现场总线技术应用实例揭秘造纸机械抗干扰之谜

  • 媒体报道
  • 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来源,其总负荷占据了整体负荷的三分之一以上。传动系统在整流和逆变过程中,由于高速开关操作,产生强烈的高频电磁波,对整个车间造成污染,并且引发大量高次谐波对工频电网造成污染。 (2)变压器、MCC柜及电力电缆和动力设备等,这些设备都是工频控制网络中的关键组成部分,它们虽然主要工作在低频率,但近场内所产生的干扰仍然存在

现场总线技术应用实例揭秘造纸机械抗干扰之谜

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来源,其总负荷占据了整体负荷的三分之一以上。传动系统在整流和逆变过程中,由于高速开关操作,产生强烈的高频电磁波,对整个车间造成污染,并且引发大量高次谐波对工频电网造成污染。 (2)变压器、MCC柜及电力电缆和动力设备等,这些设备都是工频控制网络中的关键组成部分,它们虽然主要工作在低频率,但近场内所产生的干扰仍然存在,而且随着干扰源特性不同,出现电场分量与磁场分量差异巨大。在动力设备启动时,由于瞬间电流激增至额定值6到12倍,可引发暂态干扰现象。 (3)来自工频电源波形畸变及高次谐波的问题。如果这些问题未被隔离或滤除,便会通过供给纸机控制系统的途径进入控制系统,从而影响现场总线信号质量。 (4)接触不良导致火花或弧光。此外,三相供电不平衡以及屏蔽层缺失可能导致的地环流也是一个需要注意的问题。

2、干扰传播路径分析

导线传导:地线阻抗和来自工频电源的干扰是现场总线中表现较为明显的一种形式。

辐射:通过空间以辐射形式传播,如同一道无形之手,将其带入每个角落。

3、实施现场总线抗干扰策略

避免距离远离用料设备,以减少介质损耗;同时,将现场总线与动力缆分层布置,在桥架上进行分类管理,使得防护效果更加显著。

采用合适屏蔽技术,即利用金属材料制成屏障来抵消外界噪声,同时利用金属表面反射损耗并吸收内部能量,以有效防止一切形式的电子噪声侵袭。

使用UPS(无功稳定器)或者隔离变压器可以有效隔绝来自工频交流网上的噪声影响,而对于长距离、高速数据传输,可以考虑采用光纤通信技术,不仅能够实现更快捷更安全,更重要的是它能够有效过滤掉环境中的各种杂讯,让信号更加纯净无瑕。

对于整流装置选择合适配置,如采用12脉冲整流可极大抑制5次与7次谐波效应;而在将动力柜连接至主轴之间使用耐用的双芯对称型铜绞股材质导线确保信号完整性。

4、优化现场总线接地方案

良好的接地措施对于保证工作环境安全与维持电子设备正常运行至关重要。单点接地方式提供了一种简便但具有局限性的解决方案,因为它建立了统一的地基参考点,但是需要多条独立的地壳通路以避免互相耦合。而多点接地则尽可能缩短连接长度,但容易形成复杂的地回路。在设计时需根据具体应用条件灵活选择最佳方案,例如Profibus2DP这类高速通信协议,其广泛应用在造纸行业中,为用户提供了快速且可靠的人物信息交换服务。

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