EMC定義
國際電工委員會(huì )標準IEC對電磁兼容的定義是:系統或設備在所處的電磁環(huán)境中能正常工作,同時(shí)不對其他系統和設備造成干擾。
EMI、EMC和EMS的異同
1.3.1、EMC 包括EMI(interference)和EMS(susceptibility),也就是電磁干擾和電磁抗干擾。
1.3.2、EMI,電磁干擾度,描述一產(chǎn)品對其他產(chǎn)品的電磁輻射干擾程度,是否會(huì )影響其周?chē)h(huán)境或同一電氣環(huán)境內的其它電
子或電氣產(chǎn)品的正常工作;
EMI又包括傳導干擾CE(conduction emission)和輻射干擾RE(radiation emission)以及諧波harmonic。
1.3.3、EMS,電磁抗干擾度,描述一電子或電氣產(chǎn)品是否會(huì )受其周?chē)h(huán)境或同一電氣環(huán)境內其它電子或電氣產(chǎn)品的干擾而影
響其自身的正常工作。
EMS又包括靜電抗干擾ESD,射頻抗擾度EFT,電快速瞬變脈沖群抗擾度,浪涌抗擾度,電壓暫降抗擾度Dip,等等相關(guān)
項目。
接地是提高電子設備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,既能抑制電磁干擾的而錯誤的接地,反而會(huì )引入嚴
重的干擾信號,使PLC系統將無(wú)法正常工作。
PLC控制系統的地線(xiàn)包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統混亂對PLC系統的干擾 不同 接地點(diǎn)間存在地電
位差,引起地環(huán)路電流,影響系統正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地 地,就 存在地電位差,有電流流過(guò)屏蔽層,當
發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí),地線(xiàn)電流將更大。
此外,屏蔽層、接地線(xiàn)和大地有可能構成閉合環(huán)路,在變化磁場(chǎng)的作用下,屏蔽層內有會(huì )出現 的耦 合,干擾信號回路。若
系統地與其它接地處理混亂,所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線(xiàn)上產(chǎn)生不等 擬 電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限
較低,邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏 亂、程 序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降,引起對信
號測控的嚴重失真和誤動(dòng)作
2.2.3 來(lái)自PLC系統內部的干擾
主要由系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生,如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的 及元器 件間的相互不匹配使
用等。這都屬于PLC制造廠(chǎng)對系統內部進(jìn)行電磁兼容設計的內容,比較復 必過(guò) 多考慮,但要選擇具有較多應用實(shí)績(jì)或經(jīng)過(guò)
考驗的系統。
4 主要抗干擾措施
4.1 采用性能優(yōu)良的電源,抑制電網(wǎng)引入的干擾
在PLC控制系統中,電源占有極重要的地位。電網(wǎng)干擾串入PLC控制系統主要通過(guò)PLC系統的供電電源(如CPU 電源、I/O電源
等)、變送器。
供電電源和與PLC系統具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入的?,F在,對于PLC系統供電的電源,一般都采用隔離性
能較好電源,而對于變送器供電的電源和PLC系統有直接電氣連接的儀表的供電電源,并沒(méi)受到足夠的重視,雖然采取了一定
的隔離措施,但普遍還不夠,主要是使用的隔離變壓器分布參數大,抑制干擾能力差,經(jīng)電源耦合而串入共模干擾、差模干
擾。所以,對于變送器和共用信號儀表供電應選擇分布電容小、抑制帶大(如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù))的配電器,
以減少PLC系統的干擾。
此外,為保證電網(wǎng)饋點(diǎn)不中斷,可采用在線(xiàn)式不間斷供電電源(UPS)供電,提高供電的安全可*性。并且UPS還具有較強的
干擾隔 離性能, 是一種PLC控制系統的理想電源。
4.2 電纜選擇的敖設
為了減少動(dòng)力電纜輻射電磁干擾,尤其是變頻裝置饋電電纜。如在某工程中,采用了銅帶鎧裝屏蔽電力電纜,從而降低了動(dòng)
力線(xiàn) 生產(chǎn)的 電磁干擾。
4.4 正確選擇接地點(diǎn),完善接地系統
接地的目的通常有兩個(gè),其一為了安全,其二是為了抑制干擾。完善的接地系統是PLC控制系統抗電磁干擾的重要措施之一。
系統接地方式有:浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。對PLC控制系統而言,它屬高速低電平控制裝置,應采用
直接接 地方式。 由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響,裝置之間的信號交換頻率一般都低于1MHz,所以PLC控
制系統接地線(xiàn)采用一點(diǎn)接 地和串聯(lián) 一點(diǎn)接地方式。集中布置的PLC系統適于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式,各裝置的柜體中心接地點(diǎn)
以單獨的接地線(xiàn)引向接地極。如果裝置間距 較大, 應采用串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。用一根大截面銅母線(xiàn)(或絕緣電纜)連接各
裝置的柜體中心接地點(diǎn),然后將接地母線(xiàn)直接連接接地 極。接地線(xiàn) 采用截面大于22mm2的銅導線(xiàn),總母線(xiàn)使用截面大于
60mm2的銅排。接地極的接地電阻小于2Ω,接地極最好埋在距建筑物10 ~ 15m遠處,而且 PLC系統接地點(diǎn)必須與強電設備接
地點(diǎn)相距10m以上。
信號源接地時(shí),屏蔽層應在信號側接地;不接地時(shí),應在PLC側接地;信號線(xiàn)中間有接頭時(shí),屏蔽層應牢固連接并進(jìn)行絕緣
處理, 一定要避 免多點(diǎn)接地;多個(gè)測點(diǎn)信號的屏蔽雙絞線(xiàn)與多芯對絞總屏電纜連接時(shí),各屏蔽層應相互連接好,并經(jīng)絕緣
處理。選擇適當的接地處單點(diǎn)接點(diǎn)。