解决西门子变频器对西门子PLC的电磁干扰的方法
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变频器对西门子PLC模拟量输入通道干扰故障解决实例Inverter to Siemens PLC Analog Input Channel Interference Fault Resolution Example山东化工技师学院 刘伟杰(Liu Weijie)基于西门子PLC300模拟量模块接收现场仪表4~20mA信号,受到变频器MM420运行中存在的干扰问题,现场仪表进行校验台效验成标准的压力变送器送到现场进行安装调试,给PLC模拟量模块提供4-20mA信号反馈,变频器未启动的情况下根据五点效验0%、25%、50%、75%、100%液位均在正常测量范围,无明显大幅度波动。
启动变频器运行后,现场仪表出现4-20mA电流不稳定、满量程漂移、液位出现大幅度波动。
根据变频器出现的干扰问题,我们做出一系列的抵抗干扰和一些合理的解决措施。
关键词:变频器;模拟量;干扰Abstract: Siemens PLC300 analog module receives 4~20mA signal of field instrument and suffers pure interference in the operation of frequency converter. The pressure transmitter which verifies the bench effect standard of field instrument is sent to the site for installation and debugging. It provides 4-20mA signal feedback to the analog module of PLC. When the frequency converter is not started, 0%, 25%, 50%, 75% and 100% liquid level are normal according to five-point effect. There is no significant fluctuation in the measurement range. After starting the frequency converter, field instruments appear, 4-20mA current is unstable, full range drift, and liquid level fluctuates greatly. According to the interference problem of frequency converter, we have made a series of anti-interference and some reasonable solutions.Key words: Inverter; Analog; Interference【中图分类号】TP29 【文献标识码】B 【文章编号】1561-0330(2019)03-097-041.1 实验装置介绍A5300型过控仪表实验系统侧重于掌握各类工业传感器原理、安装和应用以及各类仪表的使用。
变频器电磁干扰的解决方案标题:变频器电磁干扰的解决方案引言概述:变频器在工业生产中广泛应用,但其工作过程中常常会产生电磁干扰,给设备和系统稳定运行带来困扰。
本文将详细介绍变频器电磁干扰的解决方案,帮助读者更好地理解和解决这一问题。
一、电磁屏蔽措施1.1 金属屏蔽箱的使用:金属屏蔽箱能有效阻挡变频器产生的电磁辐射,减少对周围设备的干扰。
选择合适的金属材料和屏蔽结构,确保屏蔽效果。
1.2 电磁屏蔽罩的应用:对于特定的设备或系统,可以使用电磁屏蔽罩来隔离变频器产生的电磁干扰。
