사회가 발전하고 과학 기술이 지속적으로 발전함에 따라 DCS/PLC 및 기타 자동화 장비가 산업 제어에 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 이러한 제어 시스템의 신뢰성은 산업 기업의 안전한 생산과 경제적인 운영에 직접적인 영향을 미치므로 시스템의 -간섭 방지 기능은 전체 시스템의 안정적인 작동에 핵심입니다. 현재, 장비의 다양성이 발전함에 따라 간섭 문제가 점점 더 두드러지고 있습니다. 자동 제어에서 간섭을 어떻게 효과적으로 제거하고 저항할 수 있는지에 대한 관심도 점점 더 높아지고 있습니다. 이 문서에서는 자동화 제어 시스템의 일반적인 간섭 문제를 간략하게 분석하고 이것이 도움이 되기를 바랍니다.
다양한 유형의 DCS/PLC 및 기타 자동화 장비에 사용되는 자동화 시스템 중 일부는 제어실에 중앙에 설치되고 일부는 생산 현장 및 다양한 모터 장비에 설치되며 대부분은 강력한 전기 회로와 강력한 전기 장비로 형성된 가혹한 전자기 환경에 있습니다. 이러한 유형의 제어 시스템의 신뢰성을 높이려면 시스템의 안정적인 작동을 효과적으로 보장하기 위해 모든 종류의 간섭을 제거해야 합니다.
전자기 간섭의 주요 원인인 PLC/DCS 제어 시스템
1. 우주로부터의 방사선 간섭
우주 방사선 전자기장(EMI)은 주로 전력 네트워크, 전기 장비, 과도 프로세스, 번개, 라디오 방송, 텔레비전, 레이더, 고주파 유도 가열 장비 등에서 발생하며 일반적으로 방사선 간섭으로 알려져 있으며 분포가 매우 복잡합니다. PLC/DCS 시스템이 무선 주파수 분야에 배치되면 방사선 간섭을 받게 되며 그 영향은 주로 두 가지 경로를 통해 발생합니다. 하나는 간섭의 회로 인덕턴스에 의해 DCS/PLC 내부 방사선에 직접적으로 발생합니다. 두 번째는 간섭에 의해 도입된 통신 회선의 유도에 의해 DCS/PLC 통신 네트워크 방사선에 대한 것입니다. 일반적으로 보호를 위한 차폐 케이블 및 시스템 로컬 차폐 및 고{4}}전압 완화 구성요소의 설정을 통해 전자기장의 크기, 특히 주파수에 의해 생성되는 방사선 간섭 및 현장 장비 레이아웃과 장비.
2. 시스템 외부의 리드로부터 전도 간섭
주로 전도 간섭이라고 불리는 전력 및 신호 라인의 도입을 통해 발생합니다. 이런 간섭은 우리 산업현장에서 더욱 심각하다.
A. 전원 공급 장치의 간섭
실습에 따르면 PLC/DCS 제어 시스템의 도입으로 인해 전원 공급 장치 간섭이 발생하는 경우가 많습니다.PLC/DCS 시스템의 일반 전원 공급 장치는 전력망 전원 공급 장치에서 발생합니다. 전력망의 적용 범위가 넓기 때문에 모든 공간의 전자기 간섭을 받게 됩니다. 그리고 라인 유도 전압 및 전류, 특히 그리드 변경 내에서 스위칭 동작 서지, 대형 전력 장비의 시동 및 정지, 고조파로 인한 AC 및 DC 회전 장치, 그리드 단락 과도 충격 등이 송전선을 통해 전원 공급 장치 측으로 전달됩니다. 시스템 전원 공급 장치는 일반적으로 절연 전원 공급 장치를 사용하지만 메커니즘 및 제조 공정 요소로 인해 절연이 이상적이지 않습니다. 실제로 분산 매개변수, 특히 분산 커패시턴스로 인해 절대적인 분리는 불가능합니다.
