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PLC と HMI の耐干渉能力を向上させるにはどうすればよいですか?
2023-12-08
1. 電力網からの干渉を抑制する優れた性能の電源を採用 PLC コントローラの電源は非動力線を使用し、低圧配電室の主母線から直接電源を供給する専用線を使用します。 絶縁変圧器を選択し、変圧器容量は実際の需要の 1.2 ～ 1.5 倍とする必要があります。 絶縁トランスの前にフィルタを追加することもできます。 送信機および共通信号機器の電源には、分布容量が小さく、複数の絶縁、シールド、漏れインダクタンス技術を備えた分配器を選択する必要があります。 コントローラと I/O システムは独自の絶縁トランスによって電力供給され、主回路電源から分離されています。 PLCコントローラーの24V DC 電源は、周辺センサーの短絡故障や PLC コントローラーへの電源ラインの干渉を軽減するために、周辺の各種センサーに極力電力を供給しないものとします。 さらに、無停電電力供給を保証するために、オンライン無停電電源装置 (UPS) を電力供給に使用できます。 UPS には、過電圧および不足電圧保護機能、ソフトウェア監視、グリッドからの絶縁などの機能があり、電源の安全性と信頼性を向上させることができます。 一部の重要機器にはAC電源回路に2電源方式を採用可能です。 リモート技術では、さまざまな種類の信号がさまざまなケーブルで送信されます。 信号ケーブルは伝送信号の種類に応じて多層に敷設されます。 同じ種類の信号線はツイストペアです。 電源と信号を同時に伝送するために同じケーブルの異なる導体を使用すること、信号線と電力ケーブルの平行敷設を避けること、電磁干渉を減らすためにケーブル間の夾角を大きくすることは固く禁じられています。 電力ケーブル、特に周波数変換器の給電ケーブルの放射電磁干渉を軽減し、干渉の侵入を防ぐために、シールドされた電力ケーブルを使用する必要があります。 3. PLCコントローラの入出力チャンネルの干渉対策 入力モジュールのフィルタリングにより、入力信号のライン間の差動モード干渉を低減できます。 入力信号とアースの間のコモンモード干渉を軽減するには、PLC コントローラを適切に接地する必要があります。 入力端子に誘導負荷がある場合、AC入力信号の場合は負荷の両端に容量と抵抗を並列に接続し、DC入力信号の場合は電流ダイオードを並列に接続できます。 入力信号線間の寄生容量や、寄生容量や他線とのカップリングによって発生する誘導起電力を抑えるために、RCサージアブソーバを使用することができます。 出力はAC誘導負荷で、負荷の両端にRCサージアブソーバを並列接続できます。 負荷が DC の場合、フリーホイーリング ダイオードは並列接続できますが、できるだけ負荷の近くに配置する必要があります。 スイッチング値の出力には、サージアブソーバまたはサイリスタ出力モジュールが使用できます。 さらに、出力点は中間リレーまたは光電子結合手段で直列に接続され、PLC コントローラーの出力点が電気制御ループに直接接続され、電気的に完全に絶縁されるのを防ぎます。 4. PLCコントローラのソフトウェアによる干渉対策 電磁干渉は複雑であるため、ハードウェアの干渉対策を講じるだけでは十分ではありません。 システムの信頼性をさらに向上させるためには、PLC コントローラーのソフトウェア干渉防止技術を使用して連携する必要があります。 デジタルフィルタリング、電源周波数整形サンプリング、基準点電位のタイミング補正などを採用し、周期的な干渉を効果的に排除し、電位ドリフトを防止します。 情報冗長技術を採用して、対応するソフトウェアフラグビットを設計します。 間接ジャンプを使用したり、ソフトウェアプロテクトを設定したりするなど。例えば、スイッチング値の入力信号をタイマーディレイ方式で何度も読み取り、結果が一致して有効であることを確認することで、性能が向上します。ソフトウェアの信頼性。 5. 接地点の正しい選択と接地システムの改善 適切な接地は、PLC コントローラーの信頼性の高い動作を確保するための重要な条件であり、偶発的な電圧衝撃による危険を回避し、干渉を抑制できます。 完璧な接地システムは、PLC コントローラーが電磁干渉に抵抗するための重要な対策の 1 つです。 PLC コントローラは高速低レベル制御デバイスであり、直接接地する必要があります。 電源、入出力端子への干渉を抑えるため、PLC コントローラは専用のアース線で接続し、電源設備のアース点から離してください。 （ http://www.diangon.com Copyright） この要件を満たせない場合は、公共の接地のために他の機器にも接続する必要があります。 他の機器と直列接地することは禁止されています。 接地点は可能な限り PLC コントローラに近づける必要があります。 集中PLCコントローラは並列一点接地に適しており、各機器の筐体本体の中央接地点を別個の接地線で接地極に導いています。 分散型 PLC コントローラは 1 点で直列に接地する必要があります。 接地電極の接地抵抗は2Ω未満であり、接地電極は建物から10～15m離れた場所に埋設することが好ましく、PLCコントローラの接地点は強電流機器の接地点から10m以上離す必要があります。 増設ユニットを使用する場合は、増設ユニットの接地点を基本ユニットの接地点に接続してください。 信号源が接地されている場合、シールド層は信号側で接地されます。 信号源が接地されていない場合は、PLCコントローラ側で接地してください。 信号線の途中に接続部がある場合、シールド層はしっかりと接続・絶縁され、すべてのシールド層が相互に良好に接続されていなければなりません。 単一点接地の場合は適切な接地点を選択し、多点接地は避けてください。 6. 機器の選定 機器を選択する際には、まず国内 PLC メーカーが提供するコモンモード除去比、ディファレンシャルモード除去比、耐電圧性能、電界や高周波磁界の強さなどの耐干渉指標を理解する必要があります。フローティング技術を採用したプログラマブルコントローラや絶縁性能、ヒューマンマシンインターフェースHMIなど、耐干渉性能の高い製品を選択する必要があります。 プログラマブル コントローラやヒューマン コンピュータ インターフェイスの現場での応用における干渉防止の問題は、複雑かつ綿密な問題です。 耐干渉設計は、特定の入出力機器や産業現場の特定の環境を含む非常に複雑で体系的なプロジェクトであり、あらゆる要素を総合的に考慮する必要があります。 プログラマブルコントローラやヒューマンコンピュータインタフェースの設計では、混信源の低減や混信経路の遮断などを現場の実情に応じて十分に考慮し、さまざまな混信対策を駆使して設計する必要があります。 この方法によってのみ、フィールド アプリケーションにおけるプログラマブル コントローラと HMI の耐干渉能力を真に向上させ、システムの安全で安定した動作を保証することができます。