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接地能不能解決DCS、PLC控製係統被幹擾問題?

日期:2019-10-30 12:48
隨著DCS、PLC的廣泛應用,儀表係統的接地已經成為儀表工程設計的一個組成部分。儀表及控製係統的可靠性直接影響到生產裝置安全、穩定的運行,係統的抗幹擾能力是關係到整個係統可靠運行的關鍵。特別是采用分散控製係統,若不考慮和處理好現場電磁幹擾和兼容問題,一方麵要求生產製造單位提高係統抗幹擾能力;另一方麵,要求工程設計、安裝施工和使用維護單位引起高度重視。
一般要求
 
  ①係統接地必須良好,對於PLC控製係統,接地電阻應小於4Q。
  ②接地線必須有足夠大的線徑,獨立安裝的PLC基本單元,應使用截麵積在2.5nim2以上的黃/綠線與係統保護接地線(PE)連接。
  ③模塊化結構的PLC,各模塊與機架間一般可以通過模塊本身的接地連接端,使得各模塊與嘰架間保持良好的接地,但機架與係統保護地之間應保證接地良好,應使用截麵積在2.5mm2以上的黃/綠線與係統保護接地線(PE)連接。
 
  ④係統中的其他控製裝置(如驅動器、變頻器等)的接地必須同樣符合規範,並獨立接地。
  ⑤係統中的各類屏蔽電纜的屏蔽層、金屬軟管、走線槽(管)、分線盒等均必須保證接地良好。
 
不同接地的處理
 
在PLC係統中,主要有以下幾種與接地有關的常用“地”,需要根據不同的情況進行分別處理。
 
 
(1)數字信號地
 
 
數字信號地是指係統中各種開關量(數字量)的OV端,如接近開關的OV線、PLC輸入的公共OV、晶體管輸出的公共OV等。
 
 
數字信號地在PLC控製係統中,原則上隻需要按照PLC規定的輸入/輸出連接方式進行連接即可,無須另外考慮專門的地線,也不需要與PE線進行連接。
 
 
(2)模擬信號地
 
 
模擬信號地是指係統中各類模擬量的OV端,如用於驅動器(變頻器)的速度給定電壓輸出、測速反饋輸入、傳感器輸入等。
 
 
模擬信號通常采用差動輸出/輸入,各信號間的OV各自獨立,因此,模擬信號地一般不允許進行相互間的連接,也不允許與係統的PE線進行連接。
 
 
 
用於模擬量輸入/輸出的連接線,原則上應使用帶有屏蔽的“雙絞”電纜,屏蔽電纜的屏蔽層必須根據不同的要求與係統的PE線連接。
 
 
 
(3)保護地
 
 
保護地是指係統中各控製裝置、用電設備的外殼接地,如電動機、驅動器的保護接地等。這些保護地必須直接與電櫃內的接地母線(PE母線)連接,不允許控製裝置、用電設備的PE線進行“互連”。
 
 
(4)直流電源地
 
 
係統直流電源地是指除PLC內部電源以外的外部直流電源的OV端(PLC內部直流電源的OV端,一般與PLC的數字信號地共用)。可以分以下幾種情況進行處理:
①當PLC輸入/輸出直流電源分離時,用於PLC輸入的直流電源的OV,必須按本章7.3節“I/O接口設計”部分的要求,與PLC的OV公共線進行連接。用於PLC輸出的直流電源,根據需要,可以不與PLC的OV公共端連接或與PLC的OV公共端連接。
②當PLC輸入/輸出直流電源共用時,直流電源的OV必須與PLC的OV公共線連接。用於PLC輸入/輸出的直流電源OV與係統接地(PE)線之間,根據係統的實際需要,可以連接也可以不連接。
 ③單獨用於PLC係統執行元件的直流電源OV,原則上不與PLC的OV連接,但一般需要與係統的接地(PE)線進行連接。
從抗幹擾的角度考慮,控製係統的PE線原則上也不應與電網的N線相連。但在某些進口機床上,也有使用特殊的“短接端”,將交流電源的OV端、N線、接地(PE)線進行相互連接的情況。當然,PLC發展至今,接地已經不能完全解決信號被幹擾問題,當然,最好的方法還是接入信號隔離器,信號隔離器作為專門處理信號隔離器和幹擾問題的儀器,已經廣泛應用到各個工控現場。
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