變頻器干擾對PLC的影響及處理方法論文
摘 要:近年來,隨著我國科技發(fā)展水平迅速提升,變頻技術(shù)的整體發(fā)展也處在一個逐漸成熟的進(jìn)程當(dāng)中,在大部分的企業(yè)以及工廠生產(chǎn)運行中都出現(xiàn)了變頻設(shè)備的身影,伴隨著變頻技術(shù)的推廣使用,其所受到的諧波等等相關(guān)方面的不良干擾影響也日益突顯出來,為了保障整個系統(tǒng)的安全運行,該問題急需解決。本文將針對變頻器干擾對PLC所造成的一定影響作簡要分析,同時還提出了相應(yīng)的問題處理方法。
關(guān)鍵詞:變頻器干擾;PLC;影響;處理措施
變頻器主要指的是相應(yīng)的電流變換交流電裝置,即將所電壓以及頻率都比較固定的交流電經(jīng)過合理的轉(zhuǎn)換配置后形成能夠進(jìn)行有效的電壓、頻率調(diào)節(jié)的相應(yīng)裝置。變頻技術(shù)的推廣使用引起了電氣界的一場大的變革,其積極地推進(jìn)了我國的電氣運行系統(tǒng)的快速發(fā)展進(jìn)程。然后,由于變頻器干擾而對PLC造成的影響是不可估量,這就需要及時采取有效的措施進(jìn)行應(yīng)對處理。
1.形成的干擾類型
相較于原有的傳統(tǒng)的調(diào)壓控制裝置來說,變頻器裝置具有非常優(yōu)良的節(jié)能以及控制線性度等等特性。特別在最近幾年內(nèi)的發(fā)展進(jìn)程中,有效使用了微處理器的相關(guān)智能變頻器設(shè)備由于其自身有著非常廣泛的使用對象以及編程便捷、信號輸送量大等等特點,使得其在實際的應(yīng)用過程中廣受歡迎。盡管如此,其還存在著一些不可避免的相關(guān)問題,即容易對弱點信號一定的影響。雖然這些年來,很多生產(chǎn)廠家一直在針對干擾問題作出努力,但是仍然無法將其根除。
1.1諧波
在變頻器的日常運行工作中,總是產(chǎn)生不同性質(zhì)的高次諧波,這些高次諧波的存在會對電網(wǎng)、電氣設(shè)備以及其他裝置造成很大的危害。目前,很多變頻器裝置的前端位置都進(jìn)行了電抗器的有效配置,這在一定程度上可以減緩高次諧波所帶來的危害,但是,針對于一些更高的諧波來說,其是起不到濾除阻抗作用的。這些不能夠被濾掉的更高次諧波極易對PLC產(chǎn)生影響,PLC自身所形成的信號是比較微弱的,其對電源的要求標(biāo)準(zhǔn)非常高,由于高次諧波對電源等等裝置所造成的應(yīng)影響必然會導(dǎo)致PLC信號的不穩(wěn)定,從而造成集中控制系統(tǒng)以及密度控制系統(tǒng)的非正常運行。
1.2射頻
針對變頻器干擾問題,為了降低其對PLC的消極影響率,使得在變頻器的后端位置也進(jìn)行了電抗器的有效配置。由于變頻的主要特點就是經(jīng)過對頻率的有效改變來實現(xiàn)對相應(yīng)的電機設(shè)備轉(zhuǎn)速的有效控制,這樣就造成了在變頻器的正常運行過程中,尤其是在具體的速度調(diào)整過程中,如果相關(guān)的動力電纜所發(fā)出的強度不一的射頻信號與PLC的弱電信號相同,則會造成極難處理的射頻干擾問題。
2. PLC干擾問題的關(guān)注
在實際運行過程中,變頻器的正常使用會對周圍包括PLC在內(nèi)的相關(guān)電器設(shè)備造成很大程度的電磁干擾影響,與此同時,變頻器主電路斷路器等等相關(guān)的開關(guān)器件的實際動作也會對PLC的正常工作造成影響。所以,在進(jìn)行PLC與變頻器裝置的有效連接時應(yīng)該重點其中的具體問題。
。1)針對PLC本身來說,應(yīng)該按照相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及實際的環(huán)境條件來進(jìn)行接地行為,盡量避免與變頻器使用相同的接地線,與此同時,在具體的接地過程中,應(yīng)該盡量將變頻器與PLC所使用的接地線分開放置。
