现场总线技术揭秘造纸机械抗干扰之谜
在造纸机械现场,抗干扰问题一直是工程师们关注的焦点。这些机器传动系统不仅占据了车间总负荷的大部分,还会产生大量高频电磁波和高次谐波,这些都是对整体工作环境造成影响的主要原因。
变压器、MCC柜以及电力电缆和动力设备也被认为是潜在的干扰源。特别是在动力设备启动时,瞬间电流的增幅会引起暂态干扰,而工频电源波形畸变或高次谐波若未加以隔离或滤波,也可能进入控制系统并影响现场总线信号。
除了导线接触不良产生的火花和电弧外,还有三相供电不平衡导致的地 电流,以及屏蔽层不共地产生的接地环流也是需要注意的问题。
干扰可以通过导线传输(称为传导干扰)或者通过空间以辐射形式传输(称为辐射干扰)。为了有效应对这些干扰,我们可以采取一些措施,比如远离用电设备,以减少距离与干扰衰减率成反比的情况。此外,将现场总线设备与动力缆分开,并使用屏蔽金属氧化物膜(MOX)来保护现场总线,可以显著提高防护效果。而且,如果条件允许,采用UPS或隔离变压器能够有效防止来自工频電网中的污染。
光纤技术也提供了一种更为先进的手段,它可以大幅度降低辐射和传导类型的电子噪声,从而改善通信质量。在选择纸机控制系统与纸机传动系统之间进行数据交换时,考虑到接地环流等问题,使用光纤作为信息载体变得尤其重要,因为它能提供一个几乎无损耗、无噪声、高可靠性的通讯路径。
最后,不同于单点接地方式下各个电子元件的地位只受自身阻抗影响,但需较长的地线;多点接地则因短距离但易形成复杂回路;实际应用中,可根据工作频率选择合适方式,如1MHz以下采用单点,或10MHz以上采用多点。但如果长度过长,则需考虑混合使用策略,以避免过大的阻抗增加噪声。