这种罩子通常由导电材料制成,能够有效地吸收和隔离电磁波。
1.3 电磁屏蔽材料的选择:在设计和制造过程中,选择合适的电磁屏蔽材料非常重要。
常见的电磁屏蔽材料包括铁氧体、铜箔、导电涂层等,根据具体需求选用合适的材料。
二、滤波器的应用2.1 输入滤波器的使用:安装输入滤波器可以有效减少变频器输入端的电磁干扰。
输入滤波器能够滤除高频噪声,确保电源电压的稳定性。
2.2 输出滤波器的应用:输出滤波器能够滤除变频器输出端的高频噪声,减少对周围设备的干扰。
选择合适的滤波器参数和类型,确保滤波效果。
2.3 滤波器的维护和调整:定期检查和维护滤波器的工作状态,确保其正常运行。
根据实际情况调整滤波器的参数,以达到最佳的滤波效果。
三、接地措施3.1 变频器的接地:合理的变频器接地可以有效降低电磁干扰。
将变频器接地导线与设备的共同接地点连接,确保接地的稳定性和可靠性。
3.2 设备的接地:除了变频器的接地,设备本身的接地也非常重要。
确保设备的接地导线良好连接,并与变频器接地导线连接在一起,形成良好的接地系统。
3.3 接地电阻的测量:定期测量接地电阻,确保接地系统的良好工作状态。
如果接地电阻过大,应及时采取措施进行修复。
四、电缆布线和屏蔽4.1 电缆的选择:选择合适的电缆类型和规格,能够有效减少电磁干扰。
屏蔽电缆对于抑制电磁辐射和抗干扰能力较强,是较好的选择。
变频器抗干扰方法变频器是一种用来控制电动机转速的装置,广泛应用于工业生产中。
然而,由于变频器的调节过程中涉及到高频开关过程,就会产生电磁干扰,对其它电子设备和通信系统造成干扰。
因此,为了减少变频器的电磁干扰对周围设备的影响,需要采取一系列抗干扰措施。
首先,为了降低变频器的辐射干扰,可以采取以下措施:1.优化布线:合理布设电源线、控制线和信号线,使其远离敏感的模拟控制线路和通信线路,减少干扰的传递。
2.使用屏蔽线缆:将电源线、以及输入输出信号线采用带有屏蔽层的线缆,以减少干扰的辐射和传递。
3.增加滤波器:在变频器输入端安装滤波器,能够滤除高频噪声,减少干扰的辐射。
4.安装金属屏蔽罩:在变频器周围安装金属屏蔽罩,能够有效屏蔽辐射干扰。
其次,为了降低变频器的传导干扰,需要采取以下措施:1.使用滤波器:在变频器输入端和输出端都安装滤波器,以减少输入输出电缆的传导干扰。
2.分开供电:变频器的电源线和控制信号线分开供电,减少共模干扰。
3.添加低噪声电源:为变频器提供低噪声的电源,减少变频器输出端的电磁噪声。
4.选择合适的电缆:使用屏蔽效果好的电缆线材以减少传导干扰。
此外,为了提高变频器的抗干扰能力,还可以采取以下措施:1.优化地线:建立良好的接地系统,确保变频器和其它设备的共同接地,减少干扰的传导。
2.合理设置工作频率:选择合适和规范的工作频率范围,减少对其它设备的干扰。
3.添加滤波电容:在变频器输入端和输出端添加滤波电容,以降低高频噪声和干扰。
4.合理布置设备:将变频器和其它设备互相隔离,减少干扰传递。
最后,为了保证变频器的抗干扰性能,需要进行电磁兼容性测试和评估。
这样能够及早发现问题,并对干扰源进行识别和消除。
总结来说,为了降低变频器的电磁干扰对周围设备的影响,我们可以从减少辐射干扰、传导干扰和提高抗干扰能力等方面进行考虑。
通过合理的设备布局,优化的电路设计以及合适的滤波措施,能够有效地降低变频器的干扰程度,确保其正常稳定的运行。
如何减少变频器对PLC及外围设备通讯电磁干扰随着工业自动化技术的不断发展,变频器(Frequency Converter)作为一种控制电机转速的重要设备,广泛应用于各个工业领域。
然而,由于变频器本身的特性以及电磁干扰等原因,会对PLC(Programmable Logic Controller)与外围设备的通讯产生干扰,进而影响整个系统的运行稳定性和可靠性。
