解锁现场总线技术的优点征服造纸机械抗干扰挑战

  • 科研进展
  • 2024年12月21日
  • 1、纸机车间的干扰源探究 (1)纸机传动系统,作为造纸车间最显著的干扰源之一,其总负荷占据了近三分之一。高功率电力电子元件在高速开关过程中产生强烈的高频电磁波与高次谐波,对整个车间造成严重污染。此外,系统整流和逆变阶段所产生的电磁噪声更是难以忽视。 (2)变压器、MCC柜及动力设备等工频控制工程网版权所有,虽然这些设备自身对干扰较小,但其启动时瞬态电流激增,可引发大范围暂态干扰。在此基础上

解锁现场总线技术的优点征服造纸机械抗干扰挑战

1、纸机车间的干扰源探究 (1)纸机传动系统,作为造纸车间最显著的干扰源之一,其总负荷占据了近三分之一。高功率电力电子元件在高速开关过程中产生强烈的高频电磁波与高次谐波,对整个车间造成严重污染。此外,系统整流和逆变阶段所产生的电磁噪声更是难以忽视。 (2)变压器、MCC柜及动力设备等工频控制工程网版权所有,虽然这些设备自身对干扰较小,但其启动时瞬态电流激增,可引发大范围暂态干扰。在此基础上,由于各个设备特性不同,其接地方式差异也导致了不同的电场和磁场分布,使得近场中的干扰现象更加复杂。特别是在动力设备启动时,能够瞬间达到额定电流6倍以上,这种极端条件下产生的大量暂态反应,不仅影响了现场总线信号,还威胁到整个控制系统稳定性。 (3)来自工频供电网络的问题,其中波形畸变和高次谐波若未经隔离或滤波,便会通过供给纸机控制系统的途径而进入控制系统www.cechina.cn,从而直接影响现场总线技术的优点,并可能导致信号损坏或误操作风险增加。 (4)导线接触不良引起的火花、短路等问题,以及三相供电不平衡导致的地面环流均为常见且需解决的问题。 2、干扰传播路径深入分析 (1)通过导体传递,即称之为传导效应,在现场总线中尤其表现为地线阻抗问题以及来自工频供给网络带来的污染。这两者都是无法忽视的事实,它们共同构成了一个多层面的抗干扰挑战。 (2)辐射效应则涉及空间领域,以辐射形式向周围扩散,是一种不可避免但需要被管理的情况。

3、提升现场总线防护能力策略阐述

(1)远离主动设备:距离与介质阻抗有关,因此当远离用电设施时,随着距离增加,将会有越来越快的地理衍生效应减少这对于降低辐射型障碍至关重要。而且将用于通信目的(如通讯桥架)的屏蔽布置与用于保护能量输送(如桥架)进行分层,可以有效实现双重功能。在这一背景下,将现场总线从潜在性的污染源远离,这是一个关键措施。

(2)利用金属屏蔽:金属屏蔽具有两个作用。一是它可以抵消外界的一些涡旋,从而使原有的磁场受到一定程度上的削弱;二是当外界交流交感发生时,它能够反射一些无害化损耗,同时内侧透过材料内部再度衰减并吸收某些剩余能量。当这种物理现象结合适当的地面连接一起使用,就可形成一道坚固防御前沿以抵御各种形式侵袭。

(3)采用UPS或隔离变压器: 随着工业环境变得日益复杂,而采取UPS或者隔离变压器等措施可以确保输入输出之间不会出现任何非预期因素产生的负面影响,有助于保持数据完整性并维持通信稳定性。

(4)光纤替代方案: 在极端条件下的工作环境里,如长距离、高速度通信情况下,光纤成为最佳选择。这一革命性的技术让我们摆脱了一系列传统物理限制,如尺寸限制和局限性受限于自然界法则,而是一步跨进了新的时代,让信息自由穿梭。

(5) 正确配置整流部分: 采用12脉冲整流技术能够有效消除5次和7次谐波;同时要确保所有敏感区域都配备良好的屏蔽,并选用对称三芯结构,以减少由于静止不平衡引起的地基环回路故障。此举有助于提高整体性能并降低事故率。

4、完善接地设计

为了建立一个安全可靠的人类工作环境,我们必须确保每个电子装置都拥有一个明确定义的地位参考点——即“/0”。这意味着任何时候,每个电子单元都会根据自己的特定地位状态响应。如果没有这样做,那么它们就无法协同工作,也就无法提供必要支持。

图一展示的是如何实施这一目标:

单点接地模式允许所有连接到的零参考点共享相同的地理位置,这样做简化了设置过程,但可能因为延迟原因造成混乱,因为这里存在一个主要缺陷,即如果一个人位于其他地方,他将无法理解另一个人正在说什么。

多点接地模式允许用户根据需要设置多个独立零参考点,这样可以快速响应但又容易出错,因为你不能保证两个零参考点是否完全同步。

最佳实践建议混合使用单一点与多一点方法,以便充分利用每种方法优势并最大限度规避其缺陷。在现代应用中,比如Profibus2DP这样的协议,它已广泛应用于造纸行业,为业主提供了一套既灵活又健壮的手段去处理复杂问题。

最后,一旦发现超出预期范围的情形,无论何种类型,都应该立即采取行动以修正当前状况,只有不断改进我们的标准操作程序,我们才能在这个竞争激烈且变化迅速世界中保持领先一步!

猜你喜欢