现场干扰问题浅谈.doc

现场干扰问题浅谈：2010-07-16 10:05:31|分类： 技术总结 |标签： |字号大中小订阅 1 安全地或电源接地将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地，如图1所示。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。图1 安全地或电源接地示意图2 系统接地或主地如图2所示，PLC控制器为了与所控制的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4。一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，为控制系统地。ANCO公司的OPEN_PLC系统地为电源模块上GND端。图2 控制柜和信号线的接地示意图一般要求信号线必须要有唯一的参考地，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地环路”。3 信号与屏蔽接地(1) 信号线接地开关量信号不需要接地。模块量信号要做接地处理。图5对各种线制的接地都有说明。2线制传送器信号，采用电源接地;3线式传送器最好加隔离或采用隔离输入模块;4线式传送器最好在传送端接地。若非要在接收端接地，切记传送端要悬空。(2) 屏蔽地如图3所示，接地只能单点接地(若高频则两端接地，一般模拟信号传输以防干扰为主，不宜两端接地)图3 屏蔽地示意图(3) 通信接地如果485通信为非隔离，如图4所示，每一个节点的电源(5V，GND)的GND必须接地。图4 485通信采用非隔离的接地示意图485通信采用隔离，如图5所示;单点接地通信全更稳定。 图5 485通信采用隔离的接地示意图通信线使用屏蔽双绞线，所以对屏蔽线要进行接地-单点接地，如防电磁干扰则采用双点大面积接地。如图6所示。 图6 通信线使用屏蔽双绞线的接地示意图4 现场测试方法(1) 判断现场信号线是否存在干扰图7以模拟信号接线为例:现场情况错综复杂，会对信号线产生各种干扰，如何用简单的测试设备来判断是否存在干扰的步骤如下:图7 模拟信号接地示意图用万用表AC档检测接收端，如受干扰会产生交流信号。如果这个信号不大，则对信号采集影响很小，几乎没有，如果这个交流信号大，则会影响数值，要想办法解决;看控制信号输入端是否接地？如接地是否存在悬空或接地不良情况，用万用表测控制信号输入端和地(可以是系统地，也可以是信号地)之间的电压差;若存在交流电压，则表示存在干扰;若没有交流电压，有直流电压差。这个电压差大，影响系统;差值小，则影响小，可忽略不计;再看屏蔽层是否接地，是单点接地还是双点接地，一般为单点接地。(2) 判断接地线是否存在干扰将信号线折下，用万用表相应档测信号线，信号正常，则完成;确定负端是否接地，若是则完成，没有接地最好在(传感器端接地);如情况还没有解决，在接收端信号线上加隔离器。对前面做一个总结，在一个工程中，接地处理注意下面几个方面:机体接交流电源的GND并接地;柜内用到的直流电源，将直流电源的地端接到系统地;传送模拟信号的屏蔽线进行单点接地。若为了释放高频干扰，数字信号线的屏蔽层应并联电位均衡线，其电阻应小于屏蔽层电阻的1/10，并将屏蔽层两端接地。若干扰还是无法解决，加隔离器;通信线全接地，否则改成全隔离或者转成光纤通信，不受任何干扰;屏蔽接地电极与变压器零线等其它强电设备接地电极的距离大于15m;信号线必须要有唯一的参考地，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地环路。”5 四项专业技能（4P）4P含设计、现场施工、试车、现场测试四个部分，每一部分的工作都需要懂技术、有经验的工程人员来完成。5.1 设计品质是设计出来的，在工程最初设计阶段，工程师就考虑到所有可能发生的干扰现象。一般有下面几个方面:(1) 接地系统的设计(参考地处理原则);(2) 管线的设计，应选合适的信号线、通信线，作保守的管路设计，尤其是通信管路最好采用全程金属管;(3) 电源设计，尤其是有变频器应用的场合，需特别注意电源的隔离;(4) 系统的通信是系统最关键的部分，要做到100%的稳定可靠;(5) 信号和模块类型的匹配开关量模块、模拟量模块和传感器、通信线等选型必须由经验丰富的工程师来进行，比如模拟量模块并不一定选用隔离模块，但在什么情况下选用隔离模块就须要有丰富工程经验，一般如下:开关量采用无源接点输入，不使用有源输入;模拟量采用隔离方式;通信线进行隔离或最好采用光纤;模拟量信号只能单边接地。5.2 现场施工工程现场条件错综复杂，必须由相当施工经验的工程师来进行现场施工指挥， 最大限度的减少各种干扰。进场前，需由工程设计人员对现场工程师进行相关事项的说明，包括各个注意事项，特殊施工要求等等。现场施工人员需进行相应的培训。施工人员必须按图施工，对线路要标示清楚，特别是接地线不可遗漏。有时一条线接错导致整个系统有问题。5.3 现场测试测试讲究方法，分步骤进行。出现问题后要善于分析，系统化、有条理的进行。分步骤进行测试，找出问题所在，再对问题进行相应处理。5.4 试车试车的工作需各个单位配合，事前需制订详细的计划，现场统一指挥，分工合作以确保试车有效及安全。在实际工作中，试车的计划往往被忽略，如果事先没有做好协调工作，场面会乱作一团。因此必须由经验丰富人士进行各方面协调。6 五种技术(1) 仪表技术仪表的选型非常重要，若选型不对将无法使用，给后续工作带来很大的不便。在使用前，需对仪表进行校准，以便测试准确。所以对仪表有两个要求，选型正确，测量准确。(2) PLC设计包括系统设计、柜体设计、施工图设计、程序设计、接线设计等，在设计过程中需考虑到前面说到的几种情况。(3) 现场技术指接地、电源、管路布置、电缆敷设、施工安全等技术，正规施工会有一系列报导手则。比如说电缆，大到走线方式，小于压接端子都有要求。(4) 通信技术指系统通信设计，通信线选型及布线、施工、测试等。通信一般根据工程需要选择。(5) SCADA技术指系统设计、上位机组态画面、数据库设计、打印报表设计等，为方便操作和管理自控系统进行人性化设计。7 实际案例结合实际应用情况，举相关案例来进行情况描述。7.1 案例一某电厂用了ANCO公司EIO_2000系列的EUI_08模块采集信号，在同一通信线上放了6个模块，模块通信会中断，重上电后能通信上，但马上又会断开。(1) 从现场看，模块24VDC供电从PS307接出，此电源性能稳定，排除电源引起干扰的情况。(2) EUI_08模块大部分接PT100，K型、T型热电偶信号，观察控制柜内进线排，电缆统一采用了屏蔽双绞线，且屏蔽端编辫接到接地排上，由现场接地网统一接地。现场干扰应能屏蔽。为确保起见，将模块接线端子拔除，观察模块通信状况未变，排除干扰由信号端引起的可能。(3) 将控制柜内线槽盖板打开，发现模块间通信线采用二根单线，无接地，线槽布线较乱，有可能产生干扰。模块连到控制器采用五类线，距离短，在槽内走线单一，分折认为这里干扰少。从以上分折后发现问题可能出在模块间通信线上，解决办法是将通信线换成屏蔽双绞线，屏蔽端接地。经实地更换后，通信正常。7.2 案例二系统的模拟量模块偶尔发生问题，所接信号为典型3线式传送器，情况如下:(1) 用电表测试电流均正常且无特别讯发生，判断可