PLC對(duì)電源的處理
電源是干擾進(jìn)入可編程序控制器的主要途徑之一,電源干擾主要是通過供電線路的阻抗耦合產(chǎn)生的,各種大功率用電設(shè)備是主要的干擾源。
在干擾較強(qiáng)或可靠性要求很高的場(chǎng)合。可以在可編程控制器的交流電源輸入端加接帶屏蔽的隔離變壓器和低通濾波器(見圖 1),隔離變壓器可以抑止從電源線串入外來了干擾。提高抗高頻共模干擾能力,屏蔽層應(yīng)可靠接地。
圖1 低通濾波器電路和隔離變壓器
低通濾波器可以吸收掉電源的大部分“毛刺”,圖中的L1和L2用來抑止高頻差模電壓,L1和L2是用等長(zhǎng)的導(dǎo)線反向繞在同一磁環(huán)上的,50HZ的工頻電流在磁環(huán)中產(chǎn)生的磁通互相抵消,磁環(huán)不會(huì)飽和。兩根線中的共模干擾電流在此環(huán)中產(chǎn)生的磁通是疊加的,共模干擾被L3和L4阻擋,圖中的C1和C2用來濾除共模干擾電壓,C3用來濾除差模干擾電壓。R是壓敏電阻,其擊穿電壓略高于電源正常工作的最高電壓,平常相當(dāng)開路。遇尖峰干擾脈沖時(shí)被擊穿,干擾電壓被壓敏電阻鉗位,這時(shí)壓敏電阻的端電壓等于其擊穿電壓。
高頻干擾信號(hào)不是通過變壓器繞組的耦合,而是通過初級(jí)、次級(jí)繞組間的分布電容傳遞的。在初級(jí)、次級(jí)繞組之間加繞屏蔽層,并將它和鐵心一起接地,可以減少繞組間的分布電容,提高抗高頻干擾的能力。
也可以選用電源濾波器產(chǎn)品,如北京中石公司的電源濾波器,具有良好的共模濾波器、差模濾波性能和高頻干擾抑制性能,能有效抑制線與線之間和線與地之間的干擾,其產(chǎn)品可用于交流單相、三相電源和直流電源。C/D系列高性能濾波器適用于存在瞬態(tài)干擾,要求通過FCCB級(jí)和VDE0871級(jí)電磁兼容測(cè)試的電子設(shè)備,可用于電力監(jiān)控、消防報(bào)警、醫(yī)用電子、單片機(jī)和可編程序控制器等微機(jī)控制系統(tǒng)。
在電力系統(tǒng)中,使用220V的直流電源(蓄電池)給可編程控制器供電,可以明顯的減少來自交流電源的干擾,在交流電源消失時(shí),也能保證可編程程序控制器的正常工作。某些可編程序控制器(如 FX系列可編程控制器)的電源輸入端內(nèi),有一個(gè)直接對(duì)220V交流電源整流的二極管整流橋,交流電壓經(jīng)整流后送給可編程序控制器內(nèi)的開關(guān)電源。開關(guān)電源的輸入電壓范圍很寬,這種可編程序控制器也可以使用220V直流電源。使用交流電源時(shí),整流橋的每只二極管只承受一半的負(fù)載電流,使用直流電源時(shí),有兩只二極管承受全部負(fù)載電流,考慮到可編程序控制器的電源輸入電流很小,在設(shè)計(jì)時(shí)整流二極管一般都留有較大的裕量,如使用直流220V電源電壓不會(huì)有什么問題,經(jīng)過長(zhǎng)期的工業(yè)運(yùn)行,證明上述方案是可行的。
動(dòng)力部分、控制部分、可編程控制器、I/O電源應(yīng)分別配線,隔離變壓器與可編程序控制器和與I/O電源之間應(yīng)采用雙絞線連接。系統(tǒng)的動(dòng)力線足夠粗,以降低大容量異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的線路壓降。如有條件,可對(duì)可編程序控制器采用單獨(dú)得供電回路,以避免其它設(shè)備的啟停對(duì)可編程序控制器的干擾。可編程序控制器的電源可以取自照明線路,相對(duì)而言照明線路上的干擾信號(hào)比動(dòng)力線上的小的多。
外部輸入電路用的外接直流電源最好采用穩(wěn)定電源,那種僅將交流電壓整流濾波的電源含有較強(qiáng)的紋波,可能使可編程序控制器接受到錯(cuò)誤的信息。
