您可能无法看到它们,但源于自动控制系统内的权力异常正在降低昂贵的停机时间。您的自动化生产设备具有较低的功率质量,特别是如果它由PLC控制。

不正确的接地可以占高达40%的电力相关问题,包括昂贵的损坏和停机时间。另外,如果不充分抑制,浪涌(高压尖峰或非常短的持续时间的脉冲)可以占另外的40%。

电涌可以由闪电或公用事业公司切换馈线或电容器组产生。最常见的电涌产生在您的设施内由设备循环开或关(或加速或减速)。这些电涌持续的时间很短(微秒),注入电源和数据电路,造成设备损坏和安全隐患。这样的问题可以通过遵循国家电气规范(NEC)的单点接地系统的安装和使用正确选择和设计的浪涌抑制器来避免。

大多数人直到遇到暴风雨时才会想到电涌这样的电能质量问题;然而,工厂环境本身可能是自动化控制系统最大的敌人。图1中描述的汽车装配线是一个具有恒定波动流量的环境示例。生产设备,如机器人焊机和输送系统电机,是不断循环的开关,导致一个重要的反向电流(一种常见的浪涌类型)被诱导到电力系统。

可变频率驱动器(VFD)本身在其内部开关模式电源和驱动电路中产生中断谐波,该驱动电路反射回分支电路。甚至最先进的系统,旨在将VFD与分布隔离的甚至是vfd的均由电动势(EMF)感应浪涌困扰。这些瞬变中断PLC和I / O之间的数据传输以及工厂通信。

电子控制组件和数据协议容易受到控制下方的相同电机的损坏。它们是可能导致您的系统超不同步的问题的肇事者,产生有缺陷的产品,或阻止生产线运行。

大多数系统在控制面板的前端采用交流保护,但未能将其安装在其他浪涌路径上。PLC输入器件(接近传感器,光眼,智能视觉系统等)提供浪涌到PLC的后门路径。其他连接 - 例如远程I / O,现场总线,RS-485/232,以太网,ControlNet和DeviceNet - 也是PLC浪涌的路径。

任何I/O连接组件引入的浪涌都可能损坏控制设备或导致系统故障。plc、输入设备和每个交流电机系统之间的每一个连接都需要保护。设计一个只有前端电涌保护的系统,就像试图通过锁上前门而让其他门和窗户打开来保护你的家一样。

要建立强大的系统,所有连接的充分电涌保护是至关重要的。提高敏感电子设备的电能质量将减少生产线的看似莫名羽毛数量的数量。您可以通过投资适当的浪涌保护来减少停机时间和生产缺陷。

图2.需要交流电涌保护的电气控制柜和电力。所有抑制产品应尽可能靠近设备安装,所以设计用于保护。

在连续涌浪环境中运行的PLC将遭受数据损坏和过早故障。通过浪涌保护和滤波的适当组合,PLC的电源可以有效地保护,从这些来源打翻或损坏。图2所示为需要交流防雷的输入电源和控制柜。所有抑制产品应尽可能靠近设备安装,所以设计用于保护。

此外,单点接地系统,其中与地面的所有连接都在参考地球之前从设施中的单点到达,对于安装是必不可少的。这是通过将所有接地连接到建筑物中的原始中性接地键或相关降压或隔离变压器的次级中性接地结合来实现的。这是通过将所有接地连接到建筑物中的原始中性接地键或相关降压或隔离变压器的次级中性接地结合来实现的。

总结

考虑到所有这些因素,选择一个在电源和接地问题上具有适当专业知识的防雷合作伙伴是有益的。一个合格的供应商将提供一个完整系统的电能质量计划,而不是整个系统的一部分。

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本文首先出现在6月份,2021年问题金宝搏官网杂志。

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