常用的现场总线5大抗干扰技巧解锁造纸机械的数字化未来
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三分之一,而且在高速开关转换时会产生强烈的高频电磁波和高次谐波,这些波形畸变和谐波若未加以隔离或滤波,便会通过工频电源进入控制系统,严重影响现场总线信号。
除了机器传动系统外,还有变压器、MCC柜、电力电缆和动力设备等其他因素也可能成为干扰源。在这类设备启动时,瞬间电流可达到额定电流的六倍以上,从而产生大规模暂态干扰。此外,来自工频电源本身的干扰,以及导线接触不良导致的火花、电弧以及三相供电不平衡引起的地磁流,都需要被妥善处理。
场内信号传播途径主要包括导线传输(称为传导干扰)以及空间辐射形式(称为辐射干扰)。为了应对这种情况,我们可以采取多种措施,如远离用电设备与距离成反比衰减原理相关,将现场总线布置于桥架上,以防止辐射干扰;使用屏蔽技术来抵消金属表面的涡流效应并吸收透射后的损耗;采用无功补偿装置如UPS或隔离变压器以隔离来自工频来源的污染;甚至考虑到光纤通信作为一种更为先进且能够有效防御所有类型噪声和共模模式的手段。
最后,但绝非最不重要的是,对现场总线进行正确地接地。良好的接地对于保护操作人员和设备安全至关重要,同时也是电子测量中的基础参考点,它能抑制各种形式的电子噪声,并提供一个稳定的工作环境。图1展示了不同接地方法,如单点连接法与多点连接法各自带来的优缺点,以及根据工作频率选择最佳策略。这正是造纸机械面临的一个复杂挑战,也是解决问题所需深入研究与创新的地方。