本文将详述如何减少变频器对PLC与外围设备通讯干扰的方法,以确保工厂生产过程的正常运行。
首先,我们可以通过电磁屏蔽和接地来减少干扰。
具体措施包括:变频器和PLC的电源线分开布放,尽量减少电源线的互相干扰;合理设置接地电阻和接地导线,确保系统中的设备接地良好;对变频器的输入和输出电缆进行屏蔽处理,以减少电磁泄漏和噪声传导。
其次,良好的布线设计也是减少干扰的重要手段。
我们可以尽量将PLC与外围设备的通讯线缆采用屏蔽电缆,降低外界环境电磁干扰;通过电缆托架将通讯线缆与电源线、控制线等分开布放,避免它们相互干扰。
此外,滤波器的应用也是有效的干扰抑制方法。
在PLC输入电源线路和输出负载线路上安装滤波器,可有效过滤掉电磁干扰信号;对于通讯线路,可以使用信号滤波器来减少干扰信号的传输。
合理设置PLC输入输出模块也是减少干扰的有效方法。
对于输入模块,可以在外围设备信号输入接口处设置防护电路,防止干扰信号误判;对于输出模块,可以根据实际需求设置抗干扰电路,降低输出信号受干扰的可能性。
在PLC与外围设备间的通讯线路上使用信号隔离器和光耦隔离器,可以有效隔离变频器等高干扰源。
对于远距离通讯,可使用光耦隔离器将信号光电隔离,消除可能的电磁干扰。
增加滤波电容是另一个常用的干扰抑制方法。
在PLC电源线路和通讯线路的接线端口处增加滤波电容,以抑制电磁噪声;针对变频器的输出端口,可选择使用高品质的滤波电容来减少噪声。
合理的设备布局和间距设置也有助于减少干扰。
变频器和PLC等设备尽量远离其他干扰源,如电机、高频设备等;设备之间的布局应合理,避免干扰信号相互干扰。
变频器电磁干扰的解决方案标题:变频器电磁干扰的解决方案引言概述:变频器电磁干扰是在工业领域中常见的问题之一。
它会对周围的电子设备和系统造成干扰,导致设备的正常运行受到影响。
本文将介绍一些解决变频器电磁干扰的有效方案。
一、优化变频器的接地系统1.1 确保良好接地良好的接地系统是减少变频器电磁干扰的关键。
在安装变频器时,应确保变频器的金属外壳与地线连接良好。
同时,还应确保地线的质量良好,避免接地电阻过大。
1.2 使用接地滤波器接地滤波器可以有效地减少变频器产生的电磁干扰。
它通过将变频器的电磁噪声引导到地线上,从而减少对周围设备的干扰。
在选择接地滤波器时,应根据变频器的功率和工作频率来确定合适的型号。
1.3 避免共地回路共地回路是指多个设备共用同一个接地点的情况。
这样的回路会导致电流的交叉干扰,增加电磁干扰的风险。
因此,在安装变频器时,应尽量避免共地回路的存在,确保每个设备都有独立的接地系统。
二、使用屏蔽电缆2.1 选择合适的屏蔽电缆屏蔽电缆可以有效地阻止电磁干扰的传播。
在选择屏蔽电缆时,应考虑变频器的工作频率和干扰电磁场的强度。
一般来说,屏蔽电缆应具有良好的屏蔽效果和低传输损耗。
2.2 正确接地屏蔽层屏蔽电缆的屏蔽层应正确接地,以确保其有效地屏蔽电磁干扰。
在接地时,应将屏蔽层与设备的接地系统连接良好,并避免屏蔽层与其他金属部件接触。
2.3 避免电缆过长电缆长度过长会增加电磁干扰的风险。
因此,在安装屏蔽电缆时,应尽量避免电缆过长,以减少电磁干扰的传播。
三、增加滤波器3.1 安装输入滤波器输入滤波器可以有效地减少变频器输入端的电磁干扰。
它通过滤除变频器输入端的高频噪声,减少对电源和其他设备的干扰。
在选择输入滤波器时,应根据变频器的功率和工作频率来确定合适的型号。
3.2 安装输出滤波器输出滤波器可以减少变频器输出端的电磁干扰。
它通过滤除变频器输出端的高频噪声,减少对电机和其他设备的干扰。
在选择输出滤波器时,应根据变频器的功率和工作频率来确定合适的型号。
我在做一个系统时,一台PLC和一台变频器放在一个机箱内,出现变频器工作时,PLC的IO接口出现强烈干扰,具体表现为,不能可靠的关断,信号已经没有了,但IO接口上的指示灯还是显示有输入,因为安装环境问题,两个只能放在同一个机箱内,问一下各位老大,有没有碰到过这种问题。