B. 신호선 도입으로 인한 간섭
다양한 유형의 신호 전송 라인에 연결된 PLC/DCS 제어 시스템을 사용하면 효과적인 신호를 전송할 수 있을 뿐만 아니라 항상 외부 간섭 신호 침입이 발생합니다. 이 간섭에는 주로 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 송신기 또는 공통 신호 계측 전원 공급 장치 스트링을 통해 그리드 간섭으로 들어가는 것입니다. 이는 종종 무시됩니다. 두 번째는 공간 전자파 유도 간섭에 의한 신호선, 즉 외부 유도 간섭의 신호선으로 매우 심각합니다. 전송 신호에 의해 유입되는 간섭으로 인해 I/O 신호의 비정상적인 작동이 발생하고 측정 정확도가 크게 떨어지며 심각한 경우 구성 요소가 손상될 수 있습니다. 시스템의 절연 성능이 좋지 않으면 신호 간의 상호 간섭이 발생하여 공통 접지 시스템 버스 역류가 발생하여 로직 데이터 변경, 오류 및 충돌이 발생합니다. PLC/DCS 제어 시스템은 다수의 I/O 모듈 손상으로 인한 신호 간섭 도입으로 인한 시스템 장애가 매우 심각하여 많은 시스템 장애를 초래합니다.
3. 간섭시 접지 시스템의 혼란으로부터
접지는 전자 장비(EMC)의 전자기 호환성을 향상시키는 효과적인 수단 중 하나입니다. 전자기 간섭의 영향을 억제할 뿐만 아니라 장비가 외부 세계로 간섭을 내보내는 것을 방지하기 위해 올바른 접지를 수행합니다. 접지가 잘못되면 심각한 간섭 신호가 발생하여 PLC/DCS 시스템이 제대로 작동하지 않게 됩니다. 시스템 접지, 차폐 접지, AC 접지 및 보호 접지 등을 포함한 DCS/PLC 제어 시스템 접지. DCS / PLC 시스템 간섭에 대한 접지 시스템 혼란은 주로 각 접지점의 전위 분포가 고르지 않고 서로 다른 접지점 간의 접지 전위차로 인해 접지 루프 전류가 발생하여 시스템의 정상적인 작동에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 케이블 실드는 접지 지점이어야 하며, 케이블 실드 끝 A, B가 접지되면 접지 전위차가 있고 실드를 통해 흐르는 전류가 있으며, 이상이 발생하고 낙뢰가 발생하면 접지 전류가 더 커집니다.
또한, 차폐층, 접지선 및 접지는 폐쇄 루프를 구성할 수 있으며, 변화하는 자기장의 작용에 따라 차폐층에 유도 전류가 발생하고, 차폐층과 코어 와이어 사이의 수렴, 신호 루프 간섭이 발생합니다. 시스템 접지 및 기타 접지 처리 혼란으로 인해 발생하는 접지 루프는 접지에 불평등한 전위 분포를 생성하여 PLC 내의 논리 회로 및 아날로그 회로의 정상적인 작동에 영향을 미칠 수 있습니다. PLC 논리 전압 간섭 허용 오차는 낮으며 접지 전위 분포 간섭 논리는 DCS/PLC 계산 및 데이터 저장 논리에 영향을 미쳐 데이터 중단, 프로그램 실행 또는 충돌을 초래할 수 있습니다. 아날로그 접지 전위 분포는 측정 정확도를 저하시켜 신호 측정 및 제어에 심각한 왜곡을 일으키고 잘못된 조치를 취하게 됩니다.
4. 간섭 내의 DCS/PLC 시스템에서
주로 시스템 구성요소와 회로에 의해 생성된 상호 전자기 복사(예: 논리 회로)는 서로 방출하고 아날로그 회로, 아날로그 접지 및 논리 접지에 미치는 영향과 구성요소의 상호 영향 및 상호 불일치를 사용합니다. 이 모든 것은 전자기 호환성 설계 내용 내에서 시스템의 DCS/PLC 제조업체에 속하며 부서의 응용 프로그램을 변경할 수 없기 때문에 더 복잡하고 고려해야 할 사항이 많지 않지만 더 많은 응용 실습을 통해 또는 테스트 후에 시스템을 선택해야 합니다.
