正確接地是重要而復(fù)雜的問題。理想的情況是一個系統(tǒng)的所有接地點與大地之間阻抗為零,但這是難以做到的。完善的接地系統(tǒng)是 plc 控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之 一。
接地設(shè)計有兩個基本目的: 一是消除各路電流流經(jīng)公共地線阻抗所產(chǎn)生的噪聲電壓;二是避免磁場與電位差的影響,使其不形成地環(huán)路。如果接地方式不好就會形成環(huán)路,造成噪聲耦合。接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(emc)的有效手段之一。
正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴(yán)重的干擾信號,使 plc 系統(tǒng)將無法正常工作。設(shè)計中若能把接地和屏蔽正確的結(jié)合起來使用,可以解決大部分干擾問題。 plc 控制系統(tǒng)的地線包括數(shù)字地(邏輯地) 、模擬地、信號地、交流地、直流地、屏蔽地(機殼地)等。系統(tǒng)接地方式有:浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。plc 應(yīng)與其它設(shè)備分別使用自己的接地裝置,對 plc 控制系統(tǒng)而言,它屬高速低電平控制裝置,應(yīng)采用直接接地方式。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響,各裝置之間的信號交換頻率一般都低于 1mhz,此時 plc 控制系統(tǒng)接地線采用一點接地和串聯(lián)一點接地方式;當(dāng)頻率高于 10mhz 時,采用多點接地;頻率在 1mhz 至 10mhz 之間可用一點接地,也可多點接地。但在實際應(yīng)用中,一般采用一點接地。
集中布置的 plc 系統(tǒng)適于并聯(lián)一點接地方式,各裝置的柜體中心接地點以單獨的 接地線引向接地極。如果裝置間距較大,應(yīng)采用串聯(lián)一點接地方式,用一根大截面銅母線(或絕緣電纜)連接各裝置的柜體中心接地點,然后將接地母線直接連接到接地極。接地線采用截面不低于 2.5mm2 的銅芯導(dǎo)線,總母線使用截面大于 6.0mm2 的銅線。接地極的接地電阻小于 4ω,接地極最好埋在距建筑物 10 至 15m 遠處,而且 plc 系統(tǒng)接地點必須與強電設(shè)備接地點相距 10m 以上。信號源接地時,屏蔽層應(yīng)在信號側(cè)接地;不接地時,屏蔽層應(yīng)在 plc 側(cè)接地;信 號線中間有接頭時,屏蔽層應(yīng)牢固連接并進行絕緣處理,一定要避免多點接地;多個測量點信號設(shè)計的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏蔽電纜連接時,各屏蔽層應(yīng)相互連接好,并進行絕緣處理,選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c接地。禁止使用串聯(lián)接地方式,因為這種接地方式會產(chǎn)生各設(shè)備之間地電位差。
plc 控制變頻器進行電動機變頻調(diào)速時,plc與變頻器之間屏蔽線的屏蔽層要妥善接地。為防止plc和變頻器之間的控制信號線受空間電磁場的干擾,可在這些控制信號線的外層接屏蔽線,以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。此種接線一定要注意,屏蔽的接地點只能選取一點,一般選在信號接收端,即變頻器一邊。這樣,可提高系統(tǒng)的抗干擾能力。如果屏蔽線在兩端都接地,會使屏蔽線上有電流流過,不但不能提高系統(tǒng)的抗干擾的能力,反而會加重對plc的干擾。