工控指的是工業(yè)自動(dòng)化控制,主要利用電子電氣、機(jī)械、軟件組合實(shí)現(xiàn)。即是工業(yè)控制,或者是工廠自動(dòng)化控制。主要是指使用計(jì)算機(jī)技術(shù),微電子技術(shù),電氣手段,使工廠的生產(chǎn)和制造過程更加自動(dòng)化、效率化、精確化,并具有可控性及可視性。
工控的作用
工控技術(shù)的出現(xiàn)和推廣帶來了第三次工業(yè)革命,使工廠的生產(chǎn)速度和效率提高了300%以上。20世紀(jì)80年代初,隨著改革開放的春風(fēng),國(guó)外先進(jìn)的工控技術(shù)進(jìn)入中國(guó)大陸,比較廣泛使用的工業(yè)控制產(chǎn)品有“PLC,變頻器,伺服電機(jī),工控機(jī)”等。這些產(chǎn)品和技術(shù)大力推動(dòng)了中國(guó)的制造業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程,為中國(guó)現(xiàn)代化的建設(shè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。
工控主要核心領(lǐng)域是在大型電站,航空航天,水壩建造,工業(yè)溫控加熱,陶瓷領(lǐng)域有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。
例如:電站電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控需要采集大量的數(shù)據(jù)值,并進(jìn)行綜合處理,工控技術(shù)的介入方便處理了大量的信息。
工控出現(xiàn)完善了制造業(yè)和建造業(yè)的安全和精準(zhǔn),解決原本需要的溫度、壓力、氣體流量、液體流量等工業(yè)需要。在原本需要半自動(dòng)化與手動(dòng)化工作演變自動(dòng)化進(jìn)行,包括常見的空氣開關(guān)、壓力器、流量表等。
工控工作原理:比如空氣開關(guān)的功率控制,當(dāng)使用電器其功率過大,內(nèi)部機(jī)械原理開始運(yùn)行導(dǎo)致開關(guān)自動(dòng)斷開,以此保障工業(yè)或建筑安全用電和準(zhǔn)確尋找短路源。
如何提高工控設(shè)備抗干擾的能力
工控設(shè)備的核心問題,就是抗干擾能力,如果抗干擾能力不夠高,那么,這個(gè)設(shè)備就是沒有多大用處。
要提高工控設(shè)備的抗干擾能力,首先就是要學(xué)會(huì)正確的使用plc。
1、PLC的內(nèi)核電源和輸入輸出接口電源應(yīng)該獨(dú)立
絕大多數(shù)的用戶,在設(shè)計(jì)系統(tǒng)電源時(shí),只有一個(gè)電源,PLC的內(nèi)核和接口都用這個(gè)電源。懂得光耦原理的人就會(huì)發(fā)現(xiàn),這種接法,會(huì)把光耦旁路掉,也就是說,光耦完全沒有起到隔離的作用,整個(gè)PLC完全是在“裸奔”,沒有任何的保護(hù)能力,非常危險(xiǎn)的!正確的做法是多加一個(gè)電源,專門只給PLC內(nèi)核供電。輸入輸出接口可以共用一個(gè)電源。
2、PLC的輸出口如果接到感性負(fù)載,例如電磁閥,繼電器等有線圈的負(fù)載,需要在負(fù)載兩端反向加一個(gè)吸收二極管。具體的方法,可以到我們的網(wǎng)站查看產(chǎn)品的接線圖
如果沒有這個(gè)反向二極管,在電磁閥或繼電器斷開的瞬間,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)反向電動(dòng)勢(shì),和輸出口的電源疊加在一起,會(huì)大大超過輸出三極管(或場(chǎng)效應(yīng)管)的電壓承受極限,導(dǎo)致三極管擊穿。對(duì)于反向二極管的參數(shù),只要是電流不小于繼電器電流,耐壓不低于接口電源電壓就行了,像1N4004,1N4007都沒有任何問題。另外,市場(chǎng)上的電磁閥,接線如果標(biāo)有正負(fù)極的,就表示里面已經(jīng)有了吸收電路,不用外接二極管了。
3、電源的選擇
干擾信號(hào)都是高頻信號(hào)。比較典型的干擾信號(hào)源有變頻器,可控硅調(diào)壓電路?,F(xiàn)在市面上的電源大多是開關(guān)電源,體積小,效率也很高,但是,最大的缺點(diǎn)就是,高頻干擾信號(hào)可以長(zhǎng)驅(qū)直入。而過去的老式電源,里面有個(gè)很大體積的變壓器那種,體積大,效率低,但是對(duì)于高頻干擾信號(hào)卻可以很有效的抑制。所以,在選擇內(nèi)核電源時(shí),應(yīng)該選擇老式變壓器電源。
如果找不到老式變壓器電源,可以在開關(guān)電源前接一個(gè)1:1的隔離變壓器,或在內(nèi)核電源的輸入端接共模線圈,用來阻隔高頻干擾。
4、布局
干擾有2個(gè)途徑,一是導(dǎo)線傳導(dǎo),二是空間輻射傳導(dǎo)。以上的1和3就可以解決導(dǎo)線傳導(dǎo)的干擾。對(duì)付空間干擾,最有效的辦法就是加屏蔽罩(千萬不要以為加屏蔽罩是可有可無的)。配電柜就是個(gè)很好的屏蔽罩。但是,屏蔽罩對(duì)于來自內(nèi)部的干擾卻束手無策。由于繼電器甚至接觸器一般也裝配在在配電柜里面,繼電器在斷開的瞬間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高頻干擾,這個(gè)干擾就會(huì)通過空間輻射,干擾PLC的工作。這時(shí)候,就要對(duì)配電柜內(nèi)部的布局有一定的要求了。PLC應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離繼電器以及繼電器控制的大電流電纜,以減少空間輻射干擾。如果干擾仍然嚴(yán)重,可以考慮用錫紙把PLC包起來,相當(dāng)于給PLC單獨(dú)加一個(gè)屏蔽罩。
看了上面的內(nèi)容,有些設(shè)備工程師,會(huì)有疑惑:“我都這樣(沒有按照上面的要求做)做了幾十年了,也沒有出現(xiàn)什么問題呀”?雖然設(shè)備在工作,但卻不是最佳狀態(tài),屬于“帶病工作”。
評(píng)論
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