解锁现场总线系统的抗干扰奥秘揭秘造纸机械通信的隐患与解决方案
在造纸机械现场，总线通信系统面临着一系列的干扰挑战。这些干扰主要来源于以下几个方面：首先，纸机传动系统作为最大的干扰源，其高频电磁波和高次谐波会污染整个车间；其次，变压器、MCC柜、电力电缆和动力设备等设备在工频控制下产生的低频干扰也不可忽视；再者，从工频电源中泄露出的波形畸变和高次谐波若未被隔离或滤波，将影响到控制系统；此外，导线接触不良导致的火花和电弧，以及三相供电不平衡引起的地电流和屏蔽层接地环流也是重要的干扰因素。
这些干扰通过不同的途径传播，其中包括导线传输（即传导干扰）以及空间辐射形式（即辐射干扰）。为了有效应对这种情况，我们需要采取多种措施来防止这种干扰。例如，可以远离用电设备与动力缆，并将现场总线分层布置，以减少距离对抗性效应。此外，加强现场总线设备及电缆的屏蔽效果可以显著降低来自外部环境中的辐射噪声。
为了进一步提高抗干扰能力，我们还可以采用UPS或隔离变压器来保护来自工频供货网络的污染，同时，在信号传输上优先考虑使用光纤，这样可以有效消除辐射噪声并限制了物理介质上的串行信号延迟。最后，不要忽略正确选择并安装整流部分以消除特定谐波，以及确保动力连接使用适当屏蔽且对称性的双绞铜绳。
良好的接地是确保安全操作人员与电子设备免受损害，同时为电子测量提供稳定的零点参考，是防护措施的一大关键。然而，对于不同工作频率范围内不同类型场合，可采用单点或者多点接地策略，或两者结合。在设计时需根据实际应用场景进行权衡考量，以便实现最佳性能。此外，如Profibus2DP这样的现场总线技术在现代造纸工业中得到了广泛应用，它们提供了更快更可靠的通讯解决方案，但仍需注意上述提到的各种潜在问题，以保证通信质量。