일반적인 간섭현상 및 판단방법
현상:
A. 시스템이 명령을 보내면 모터가 불규칙하게 회전합니다.
B. 신호가 0과 같을 때 디지털 디스플레이 테이블의 값이 혼란스럽게 점프합니다.
C. 센서 작업, DCS/PLC 수집 신호와 신호 값에 해당하는 실제 매개변수가 일치하지 않으며 오류 값이 무작위적이고 불규칙합니다. D와 AC 서보 시스템은 동일한 전원(동일 전원), 동일한 전원(동일 전원), 동일한 전원(동일 전원)을 공유합니다.
D. 및 AC 서보 시스템은 동일한 전원 공급 장치(예: 모니터 등)를 공유하며 제대로 작동하지 않습니다.
판단 단계는 다음과 같습니다.
A. 간섭과 같은 수신 포트의 멀티미터 AC 기어 감지를 통해 AC 신호가 생성됩니다. 이 신호가 크지 않으면 신호 획득이 매우 작아서 거의 영향을 미치지 않습니다. 이 AC 신호가 크면 값에 영향을 미치므로 해결 방법을 찾아야 합니다.
B. 땅의 항구 끝이 보이는가? 접지된 경우 걸림 현상이 있거나 접지 불량이 있는지 여부. 멀티미터를 사용하여 포트와 접지 사이의 전압 차이를 측정합니다(시스템 접지일 수도 있고 신호 접지일 수도 있음). AC 전압이 있으면 간섭이 있다는 뜻이고, AC 전압이 없으면 DC 전압 차이가 있다는 뜻입니다. 이 전압 차이는 커서 시스템에 영향을 미칩니다. 차이는 작고, 영향도 작고 무시할 수 있습니다.
C. 그런 다음 차폐층이 접지되었는지 확인합니다. 단일 지점 접지인지 이중-접지인지 확인합니다. 일반적으로 단일-지점 접지.
시스템 간섭에 대한 더 좋고 간단한 솔루션
(1) 강한 전기 간섭:
계측 신호, DCS/PLC 제어 신호는 약하고 강한 전기 간섭에 취약합니다. 따라서 캐비닛 배선(케이블 트렌치, 케이블 트레이, 파이프 및 기타 배치 방법을 통해), 통신 회선, 신호 회선, 제어 회선 및 기타 약한 전기 신호가 강한 전력에서 멀리 떨어져 있어야 한다는 요구 사항에서 간격은 20CM 이상이어야 합니다. 케이블 트렌치 다층-층, 아래의 강한 케이블에 놓이는 약한 케이블의 요구 사항.
(2) 캐비닛 간섭:
DCS/PLC 시스템은 동일한 스위치에 고전압 전기 기기를 설치할 수 없습니다.{0}}PLC 출력은 중간 릴레이를 사용하여 외부 스위칭 신호를 분리합니다. 현장 조건에 따라 입력 신호가 강한 케이블로부터 효과적으로 분리될 수 없는 경우 소형 릴레이를 사용하여 입력 스위칭 신호를 분리할 수 있습니다. 물론 제어 캐비닛의 DCS/PLC 입력 신호와 제어 캐비닛에서 멀지 않은 입력 신호는 일반적으로 릴레이로 절연할 필요가 없습니다.