这个信号肯定是变频器干扰过来的,因为只要变频器一停止,IO 接口显示就正常,只要变频器在工作中,输入的接点就不正常,引用| 回复| 2010-11-14 17:26:37 1楼饶歌把变频器和PLC的供电分开。
PLC供电加稳压设备。
引用| 回复| 2010-11-14 17:33:26 2楼riflePLC前面加隔离变压器 .引用| 回复| 2010-11-14 17:46:22 3楼朋友00PLC已经加了隔离变压器。
这个肯定是高频辐射干扰,不是从电源上干扰进来的引用| 回复| 2010-11-14 17:48:03 4楼朋友00因为布线在一个机箱内太紧凑了,变频器的高频辐射耦合到信号线上引起来的,我的意思是能不能把这个耦合信号进行强制拉高,或拉低,人为的提高可靠性引用| 回复| 2010-11-14 19:59:47 5楼科海初探一是确保变频器接地效果良好。
二是确保plc的接地效果良好。
最后再在plc周围加一网状金属板屏蔽一下引用| 回复| 2010-11-14 20:06:00 6楼ye_w1、重新理清布线;2、变频器输入端增加输入电抗和滤波器(变频器厂家都有推荐的型号);3、如果能在变频器输出端也能增加输出电抗。
4、接地5、PLC供电电压可以考虑使用隔离变压器。
引用| 回复| 2010-11-14 20:06:05 7楼HoteamPLC用屏蔽电线并将屏蔽层良好接地,变频器调整载频引用| 回复| 2010-11-14 22:39:43 8楼goldage关键是电源的问题,用隔离变压器吧引用| 回复| 2010-11-14 22:54:18 9楼老菜鸟我遇到过,要把PLC的输入回路与变频器的输出回路隔离,不要同时穿管,也不要相隔太近,问题解决。
0 引言所谓变频器主要是应用变频技术,在电路运行的过程中,将电压以及电流的频率转换为比较固定的交流电从而为整个电路提供有效的电压,从其工作原理来看,变频器能够对电路中的电压以及频率进行调节,保持电路的稳定与安全。
1 变频器对PLC 干扰的类型分析随着我国科学技术的飞速发展,极大地推动了变频技术的发展与革新,变频器的研究和应用也越来越广泛,在变频器中不但增加了一些微型的处理器外,还将一些智能化的装置镶嵌其中,使得变频器的反应更加灵敏快捷,能够在较短的时间内对信号进行编辑以及传输,减少了信息的失真率,但是在目前的应用过程中,变频器对PLC 会产生一定的干扰作用,虽然在变频器研发的早期阶段各个研究人员都对这一块的内容作出了一定的研究,但是效果甚微,这种干扰现象在运行的过程中是客观存在的,而且是没有办法避免的。
1.1 谐波变频器的工作会产生大量的波,在这些波中又可以分为不同性质的波,其中数量最多的就是高次谐波,而高次谐波的存在会对整个电路电网、电气设备以及其他类型的装置造成一定的影响和危害,所以,在目前的实际应用过程中,大多数的变频器装置的前端位置都安装有专门的电抗器,从而来实现高次谐波的减缓,避免对电气设备造成损坏。
但是变频器的工作还会产生一些更高的谐波,这种谐波并不是很容易就被过滤,而这些没有被过滤掉的谐波很容易对PLC 造成干扰作用,而且从PLC 装置的运行特点来看,PLC 在运行过程中会产生比较微弱的信号,而且PLC 的正常运转对电源的要求是非常高的,而高次谐波的存在就会使得PLC 的信号出现不稳定的现象,严重时还可以对整个电路的集中运行系统以及密度控制系统造成非常大的损害。
1.2 射频学术界对变频器对PLC 的影响问题一直有着非常深刻的研究,为了降低变频器对PLC 的影响,操作人员也开始尝试着在变频器的后端位置也安装电抗器的相关配置,由于变频器的主要技术特点就是对已有的频率进行改变从而实现对相应的电机设备转速进行有效的控制,这样的话就很容易造成了变频器在正常运转的过程中,尤其在发生相关的速度调整的过程中,当线路中的动力电缆发出了强度不一的射频信号时,而这些信号恰巧和PLC 的弱电信号相同,那么不但不能够环节干扰作用,甚至还会造成非常严重的射频干扰问题。
