揭秘can通讯与485通讯抗干扰探索提升造纸机械现场通信效率

  • 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之一,其总负荷占比高达三分之一以上。在高速开关和整流过程中,电力电子元件产生强烈的高频电磁波,不仅影响了整个车间,还通过变压器、MCC柜及电缆导致高次谐波污染工频网络。这些设备在近场内发挥作用,而其特性决定了电场和磁场分量之间存在巨大差异。尤其是在动力设备启动时,由于瞬态当前能达到额定值的六倍至一倍

揭秘can通讯与485通讯抗干扰探索提升造纸机械现场通信效率

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之一,其总负荷占比高达三分之一以上。在高速开关和整流过程中,电力电子元件产生强烈的高频电磁波,不仅影响了整个车间,还通过变压器、MCC柜及电缆导致高次谐波污染工频网络。这些设备在近场内发挥作用,而其特性决定了电场和磁场分量之间存在巨大差异。尤其是在动力设备启动时,由于瞬态当前能达到额定值的六倍至一倍,产生极为严重的暂态干扰现象。 (2)来自工频电源波形畸变以及未经隔离或滤波的高次谐波,这些问题如果不被妥善处理,便会渗透到控制系统中,对现场总线信号造成破坏。 (3)接触不良引起火花与电弧,以及三相供电失衡所产生的地面流和屏蔽层环流,都对现场总线构成威胁。 (4)由于这些干扰因素,不仅是直接通过导线传播,也以辐射形式扩散至周围环境。

2、干扰传播途径深入分析 (1)导线传输,即称之为传导干扰,在现场总线中主要表现为地线阻抗与来自工频电源引起的问题。这两者都有可能对通信系统造成严重影响。如果没有适当防护措施,它们将无情地侵蚀每一次数据包,降低通信效率至极限。而且,这种类型的手段具有不可预测性,让安全工作变得更加危险,因为它可以在任何时候悄然侵入你的安全网路。

(2)空间中的辐射形式也是一个需要格外注意的问题。当你试图用光纤来保护自己免受这种攻击时,你就已经意识到了这类问题的一部分重要性。但即便如此,有一些人仍旧选择忽视这一点,他们认为只要他们能看到那些信号,就足够了,但事实上,他们完全误解了整个问题所涉及到的复杂程度。

3、提升现场总线抗干扰能力策略实施 (1)远离所有潜在的干扰源是首要任务,无论它们是动力设备还是那些连接着他们的大功率交换器。在距离增加的情况下,随着平方关系而减少,这意味着只要你能够保持一定距离,那么这个影响就会迅速消失。此外,将所有相关设备放置于不同的桥架上,并确保它们彼此之间不会相互影响,是一种非常有效的手段。

(2)使用合适型号金属屏蔽材料进行封装,可以有效抵消外界噪声并减少内部反射损耗,同时吸收透过损耗,从而实现更好的信号保护效果。此外,一旦发现异常情况,要立即采取行动进行修复,以防止进一步恶化。

(3)采用UPS(无断停供)或者隔离变压器等技术手段来解决来自工频网络带来的污染问题。这是一种简单但有效的手段,它可以帮助我们建立一个更加稳定的环境,使得我们的数据包能够自由地穿梭而不会受到任何突如其来的打击。

(4)利用光纤技术将信息从一个节点发送到另一个节点,这是一种十分先进且可靠的手段,它可以极大地降低噪声水平并提高通信速度,而且它几乎是不可能被物理介质中的其他方面所感知到的,因此对于抗拒各种形式的情报监控来说是一个理想选择。

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4、完善现场总线接地方案设计优化

良好的接地不仅能够保障操作人员和设备安全,更重要的是提供电子测量的一个基准点——零位参考点。

单点接地方式允许各个电子元件独立工作,不受其他回路影响,但需考虑长时间运行后可能出现的地网耦合效应;多点接地则尽量缩短接地点与实际使用地点之间的地缆长度,但易形成不同区域的地回路,从而增加低频领域内发生共模抑制现象。

根据实际应用需求,可以采用单点或多点结合方式,或根据具体条件调整混合模式。

为了最大程度减少施工成本,并保证性能,我们建议在项目初期就充分考虑到未来可能遇到的挑战,并做出相应规划,以便随时进行必要调整,以避免因缺乏准备导致性能下降或延迟完成项目目标。

最后,对于Profibus-PA这样的通讯协议,其快速发展使得它成为造纸行业中广泛应用的一种标准化解决方案,如Profibus-PA标准版本(DP),支持9.6Kbps至31.25Mbps多种速率选项,为用户提供更多灵活性的同时也提升了通讯质量。

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