(2)如果出現(xiàn)了電源電壓的大波動所造成的諧波成分較多的情況,要想針對具體的諧波影響進(jìn)行有效抑制,則應(yīng)該注意要在PLC電源模塊以及輸送模塊位置的相應(yīng)電源上進(jìn)行隔離變壓器以及噪音濾波器的接入。若是產(chǎn)生了非常嚴(yán)重干擾影響,則應(yīng)該在具體的變頻器回路中進(jìn)行專用變頻器以及電抗器、噪音濾波器的有效接入。
(3)在實際的安裝過程中,要是出現(xiàn)了PLC與變頻器一起放置在相同的電控柜中的情況,針對該情形需要進(jìn)行PLC電纜以及變頻器電纜的分開放置,特別要注意的是將PLC的弱電電纜與變頻器的強電電纜一定要分開進(jìn)行安裝。
3.有效抑制變頻器干擾的具體措施
3.1選用適合的電抗器裝置
通常來說,變頻器的.實際輸入側(cè)功率一般都是由變頻器裝置內(nèi)部的AC/DC變換電路系統(tǒng)所決定的,這樣下來就可以運用相應(yīng)的并聯(lián)功率因數(shù)來矯正DC電抗器,在電流的一側(cè)進(jìn)行AC電抗器串聯(lián)的方法,具體為,將進(jìn)線電流THDV有效降低百分之三十到百分之五十,使其達(dá)到不添加電抗器時的實際諧波電流的二分之一左右。
3.2安裝有源電力濾波器
就目前的發(fā)展趨勢而言,運用相應(yīng)的有源電力濾波器來進(jìn)行干擾抑制也是一種比較有用的方法,其具體的使用過程為將該濾波器并聯(lián)或者串聯(lián)在主要的運行電路系統(tǒng)中,及時地進(jìn)行補償對象的諧波電流檢測,然后通過相應(yīng)的補償裝置生成一個反向的等諧波電流的補償電流,使得整個電網(wǎng)電流中只存在有基波電流。由于該種濾波器只是針對頻率與幅值發(fā)生變化的諧波進(jìn)行跟蹤補償處理的,其的實際特性并沒有受到系統(tǒng)影響,因此不會產(chǎn)生放大諧波的影響。
3.3加裝屏蔽電纜
這樣做是為了有效降低變頻器動力電纜輻射電磁干擾率,要求在工程運用中應(yīng)該運用相應(yīng)的屏蔽電力電纜,實現(xiàn)動力線生產(chǎn)的電磁干擾的減少。
3.4合理選擇配電器
針對變送器和共用信號儀表供電應(yīng)該選用分布電容小、抑制帶大的配電器,比如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù),最終實現(xiàn)PLC系統(tǒng)所受不良干擾的合理降低。
3.5分開鋪線
將PM系統(tǒng)的信號線與動力線進(jìn)行分開鋪設(shè),這樣做在很大程度上實現(xiàn)了雙絞線的有效使用對共模干擾的有效降低。
3.6軟件抗干擾
數(shù)字濾波和工頻整形采樣,可有效消除周期性干擾;定時校正參考點電位,并采用動態(tài)零點,可有效防止電位漂移;采用信息冗余技術(shù),設(shè)計相應(yīng)的軟件標(biāo)志位;采用間接跳轉(zhuǎn)、設(shè)置軟件陷阱等提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性。
3.7穿管設(shè)置
在實際的變頻器的動力和控制電纜的相應(yīng)屏蔽層進(jìn)行安裝可靠接地時,在一定情況下要實施穿管措施。
綜上可知,隨著科技日新月異的發(fā)展,變頻技術(shù)日完善,通過各種有效措施的有效實施,能夠?qū)崿F(xiàn)變頻干擾對PLC影響率的最大化減低,使得變頻器應(yīng)用技術(shù)水準(zhǔn)得到完美提升。
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