变频器抗电磁干扰措施有哪些变频器是一种用于调节电动机转速的设备,它通过改变电源频率来控制电机的转速。
然而,由于其工作原理和电磁特性,变频器在工作过程中容易受到电磁干扰的影响。
为了保证变频器的正常工作和延长设备的使用寿命,必须采取一定的措施来抗电磁干扰。
1. 电磁屏蔽。
电磁屏蔽是最常见的抗电磁干扰措施之一。
通过在变频器的外壳和内部电路上添加屏蔽层,可以有效地阻止外部电磁波对设备的干扰。
屏蔽层通常采用导电材料制成,如铜箔、铝箔等,能够有效地吸收和屏蔽外部电磁波,保护设备的正常工作。
2. 地线连接。
良好的接地是抗电磁干扰的重要措施之一。
通过将变频器的外壳和内部电路与地线连接,可以有效地排除设备内部的静电和电磁干扰,保证设备的正常运行。
此外,地线连接还可以减少设备与外部环境的电磁耦合,提高设备的抗干扰能力。
3. 滤波器。
在变频器的输入端和输出端添加滤波器是抗电磁干扰的有效措施之一。
输入端滤波器主要用于滤除电源输入端的高频干扰信号,输出端滤波器主要用于滤除电机输出端的高频干扰信号。
通过滤波器的作用,可以有效地减少电磁干扰对设备的影响,保证设备的正常运行。
4. 等效电路设计。
在变频器的电路设计中,采用合理的等效电路设计是抗电磁干扰的重要手段之一。
通过合理设计电路的布局和连接方式,可以减少电路间的电磁耦合,减小电磁干扰的影响。
此外,合理设计电路的等效电路参数,可以提高电路的抗干扰能力,保证设备的正常工作。
5. 屏蔽电缆。
在变频器和电机之间采用屏蔽电缆连接是抗电磁干扰的有效措施之一。
屏蔽电缆通常具有导电屏蔽层,可以有效地阻止外部电磁波对信号传输的干扰,保证信号的准确传输。
此外,屏蔽电缆还可以减少电磁波对设备的影响,提高设备的抗干扰能力。
6. 环境监测。
定期对变频器周围的电磁环境进行监测是抗电磁干扰的重要手段之一。
通过监测周围的电磁干扰情况,可以及时发现和排除电磁干扰的影响,保证设备的正常运行。
此外,监测环境的变化还可以为设备的抗干扰措施提供参考依据,保证设备的稳定运行。
怎样解决PLC和变频器干扰问题近年来,随着社会的发展,PLC可编程序控制器和变频器在工业生产中得到了广泛的使用,同时技术人员对其使用要求也在逐年增高,因此对系统正常稳定运行要求也越来越高。
PLC和变频器产品本身的可靠性可以保证,但在应用中一些干扰对使用造成一定的影响。
今天,我们为大家整理了一些PLC和变频器日常应用中的实用技巧,希望能对大家有所帮助。
Plc干扰问题(一)接地问题PLC系统接地要求比较严格,最好有独立的专用接地系统,还要注意与PLC有关的其他设备也要可靠接地。
多个电路接地点连接在一起时,会产生意想不到的电流,导致逻辑错误或损坏电路。
产生不同的接地电势的原因,通常是由于接地点在物理区域上被分隔的太远,当相距很远的设备被通信电缆或传感器连接在一起的时候,电缆线和地之间的电流就会流经整个电路,即使在很短的距离内,大型设备的负载电流也可以在其与地电势之间产生变化,或者通过电磁作用直接产生不可预知的电流。
在不正确的接地点的电源之间,电路中有可能产生毁灭性的电流,以至于破坏设备。
PLC系统一般选用一点接地方式。
为了提高抗共模干扰能力,对于模拟信号可以采用屏蔽浮地技术,即信号电缆的屏蔽层一点接地,信号回路浮空,与大地绝缘电阻应不小于50MΩ。
(二)抗干扰处理(1)模拟量信号属于小信号,极易受到外界干扰的影响,应选用双层屏蔽电缆;(2)高速脉冲信号(如脉冲传感器、计数码盘等)应选用屏蔽电缆,既防止外来的干扰,也防止高速脉冲信号对低电平信号的干扰;(3)PLC之间的通信电缆频率较高,一般应选用厂家提供的电缆,在要求不高的情况下,可以选用带屏蔽的双绞线电缆;(4)模拟信号线、直流信号线不能与交流信号线在同一线槽内走线;(5)控制柜内引入引出的屏蔽电缆必须接地,应不经过接线端子直接与设备相连;(6)交流信号、直流信号和模拟信号不能共用一根电缆,动力电缆应与信号电缆分开敷设。
