抗干扰探索Can协议带来的造纸机械现场总线革命
在造纸机械现场,总线系统面临着一系列的干扰挑战,这些挑战威胁着信号传输的稳定性和整体生产效率。以下是这些干扰源、传播途径以及采取的抗干扰措施。
首先,纸机车间内存在多种可能引起干扰的因素:(1)纸机传动系统,由于其高功率电力电子元件在高速开关时产生的大量高频电磁波和高次谐波;(2)变压器、MCC柜及电缆等设备,其低频控制信号可能导致近场干扰;(3)来自工频电源的波形畸变和高次谐波,如果未加以隔离或滤波,将会进入控制系统影响现场总线;(4)导线接触不良产生的火花、电弧;以及三相供电不平衡导致的地磁流和屏蔽层不共地产生的问题。
这些干扰通过两种主要途径进行传播:(1)导线传递,即称为“传导干扰”,尤其是地线阻抗与来自工频电源所致之影响较为显著;(2)辐射形式,即“辐射干扰”。
为了有效应对这些问题,我们采取了多种抗干扰措施:(1)远离用电设备并分层布置桥架,以减少辐射与传导型物理距离依赖性的衍生效应,并保护现场总线免受强大的动力设备及其配套设施发出的脉冲、高次谐波等侵袭性攻击,从而降低整个车间内环境中的污染水平,进而提高工作效率。同时,对于采用双绞铜缆进行数据通信时,增加屏蔽功能来限制外部噪声入侵,同时确保内部信号质量,为用户提供更优质服务。(2-5)
除了以上措施,还有UPS或隔离变压器作为补充手段,可以防止工频噪声对数据链路造成破坏。在极端情况下,如长距离且复杂环境中,考虑到光纤技术具有更好的耐放大能力,更宽广带宽,更低损耗,以及更佳安全性能,它们被视作理想选择来构建可靠、高效能通讯网络。这对于那些需要跨越大量障碍物位,而又要保持无失误运行状态的地方来说,无疑是一项至关重要的手段。
最后,在设计接地方案时,也必须权衡单点与多点接地之间的权衡关系。单点连接方式虽然简便,但在地域扩展后易造成累积阻抗问题。而多点接地点直接连接最近的地面节点,有助于减少延迟并适用于快速变化环境中。但若需解决长距离信号完整性问题,则需结合实际情况灵活运用两者,或是在特定条件下采用混合模式以达到最佳效果。此举将使得所有相关操作更加稳定化,不仅提升了制造业生产力的整体水平,也保障了数据交换过程中的准确性与可靠性。