PLC總被模擬量干擾怎么辦?
PLC項目調(diào)試過程中什么七里八怪的問題都有可能遇到,信號干擾就是其中一種,遇到了問題原因還不好查找。今天分享兩個案例,變頻器對PLC模擬量干擾的例子以及用信號隔離模塊克服此類干擾的解決辦法。
舉例1
現(xiàn)象說明
西門子PLC中AO點發(fā)出一路4-20mA電流控制信號,輸出至西門子變頻器,無法控制變頻器啟動。
故障查找
1、疑似模擬量輸出板卡問題,用萬用表測量4-20mA輸出信號,信號是正常的!
2、開始懷疑是變頻器控制信號輸入端有了問題,換了一臺同型號變頻器,問題仍然如此。
3、用一臺手持式信號發(fā)射器做4-20mA輸出信號源,輸出標準電流信號至變頻器,這下變頻器啟動了,因而我們排除了模擬量輸出板卡和變頻器的故障。
4、由此推測是變頻器的干擾信號傳導(dǎo)至模擬量通道所致。
5、為了驗證,在PLC模擬量4-20mA輸出通道中加裝了一臺信號隔離模塊TA3012,TA3012的輸入端子5、6接模擬量輸出模塊,輸出端子1、2端子接變頻器,3、4端子接外部24VDC供電電源,變頻器正常啟動了。
6、據(jù)此斷定,問題的根源在于變頻器干擾模擬量通道所致。
注意事項
在PLC和變頻器同時使用的自控系統(tǒng)中,應(yīng)該著重注意以下事項:
1、PLC供電電源與動力系統(tǒng)電源(變頻器電源)分別配置,且PLC的供電應(yīng)該選擇隔離變壓器。
2、動力線盡量與信號線分開,信號線要做屏蔽。
3、無論是模擬信號輸入還是模擬信號輸出,模擬量通道一律使用信號隔離模塊。
4、PLC程序里做軟件濾波設(shè)計。
5、信號地與動力地分開設(shè)計。
舉例2
前段時間看到一個關(guān)于模擬量干擾問題的分析和解決,在我們實際運用中會碰到很多類似的問題。和大家一起分享:“車間有10臺250KW電機,負載為高壓泵。變頻器用施耐德ATV71跟PLC通過DP連接,PLC使用的西門子300,壓力變送器為西門子,變送器到PLC為4-20mA模擬量,中間使用屏蔽線輸入。
調(diào)試好后運行一周一切正常。廠家走后,開機忽然出現(xiàn)8號泵,設(shè)定40公斤壓力,實際值為70公斤。設(shè)定80公斤壓力實際值為110公斤。剛開始懷疑傳感器故障,替換到其他泵上一切正常。之后變頻器全開,3,4,5,6,7,9,10號泵也出現(xiàn)類似問題。推測為壓力傳感器受到變頻器干擾造成。廠家建議增加金屬管屏蔽。但是考慮到現(xiàn)場施工難度(控制室距電機30多米,全部走地下線纜溝)。
并且我認為變頻器的諧波干擾應(yīng)該是壓力值上下波動,很少見到有干擾造成呈線性增大的。剛開始懷疑廠家程序有問題,因為顯示屏這邊始終顯示的壓力值是40公斤,但是變頻器卻輸出70公斤的頻率。廠家不同意該觀點,說自己絕對用的西門子標準PID塊。
百思不得其解。無意中發(fā)現(xiàn),廠家傳感器負跟屏蔽層同時接入到PLC模擬量輸入端的M。拆下屏蔽線后將其接入設(shè)備的地后故障消除。推測:2線制傳感器,正極有PLC提供24V電壓,負極則是傳感器用來輸出4-20mA電流的地方。屏蔽線跟負極接到一起后,屏蔽線上的感應(yīng)電動勢產(chǎn)生電流一起進入了PLC輸入端造成了一個疊加的電流,從而形成壓力值線性的增加。
結(jié)果運行沒2天又出現(xiàn)同樣情況,并且更嚴重的是其中一個壓力傳感器拆除了居然還有40公斤壓力,最終檢查發(fā)現(xiàn)PLC輸入側(cè)負極剝線剝長了,相互之間短路了,造成其他通道的信號串出來了。這才想起來,剛開始調(diào)試的時候廠家問我是不是設(shè)備地跟柜子地不在一個地上。壓力傳感器屏蔽線2端接地后,干擾還特別厲害。都無法顯示。我也沒多想隨口來了句,單端接地。之后他們說好了。現(xiàn)在想來,應(yīng)該是當初每個傳感器的電流輸出側(cè)都通過屏蔽線連到了一起造成了短路,之后拆除了傳感器側(cè)的地線。由于屏蔽線沒接到一起所以信號正常了。
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