(7)在现场维护时,解决干扰的方法有:对受干扰的线路采用屏蔽线缆,重新敷设;在程序中加入抗干扰滤波代码。
变频器电磁干扰的解决方案一、引言随着工业自动化的发展,变频器作为一种重要的电力调节设备被广泛应用于各个行业。
然而,由于变频器的工作原理和高频开关技术,其在使用过程中会产生电磁干扰问题,给周围的电子设备和系统带来不利影响。
本文将介绍变频器电磁干扰的解决方案,以确保正常的设备运行和系统稳定性。
二、变频器电磁干扰的原因分析1. 变频器内部电路:变频器内部的高频开关电路会产生较强的电磁干扰信号,这些信号会通过电源线、信号线和接地线传播到周围设备和系统中。
2. 电源线和接地线:电源线和接地线的电流变化也会产生电磁干扰,特别是在变频器和其他设备之间共用电源线和接地线时,干扰问题更为明显。
3. 电磁辐射:变频器工作时会产生电磁辐射,这种辐射会通过空气传播到周围设备和系统中,导致干扰问题。
三、变频器电磁干扰的解决方案1. 电源线和接地线的处理a. 电源线:为了减少电源线上的电磁干扰,可以采用滤波器来滤除高频噪声。
滤波器应选择适当的频率范围,以滤除变频器产生的干扰信号。
b. 接地线:良好的接地系统可以有效降低电磁干扰。
建议采用低阻抗的接地线,确保接地电阻小于1欧姆,同时避免与其他设备共用接地线,以减少干扰传播。
2. 屏蔽和隔离措施a. 屏蔽:在变频器和受影响设备之间设置屏蔽罩或屏蔽盒,可以有效地减少电磁干扰的传播。
屏蔽材料应选择导电性能好的金属材料,如铝板或铜板。
b. 隔离:对于特别敏感的设备,可以考虑采用隔离设备,将受影响设备与变频器隔离开来,避免干扰信号的传播。
3. 滤波器的应用a. 输入滤波器:在变频器的输入端安装滤波器,可以有效地滤除电源线上的高频噪声,减少电磁干扰的产生。
b. 输出滤波器:在变频器的输出端安装滤波器,可以减少输出电缆上的电磁辐射,降低对周围设备的干扰。
4. 电磁兼容性测试a. 在变频器的设计和生产过程中,应进行电磁兼容性测试,确保其符合相关标准和要求。
测试内容包括电磁辐射和电磁抗扰度两个方面。
在使用西门子变频器在生产和过程控制中的大量应用,带来了一个新的问题:由于西门子变频器运行产生的谐波,使离西门子变频器较近的系统或仪表出现了干扰问题,如有的仪表产生了较大的测量误差,有的仪表甚至无法正常工作,甚至使系统出现误动作等等。
西门子变频器产生功率较大的谐波,其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,即通过电路耦合、电磁辐射、感应耦合产生干扰电压或电流。
而影响西门子plc控制系统的主要干扰源有:现场的强电磁场,供电电源的波动。
在现场要判断是否是西门子变频器产生的干扰?比判断其它的干扰要容易些。
在出现干扰时把西门子变频器停了,如果仪表及系统立刻恢复正常,可以肯定干扰是由西门子变频器引起的,就应采取相应的措施了。
对于电源的扰动只需选择多重屏蔽的隔离变压器,并选择和处理好仪表供电电源的滤波、稳压就可以了。
但强电磁场的干扰处理起来就复杂多了,其对仪表的影响较大,而且较难解决。
因为这类干扰由于电磁感应而在仪表或系统的回路中产生感应电压,从而影响仪表及CPU226CN控制系统的正常工作或程序的正常运行。
在现场可采取以下措施来克服西门子变频器产生的干扰:
1、在仪表回路中增加滤波电路,将干扰信号阻断或旁路掉。
2、仪表具有数字滤波功能时,可设定一定的时间常数来抑制干扰。
3、信号电缆采用屏蔽电缆,并将屏蔽层单点接地。
4、在变送器的输出信号端子上并联4.7微法/100V的电容或在输出信号线对地并接电容。
5、信号线负端一定要接地。
6、采用信号隔离器。
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