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Contromisure anti-interferenza del controller PLC e dell'interfaccia uomo-macchina
2023-12-08
Durante la progettazione anti-interferenza di progetti specifici, dovranno essere selezionati prodotti con elevata capacità anti-interferenza e dovranno essere adottate misure come la soppressione delle fonti di interferenza, l'interruzione o l'attenuazione del percorso di trasmissione delle interferenze elettromagnetiche e l'uso di software per migliorare l'anti-interferenza. capacità di interferenza di dispositivi e sistemi. 1. L'alimentatore con prestazioni eccellenti viene utilizzato per sopprimere le interferenze introdotte dalla rete elettrica. Per l'alimentazione del controller PLC, deve essere utilizzata una linea non elettrica per l'alimentazione e una linea speciale deve essere utilizzata per l'alimentazione direttamente dal bus principale della sala di distribuzione a bassa tensione. Dovrà essere selezionato il trasformatore di isolamento e la capacità del trasformatore sarà 1,2~1,5 volte maggiore della domanda effettiva. È inoltre possibile aggiungere un filtro davanti al trasformatore di isolamento. Per l'alimentazione del trasmettitore e dello strumento di segnale comune, deve essere selezionato il distributore con piccola capacità distribuita e tecnologia di isolamento multiplo, schermatura e induttanza di dispersione. Il controller e il sistema I/O sono alimentati dai propri trasformatori di isolamento e separati dall'alimentazione del circuito principale. L'alimentazione a 24 V CC del controller PLC non deve alimentare il più possibile i vari sensori periferici, in modo da ridurre l'interferenza del guasto di cortocircuito nei sensori periferici o nelle linee di alimentazione del controller PLC. Inoltre, per garantire un'alimentazione ininterrotta della rete, per l'alimentazione elettrica è possibile utilizzare un gruppo di continuità online (UPS). L'UPS dispone di funzioni di protezione da sovratensione e sottotensione, monitoraggio software, isolamento dalla rete e altre funzioni, che possono migliorare la sicurezza e l'affidabilità dell'alimentazione elettrica. Per alcune apparecchiature importanti, è possibile utilizzare un sistema di alimentazione doppia per il circuito di alimentazione CA. 2. Il cavo deve essere selezionato e posato correttamente per eliminare l'interferenza delle radiazioni spaziali del controller programmabile e dell'interfaccia uomo-computer. Diversi tipi di segnali vengono trasmessi da cavi diversi con tecnologia remota. I cavi di segnale sono posati a strati in base ai tipi di segnali di trasmissione. I cavi di segnale dello stesso tipo sono doppini intrecciati. È severamente vietato utilizzare conduttori diversi dello stesso cavo per trasmettere contemporaneamente alimentazione e segnale, evitare la posa parallela delle linee di segnale e dei cavi di alimentazione e aumentare l'angolo compreso tra i cavi per ridurre le interferenze elettromagnetiche. Per ridurre le interferenze elettromagnetiche irradiate dai cavi di potenza, in particolare dai cavi di alimentazione dei convertitori di frequenza, e per impedire l'invasione di interferenze, è necessario utilizzare cavi di potenza schermati. 3. Misure anti-interferenza per i canali di ingresso e uscita del controller PLC Il filtraggio del modulo di ingresso può ridurre l'interferenza della modalità differenziale tra le linee dei segnali di ingresso. Per ridurre l'interferenza di modo comune tra il segnale di ingresso e la terra, il controller PLC deve essere ben collegato a terra. Quando il terminale di ingresso ha un carico induttivo, per il segnale di ingresso CA, la capacità e la resistenza possono essere collegate a entrambe le estremità del carico in parallelo, e per il segnale di ingresso CC, il diodo di corrente può essere collegato in parallelo. Per sopprimere la capacità parassita tra le linee del segnale di ingresso, la forza elettromotrice indotta generata dalla capacità parassita o dall'accoppiamento con altre linee, è possibile utilizzare un assorbitore di sovratensione RC. L'uscita è un carico induttivo CA e l'assorbitore di sovratensione RC può essere collegato in parallelo a entrambe le estremità del carico; Se il carico è CC, il diodo di ricircolo può essere collegato in parallelo e dovrebbe anche essere il più vicino possibile al carico. Per l'uscita del valore di commutazione è possibile utilizzare un assorbitore di sovratensione o un modulo di uscita a tiristori. Inoltre, i punti di uscita sono collegati in serie con relè intermedi o misure di accoppiamento optoelettronico per evitare che i punti di uscita del controller PLC siano collegati direttamente al circuito di controllo elettrico e completamente isolati elettricamente. 