在干擾較強(qiáng)或可靠性要求很高的場(chǎng)合。可以在可編程控制器的交流電源輸入端加接帶屏蔽的隔離變壓器和低通濾波器(見圖 1),隔離變壓器可以抑止從電源線串入外來了干擾。提高抗高頻共模干擾能力,屏蔽層應(yīng)可靠接地。
圖1 低通濾波器電路和隔離變壓器
低通濾波器可以吸收掉電源的大部分“毛刺”,圖中的L1和L2用來抑止高頻差模電壓,L1和L2是用等長(zhǎng)的導(dǎo)線反向繞在同一磁環(huán)上的,50HZ的工頻電流在磁環(huán)中產(chǎn)生的磁通互相抵消,磁環(huán)不會(huì)飽和。兩根線中的共模干擾電流在此環(huán)中產(chǎn)生的磁通是疊加的,共模干擾被L3和L4阻擋,圖中的C1和C2用來濾除共模干擾電壓,C3用來濾除差模干擾電壓。R是壓敏電阻,其擊穿電壓略高于電源正常工作的最高電壓,平常相當(dāng)開路。遇尖峰干擾脈沖時(shí)被擊穿,干擾電壓被壓敏電阻鉗位,這時(shí)壓敏電阻的端電壓等于其擊穿電壓。
高頻干擾信號(hào)不是通過變壓器繞組的耦合,而是通過初級(jí)、次級(jí)繞組間的分布電容傳遞的。在初級(jí)、次級(jí)繞組之間加繞屏蔽層,并將它和鐵心一起接地,可以減少繞組間的分布電容,提高抗高頻干擾的能力。
也可以選用電源濾波器產(chǎn)品,如北京中石公司的電源濾波器,具有良好的共模濾波器、差模濾波性能和高頻干擾抑制性能,能有效抑制線與線之間和線與地之間的干擾,其產(chǎn)品可用于交流單相、三相電源和直流電源。C/D系列高性能濾波器適用于存在瞬態(tài)干擾,要求通過FCCB級(jí)和VDE0871級(jí)電磁兼容測(cè)試的電子設(shè)備,可用于電力監(jiān)控、消防報(bào)警、醫(yī)用電子、單片機(jī)和可編程序控制器等微機(jī)控制系統(tǒng)。
在電力系統(tǒng)中,使用220V的直流電源(蓄電池)給可編程控制器供電,可以明顯的減少來自交流電源的干擾,在交流電源消失時(shí),也能保證可編程程序控制器的正常工作。某些可編程序控制器(如 FX系列可編程控制器)的電源輸入端內(nèi),有一個(gè)直接對(duì)220V交流電源整流的二極管整流橋,交流電壓經(jīng)整流后送給可編程序控制器內(nèi)的開關(guān)電源。開關(guān)電源的輸入電壓范圍很寬,這種可編程序控制器也可以使用220V直流電源。使用交流電源時(shí),整流橋的每只二極管只承受一半的負(fù)載電流,使用直流電源時(shí),有兩只二極管承受全部負(fù)載電流,考慮到可編程序控制器的電源輸入電流很小,在設(shè)計(jì)時(shí)整流二極管一般都留有較大的裕量,如使用直流220V電源電壓不會(huì)有什么問題,經(jīng)過長(zhǎng)期的工業(yè)運(yùn)行,證明上述方案是可行的。
動(dòng)力部分、控制部分、可編程控制器、I/O電源應(yīng)分別配線,隔離變壓器與可編程序控制器和與I/O電源之間應(yīng)采用雙絞線連接。系統(tǒng)的動(dòng)力線足夠粗,以降低大容量異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的線路壓降。如有條件,可對(duì)可編程序控制器采用單獨(dú)得供電回路,以避免其它設(shè)備的啟停對(duì)可編程序控制器的干擾。可編程序控制器的電源可以取自照明線路,相對(duì)而言照明線路上的干擾信號(hào)比動(dòng)力線上的小的多。
外部輸入電路用的外接直流電源最好采用穩(wěn)定電源,那種僅將交流電壓整流濾波的電源含有較強(qiáng)的紋波,可能使可編程序控制器接受到錯(cuò)誤的信息。
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