解锁Profibus现场总线的抗干扰神话探秘造纸机械的数字化转型
在造纸机械现场，抗干扰问题一直是工程师们关注的焦点。原有的总线系统面临着来自传动系统、变压器、MCC柜、电力电缆和动力设备等多种干扰源，这些设备不仅产生高频电磁波，还会造成高次谐波对工频电网的污染。此外，导线接触不良产生的火花和电弧，以及三相供电不平衡导致的地地流和屏蔽层接地环流，都对现场总线信号构成了威胁。
这些干扰通过导线传输（传导干扰）或辐射到空间中（辐射干扰），影响了现场总线的正常工作。为了应对这一挑战，我们需要采取一系列措施来提高抗干扰能力。
首先，从物理距离上远离可能引起干扰的设备，如动力设备和大功率电子元件，同时将现场总线布置在分层桥架上，以减少辐射干扢。其次，加强现场总线及其连接电缆的屏蔽，利用金属表面的涡流效应来抵消外来的磁场，并通过反射损耗及透射后吸收损耗来降低辐射影响。
此外，采用无间断功率供应（UPS）或隔离变压器可以防止来自工频电源的直接污染。而对于长距离、高速度且受到严重干扰的情况，可以考虑使用光纤作为通信介质。这不仅能够有效阻挡辐射与传导两种类型的噪声，也能解决接地环流等问题尤其是在纸机控制系统与MCC之间，因存在较大的接地差异而易受影响时。
最后，对于整流部分，正确选择12脉冲整流技术以消除特定谐波；对于动力電缆，则需采用具有良好屏蔽性能并且三芯对称结构以避免串通效应。在整个系统中，确保良好的接地是至关重要的一步，它既保证了操作人员与设备安全，又为电子测量提供了稳定的参考点。
综上所述，在设计和实施Profibus2DP这样的现代化现场总线时，我们必须深入理解各种潜在干扰因素，并采取综合性的防护措施，以确保信息安全可靠，是造纸机械领域发展不可或缺的一环。