4. Misure software del controller PLC anti-interferenza A causa della complessità delle interferenze elettromagnetiche, non è sufficiente adottare solo misure anti-interferenze hardware. La tecnologia software anti-interferenza del controller PLC dovrebbe essere utilizzata per cooperare per migliorare ulteriormente l'affidabilità del sistema. Vengono adottati il filtraggio digitale, il campionamento della modellazione della frequenza di alimentazione, la correzione temporale del potenziale del punto di riferimento e altre misure per eliminare efficacemente le interferenze periodiche e prevenire potenziali derive. Adottare la tecnologia di ridondanza delle informazioni per progettare il corrispondente bit di flag del software; Utilizzare il salto indiretto, impostare la protezione software, ecc. Ad esempio, per il segnale di ingresso del valore di commutazione, il metodo del ritardo del timer viene utilizzato per leggerlo molte volte, e i risultati sono coerenti e quindi confermati come validi, il che migliora il affidabilità del software. 5. Selezionare correttamente il punto di messa a terra e migliorare il sistema di messa a terra. Una buona messa a terra è una condizione importante per garantire il funzionamento affidabile del controller PLC, che può evitare rischi di impatto accidentale della tensione e sopprimere le interferenze. Il perfetto sistema di messa a terra è una delle misure importanti affinché il controller PLC resista alle interferenze elettromagnetiche. Il controller PLC è un dispositivo di controllo di basso livello ad alta velocità, che deve essere collegato direttamente a terra. Per sopprimere le interferenze imposte sull'alimentazione, sui terminali di ingresso e di uscita, il controller PLC deve essere collegato con uno speciale cavo di terra e il punto di terra deve essere separato dal punto di terra dell'apparecchiatura di potenza. Se questo requisito non può essere soddisfatto, deve essere collegato anche ad altre apparecchiature per la messa a terra pubblica. È vietato il collegamento ad altre apparecchiature per la messa a terra in serie. Il punto di messa a terra deve essere il più vicino possibile al controller PLC. Il controller PLC centralizzato è adatto per la messa a terra parallela di un punto e il punto di messa a terra centrale del corpo dell'armadio di ciascun dispositivo è collegato all'elettrodo di messa a terra con un filo di terra separato. I controller PLC distribuiti devono essere messi a terra in serie con un punto. La resistenza di terra dell'elettrodo di terra è inferiore a 2 Ω e l'elettrodo di terra è preferibilmente interrato a 10~15 m di distanza dall'edificio e il punto di messa a terra del controller PLC deve essere a più di 10 m di distanza dal punto di messa a terra dell'apparecchiatura a corrente forte. Se si deve utilizzare l'unità di espansione, il suo punto di terra deve essere collegato al punto di terra dell'unità di base. Quando la sorgente del segnale è messa a terra, lo strato schermante deve essere messo a terra sul lato del segnale; Quando la sorgente del segnale non è collegata a terra, dovrà essere collegata a terra sul lato del controller PLC. Quando è presente un giunto al centro della linea del segnale, lo strato schermante deve essere saldamente collegato e isolato e tutti gli strati schermanti devono essere ben collegati tra loro. Selezionare un punto di messa a terra adeguato per la messa a terra a punto singolo ed evitare la messa a terra multipunto. 6. Scelta dell'attrezzatura. Quando si seleziona l'apparecchiatura, prima di tutto, dovremmo comprendere gli indicatori anti-interferenza forniti dal produttore del PLC nazionale, come il rapporto di reiezione della modalità comune, il rapporto di reiezione della modalità differenziale, la capacità di resistenza alla tensione e l'intensità del campo elettrico e del campo magnetico ad alta frequenza sono autorizzati a lavorare. Dovremmo selezionare prodotti con elevata capacità anti-interferenza, come controllori programmabili con tecnologia flottante, buone prestazioni di isolamento e interfaccia uomo-macchina HMI. Il problema anti-interferenza nell'applicazione sul campo del controllore programmabile e dell'interfaccia uomo-computer è complesso e meticoloso. La progettazione anti-interferenza è un progetto sistematico molto complesso, che coinvolge specifiche apparecchiature di input e output e un ambiente specifico del sito industriale, che richiede di considerare in modo completo tutti gli aspetti dei fattori. Dobbiamo considerare pienamente gli aspetti di riduzione delle fonti di interferenza, interruzione dei canali di interferenza, ecc. in base alla situazione reale del sito e sfruttare appieno le varie misure anti-interferenza per progettare controller programmabili e interfacce uomo-computer. Solo in questo modo possiamo veramente migliorare la capacità anti-interferenza del controllore programmabile e dell'HMI nelle applicazioni sul campo e garantire il funzionamento sicuro e stabile del sistema.