제어 캐비닛에는 많은 신호 라인이 있습니다. 배선이 혼란스러우면 장비의 오작동을 일으키게 되지만 확인하는 것은 꽤 번거로운 일이다. 따라서 제어 캐비닛 설계 시 이러한 상황을 고려해야 하며, 장비는 여러 층으로 배열되고 정렬이 명확해야 합니다. 세트, PLC의 기존 및 높은{3}} 전력선은 동일한 슬롯에 있어야 하는 별도의 라인, 조건이 허용하는 경우 AC 라인, DC 라인의 별도 묶음으로 최상의 슬롯 정렬을 가능하게 하고 공간 거리를 최대한 크게 만들고 간섭을 최소화하도록 노력합니다. 서로 다른 신호 라인은 동일한 플러그 어댑터를 사용하지 않는 것이 가장 좋습니다(예: 동일한 플러그를 사용해야 함). 예비 단자 또는 접지 단자를 사용하여 상호 간섭을 줄이기 위해 분리합니다.
PLC는 고전압 전기 제품이 있는 동일한 개폐기 캐비닛에 설치할 수 없습니다.{0}} 캐비닛 내 PLC는 전력선에서 멀리 떨어져 있어야 합니다(둘 사이의 거리는 200mm 이상이어야 함). 동일한 캐비닛에 PLC가 설치된 경우 계전기, 접촉기 코일과 같은 유도 부하를 RC 아크 제거 회로와 병렬로 연결해야 합니다.
(3) 신호선 방지-간섭
신호 라인은 신호 감지 및 제어 신호 전송 작업을 수행하며 전송 품질은 전체 제어 시스템의 정확성, 안정성 및 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 신호선 간섭은 주로 전자기 복사 공간, 차동 모드 간섭 및 공통 모드 간섭에서 발생합니다.
차동 모드 간섭은 간섭 신호에 중첩된 신호 라인의 측정을 말하며, 이 간섭은 대부분 고주파 교류 신호이며, 소스는 일반적으로 결합 간섭입니다. 일반 모드 간섭을 억제하는 방법은 다음과 같습니다.
A. RC 필터 또는 이중 T 필터에 연결된 입력 회로에서.
B. 이중 적분형 A/D 변환기를 사용하려고 하면 이 적분기 작업의 특성으로 인해 고주파수 간섭을 제거하는 데 특정 역할이 있습니다.-
C. 전압 신호는 전류 신호로 변환되어 전송됩니다.
공통- 모드 간섭은 신호 라인의 일반적인 간섭 신호로, 일반적으로 측정된 신호 접지 단자와 제어 시스템의 접지 단자에 의해 발생합니다. 사이클의 두 신호 라인에서 이러한 간섭으로 인해 특정 전위차가 발생하며 진폭은 기본적으로 경우와 동일하므로 위의 방법을 사용하면 제거하거나 억제할 수 없습니다. 방법은 다음과 같습니다.
A. 이중 차동 입력 차동 증폭기를 사용하면 이 증폭기는 매우 높은 공통 모드 거부율을 갖습니다.
B. 연선을 사용하는 입력 라인, 연선은 공통 모드 간섭을 줄일 수 있으며 유도는 서로를 상쇄합니다.
C. 광전자 격리 방법을 사용하면 공통 모드 간섭을 제거할 수 있습니다.
D. 차폐선 사용 및 단면-접지.
신호 왜곡을 방지하려면 장거리로 전송되는 신호의 임피던스 매칭에 주의하십시오.
스위칭 신호(예: 버튼, 리미트 스위치, 근접 스위치 및 기타 제공되는 신호)에는 일반적으로 케이블에 대한 특별한 요구 사항이 없으며 일반 케이블, 신호 전송 거리를 사용할 수 있으며 차폐 케이블을 사용할 수 있습니다.
아날로그 신호 및 고속{0}}신호 라인(예: 펄스 센서, 카운팅 디지털 디스크 및 기타 제공되는 신호)은 차폐 케이블을 선택해야 합니다.
통신 케이블은 높은 신뢰성을 요구하며 일부 통신 케이블 신호 주파수는 매우 높습니다. 일반적으로 특수 케이블을 제공하려면 PLC 제조업체를 선택해야 합니다. 요구 사항이 높거나 낮은 신호 주파수가 아닌 경우 차폐 기능이 있는 연선 케이블을 선택할 수도 있지만 품질이 좋아야 합니다.