากนั้นผ่านการแปลงการแยกอุปกรณ์ตรวจจับแสงหรือสนามแม่เหล็กจากนั้นการแปลงการแปลงกลับเป็นสัญญาณดั้งเดิมก่อนที่จะแยกหรือสัญญาณที่แตกต่างกันและในเวลาเดียวกัน การแยกสัญญาณหลังจากการแยกแหล่งจ่ายไฟสำหรับการประมวลผลการแยก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นอิสระอย่างแน่นอนระหว่างสัญญาณที่ถูกแปลงแหล่งจ่ายไฟและพื้นดิน
8 ตอนนี้ตลาดมีตัวแยกหลายยี่ห้อราคาแตกต่างกันไปอย่างไร
Isolator ตั้งอยู่ระหว่างสองช่องทางระบบดังนั้นสิ่งแรกในการกำหนดการเลือกฟังก์ชั่นอินพุตและเอาต์พุตในเวลาเดียวกันเพื่อให้อินพุตและโหมดเอาต์พุต (แรงดันไฟฟ้า, กระแสไฟฟ้าวน ปรับให้เข้ากับโหมดอินเทอร์เฟซช่องด้านหน้าและด้านหลัง นอกจากนี้ยังมีความแม่นยำการใช้พลังงานเสียงรบกวนความแข็งแรงของฉนวนฟังก์ชั่นการสื่อสารบัสและพารามิเตอร์สำคัญอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ตัวอย่างเช่นเสียงรบกวนและความแม่นยำการใช้พลังงานและความน่าเชื่อถือของความร้อนผู้ใช้เหล่านี้จะต้องเลือกอย่างรอบคอบ . ในระยะสั้นผลิตภัณฑ์ที่เชื่อถือได้และคุ้มค่าเป็นหลักการหลักของการเลือกตัวเลือก
หากคุณยังไม่ชัดเจนเกี่ยวกับการแบ่งปันข้างต้นกระดานดำถัดไปสำหรับทุกคนที่จะเน้น (โซลูชั่นการรบกวนแบบอะนาล็อก 11 ชนิด):
1, บวก 1: 1 ตัวแยกสัญญาณ;
2, บวกแหวนแม่เหล็ก;
3, PLC Power Supply Plus Transformer แยก;
4, สัญญาณสลับและสัญญาณอะนาล็อกแยกกัน;
5, สัญญาณอะนาล็อกดีที่สุดในการใช้ลวดป้องกันแยกต่างหาก ประเภทสัญญาณใช้งานได้ดีที่สุด 4-20 ma;
6, โหลดสัญญาณอะนาล็อกเป็นประเภทวาล์วโซลินอยด์ควรเลือก 1.5 บรรทัด
7 สัญญาณแบบอะนาล็อกและดิจิตอลไม่สามารถรวมเข้ากับสายเคเบิลมัลติคอร์เดียวกันไม่ต้องพูดถึงสายไฟและสายเคเบิลทั่วไป
8, PLC อินพุตและสายสัญญาณเอาต์พุตต้องใช้สายเคเบิลป้องกันในด้านอินพุตและเอาต์พุตของช่วงล่างและในด้าน PLC ของพื้นดิน
9 สายเคเบิลสัญญาณควรอยู่ห่างจากแหล่งสัญญาณรบกวนที่แข็งแกร่งเช่นตัวแปลงความถี่ตัวแปลงความถี่ตัวแปลงสัญญาณซิลิกอนพลังงานสูงและอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดใหญ่
10 สัญญาณอะนาล็อกและดิจิตอลไม่สามารถรวมเข้ากับสายเคเบิลมัลติคอร์เดียวกันไม่ต้องพูดถึงสายไฟและสายเคเบิลทั่วไป
11 เพื่อลดสัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์สำหรับสัญญาณอะนาล็อกควรใช้สายเคเบิลสายเคเบิลแบบอะนาล็อกที่มีการป้องกันแบบบิดที่ปลาย แต่ถ้ามีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างปลายทั้งสองของสายเคเบิลจะถูกสร้างขึ้นในชั้นป้องกันเช่น เนื่องจากกระแสการเชื่อมต่อลวดทำให้เกิดสัญญาณรบกวนกับสัญญาณอะนาล็อกในกรณีนี้คุณควรปล่อยให้เลเยอร์การป้องกันสายเคเบิลที่ปลายด้านหนึ่งของพื้นดิน
แปลด้วย deepl.com (เวอร์ชันฟรี)