汽车CAN协议揭秘造纸机械现场抗干扰技术探索

  • 综合资讯
  • 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,但近场干扰仍然存在

汽车CAN协议揭秘造纸机械现场抗干扰技术探索

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,但近场干扰仍然存在,不同特性的干扰源会导致不同的电场和磁场分布。此外,动力设备启动时产生的大量瞬态电流将对现场总线造成严重影响。 (3)来自工频电源的不规则波形与高次谐波若未经隔离或滤波,将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稳定性。 (4)导线接触不良所产生的火花与电弧效应,以及三相供电不平衡带来的地面回路现象,都可能成为现场总线信号质量下降的一个重要因素。

2、干扰传播路径分析 (1)通过导线进行传递,即称为导向干扰,在现场总线中表现为地线阻抗问题以及来自工频電网對總線影響的问题;(2)以辐射形式穿透空间,即被称为辐射干扰。

3、提升现场总线抗噪措施研究 (1)远离用電設備與動力電纜,以減少距離平方反比增大的遠場傳導效應。在布置時將紙機車間與動力設備分開,並將總線電纜與動力電纜分層布置於橋架上,這樣可以有效防止這種類型干擾並提高總線屏蔽效果。避免放置於能夠發生強烈振盪或變化的地方也是防範辐射噪声的一个重要步骤。

(2)使用屏蔽技术来保护现场总线设备及连接它们的地缆。这包括利用金属表面的涡旋效应消除外部杂散磁场,同时也利用金属表面的反射损耗减少入侵信号,并且对于穿越屏蔽层内部时衰减后的剩余信号采用吸收损耗处理,最终实现有效隔离。

(3)"UPS"(无功补偿装置)或隔离变压器可有效隔绝来自工頻網絡之間對紙機系統進行調節改善其性能來減輕負擔并预防由此產生的各种共模問題,如谐波和脉冲等;同时還有優點是它們能夠提供穩定的過濾功能來保護敏感電子元件從異常脈衝幅度中保護自己。

(4)"光纤通讯"技術也是一种较好的解决方案尤其是在长距离、高速数据传输环境中,可以大大减少由于物理介质本身所带来的排列失真,因为光纤能够极大地抑制物理介质内由于多条数据通道竞争资源而引起的一系列问题,比如结节交叉耦合(FEXT)、近端跨距耦合(NEXT),以及其他类型非同步环回问题(NRSI)。

5、优化纸机传动系统设计细节:为了进一步减小五次与七次谐波,我们应该选择12脉冲整流方式以消除这些不必要的谐波。此外,在驱动柜与马达之间必须使用具有良好屏蔽特性的三芯对称结构电子缆,以确保通信数据能够安全无误地到达目的地,而不会受到任何形式的心跳噪声或者旁路差错等问题影响。

6、完善现场总线接地策略:良好的接地点是保证电子设备安全运行并保持最佳性能的手段之一。在两点之间建立一个可靠的地理参考点是为了保护操作人员和维护人员免受事故伤害,同时还要确保电子测量仪器具备准确可靠的地基参考点,是很重要的一项任务。而单点接地点连接所有需要接地设施,使得每个地方都有自己的零位参照,有助于简化安装过程但可能会增加成本;而多点接地点直接将需要在地上的各个部分连至最近的地面点上,使得安装更简单但可能会增加复杂性;根据实际情况灵活选择适当方法即可达到最佳效果。