解锁interbus现场总线的抗干扰神话探秘造纸机械的数字隐患
在造纸机械现场,总线抗干扰问题一直是工程师们关注的焦点。首先,纸机传动系统因其高功率电力电子元件而成为最大干扰源,其高速开关转换产生强烈的高频电磁波和高次谐波,对整个车间造成影响。此外,变压器、MCC柜、电力电缆和动力设备也是重要的干扰来源,它们在工频控制中可能会产生暂态干扰。而来自工频电源的波形畸变和高次谐波若未加以隔离或滤波,也会通过供给纸机控制系统的途径进入控制系统,从而影响现场总线信号。
此外,还有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极流和屏蔽层不共地形成的地环流等问题,都需要妥善处理。这些干扰可以通过导线传输(称为传导干扰)或者空间辐射形式(称为辐射干扰)来影响现场总线。
为了应对这些挑战,我们可以采取多种措施。首先,将现场总线设备远离用电设备,并进行分层布置,以减少辐射干扰;其次,加强现场总线设备与电缆的屏蔽效果,可以有效阻挡外来的電磁波,同时也能防止内部信号泄露;再者,使用UPS或隔离变压器可防止来自工频电源的问题;最后,在长距离传输时采用光纤替代铜绞線,可大幅度降低辐射及传导噪声。
良好的接地同样至关重要,因为它能够保护操作人员和设备安全,同时提供一个稳定的零参考点以抑制杂讯。在实际应用中,可以采用单点接地或者多点接地方式,但需根据工作频率选择最合适的一种模式。在复杂环境下,如Profibus2DP这样的现场总线技术,其发展速度迅速且广泛应用于造纸行业,为解决上述问题提供了新的思路。