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張家港彎管機PLC控制系統用戶使用時主要干擾源分析

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蘇州市張家港市目前是中國彎管機設備的主要制造基地,聚集了上百家彎管機制造廠商,臺灣著名的和和彎管機和喬升彎管機都在張家港設有制造分
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蘇州市張家港市目前是中國彎管機設備的主要制造基地,聚集了上百家彎管機制造廠商,臺灣著名的和和彎管機和喬升彎管機都在張家港設有制造分廠,國產彎管機比有名的有江蘇合豐機械、張家港新之昊機械等企業,張家港彎管機制造商大部分使用的控制系統為PLC控制器。張家港彎管機廠商也有個別使用PC電腦作為控制系統,按道理在彎管機上應該使用工業電腦級別的電腦系統才比較可靠,但是這些彎管機廠家為了控制成本,使用個人電腦級作為控制單元,這樣可想而知,彎管機的穩定性和可靠性就會大打折扣。

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當彎管機廠家選擇PLC作為控制單元的時候,也會面臨兩種選擇,是使用大品牌的PLC還是用小品牌的PLC?大品牌的PLC有三菱、西門子、歐姆龍等,小品牌就多了,質量比較好有一些,但是魚目混珠,差的就更多了,這類PLC的穩定性和可靠性都很糟糕,不在本文討論范圍之內。蘇州優伊機器人公司在制造全自動彎管機、縮管機、全自動切管機、自動化生產線時必須選擇大品牌PLC控制器,如三菱PLC作為控制單元,保證我們出廠的設備在控制系統方面的可靠性和穩定性。

PLC2.jpg

即使選擇了大品牌的PLC作為全自動彎管機的控制單元,用戶現場的工況復雜性,導致全自動彎管機等設備在使用時,依舊會受到各種干擾源的襲擾,這就要求我們的設備工程師在選擇使用大品牌PLC的同時,還要考慮彎管機和切管機以及自動化生產線等設備的抗干擾問題。PLC控制系統主要干擾源來自于工業供電系統,工業用電源分布的不合理、功率匹配失衡、大的電磁脈沖是干擾信號進入PLC控制系統的主要途徑之一,其主要表現在通過供電線路的阻抗耦合產生。變電所電網干擾竄入PLC控制系統主要通過PLC系統的220伏供電電源、變送器提供的三相工業380伏電源和與PLC系統具有直接電氣連接的儀表供電電源等通過線路耦合入。 目前PLC本身的系統的供電電源一般都釆用隔離性能較好的開關電源,而對于變電所提供的電源和與PLC系統有直接電氣連接的儀表供電電源功率匹配和平衡往往都沒有做好,用戶在這方面并沒有引起足夠的重視。我們有個客戶新建設的廠房,開始運行的還比較正常,隨著設備的不停遷入,用電功率加大,功率匹配和相位間的功率失衡問題越發突出,導致要求較高的工業機器人和自動化生產線不能正常工作,各種報警信號相繼出現,雖然后續采取了一系列措施,包括加裝各種穩壓電源,加強控制信號端抗干擾的屏蔽措施,依然偶有非邏輯報警信號出現,因此,用戶在設置車間配電方面,要充分考慮電網的功率匹配,相位間功率平衡,集中各種大功率用電設備使用單獨供電系統,避免所產牛的交流磁場主要的干擾源,尤其是匹配電網內部的各種設備的變化、幵關操作產生的浪涌、大型電力設備的啟停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網短路暫態過程的沖擊等會對接入同一個電網的PLC的供電電源造成嚴重的十擾,嚴重時甚至會造成PLC 在運行中出現死機和信號亂竄等情況。 所以,用戶除了在上述車間電網功率和相位匹配方面外,還要對變送器出來的電源選擇分布電容小、抑制帶寬(如釆用多次隔離、屏蔽及漏感技術)的配電器,以減小對PLC控制系統的干擾。此外,為保證彎管機和自動生產線的PLC控制系統的供電電源不中斷,可釆用在線式不間斷供電電源(UPS) 供電,以及前端添加交流穩壓器以提高供電的安全可靠性。UPS不間斷電源具有較強的干擾隔離性能,是彎管機和自動化生產線PLC控制系統的理想電源。為了抑制大功率設備啟動引起的電網電壓波動及工頻干擾,一般采用隔離變壓器和功率交流穩壓器,并且進行在線濾波,所有控制信號的屏蔽層均要端頭良好接地(大地)。工業電網中常常會含有較高的諧波成分,電網負荷大的時候,電網電壓的波動也比較大。為了能有效地削弱和消除來電網的干擾信號,應選擇高性能的隔離電源以抑制電網干擾,車間的大地接地一定要良好,要達到國標標準,很多客戶的干擾問題始終解決不好的原因就是車間大地的接地非常糟糕,不合國標標準。


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