डीसीएस/पीएलसी प्रणालियों में हस्तक्षेप स्रोतों का विश्लेषण और उपचार

समाज के विकास और विज्ञान और प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, डीसीएस/पीएलसी और अन्य स्वचालन उपकरण औद्योगिक नियंत्रण में अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। ऐसी नियंत्रण प्रणालियों की विश्वसनीयता सीधे औद्योगिक उद्यमों के सुरक्षित उत्पादन और आर्थिक संचालन को प्रभावित करती है, इसलिए, सिस्टम की विरोधी हस्तक्षेप क्षमता पूरे सिस्टम के विश्वसनीय संचालन की कुंजी है। वर्तमान में, उपकरणों की विविधता के विकास के साथ, हस्तक्षेप की समस्या अधिक से अधिक प्रमुख होती जा रही है। हम स्वचालित नियंत्रण में हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से कैसे समाप्त कर सकते हैं और उसका विरोध कैसे कर सकते हैं, इस पर भी अधिक से अधिक ध्यान दिया जा रहा है। यह पेपर केवल स्वचालन नियंत्रण प्रणाली में सामान्य हस्तक्षेप समस्याओं का संक्षेप में विश्लेषण करता है, और आशा करता है कि यह आपकी मदद कर सकता है।

विभिन्न प्रकार के डीसीएस/पीएलसी और अन्य स्वचालन उपकरणों में उपयोग की जाने वाली स्वचालन प्रणाली, कुछ को नियंत्रण कक्ष में केंद्रीय रूप से स्थापित किया जाता है, कुछ को उत्पादन स्थल और विभिन्न प्रकार के मोटर उपकरणों में स्थापित किया जाता है, जिनमें से अधिकांश मजबूत विद्युत सर्किट और मजबूत विद्युत उपकरणों द्वारा निर्मित कठोर विद्युत चुम्बकीय वातावरण में होते हैं। इस प्रकार की नियंत्रण प्रणाली की विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए, सिस्टम के विश्वसनीय संचालन को प्रभावी ढंग से सुनिश्चित करने के लिए सभी प्रकार के हस्तक्षेप को खत्म करना आवश्यक है।

विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के मुख्य स्रोतों में पीएलसी/डीसीएस नियंत्रण प्रणाली

1. अंतरिक्ष से विकिरण हस्तक्षेप

अंतरिक्ष विकिरण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र (ईएमआई) मुख्य रूप से बिजली नेटवर्क, विद्युत उपकरण, क्षणिक प्रक्रियाओं, बिजली, रेडियो प्रसारण, टेलीविजन, रडार, उच्च आवृत्ति प्रेरण हीटिंग उपकरण इत्यादि से होता है, जिसे आमतौर पर विकिरण हस्तक्षेप के रूप में जाना जाता है, इसका वितरण बेहद जटिल है। यदि पीएलसी/डीसीएस प्रणाली को रेडियो फ्रीक्वेंसी क्षेत्र में रखा जाता है, तो इसे विकिरण हस्तक्षेप प्राप्त होगा, इसका प्रभाव मुख्य रूप से दो मार्गों से होता है; हस्तक्षेप के सर्किट अधिष्ठापन द्वारा, एक सीधे डीसीएस / पीएलसी आंतरिक विकिरण के लिए है; दूसरा हस्तक्षेप द्वारा शुरू की गई संचार लाइन के प्रेरण द्वारा डीसीएस / पीएलसी संचार नेटवर्क विकिरण है। विकिरण हस्तक्षेप और क्षेत्र उपकरण लेआउट और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के आकार से उत्पन्न उपकरण, विशेष रूप से आवृत्ति, आम तौर पर सुरक्षा के लिए परिरक्षित केबल और सिस्टम स्थानीय परिरक्षण और उच्च वोल्टेज राहत घटकों की सेटिंग के माध्यम से।

2. सिस्टम के बाहर लीड से हस्तक्षेप का संचालन किया

मुख्य रूप से बिजली और सिग्नल लाइनों की शुरूआत के माध्यम से, जिसे आमतौर पर चालन हस्तक्षेप कहा जाता है। हमारे औद्योगिक स्थल में इस प्रकार का हस्तक्षेप अधिक गंभीर है।

A. बिजली आपूर्ति से व्यवधान

अभ्यास से पता चला है कि कई मामलों में पीएलसी/डीसीएस नियंत्रण प्रणाली की विफलता के कारण बिजली आपूर्ति में व्यवधान होता है। पावर ग्रिड बिजली आपूर्ति से सामान्य बिजली आपूर्ति की पीएलसी/डीसीएस प्रणाली। पावर ग्रिड की व्यापक कवरेज के कारण, सभी स्थान विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के अधीन होंगे। और लाइन में प्रेरित वोल्टेज और करंट, विशेष रूप से ग्रिड परिवर्तन के भीतर, स्विचिंग ऑपरेशन उछाल, बड़े बिजली उपकरण शुरू और बंद हो जाते हैं, हार्मोनिक्स, ग्रिड शॉर्ट सर्किट क्षणिक झटके आदि के कारण एसी और डीसी घूर्णन उपकरण, ट्रांसमिशन लाइन के माध्यम से बिजली आपूर्ति पक्ष में प्रेषित होते हैं। सिस्टम बिजली आपूर्ति आमतौर पर पृथक बिजली आपूर्ति का उपयोग करती है, लेकिन इसके तंत्र और विनिर्माण प्रक्रिया कारक इसके अलगाव को आदर्श नहीं बनाते हैं। वास्तव में, वितरित मापदंडों, विशेष रूप से वितरित कैपेसिटेंस की उपस्थिति के कारण, पूर्ण अलगाव असंभव है।

बी. सिग्नल लाइन की शुरूआत से हस्तक्षेप

विभिन्न प्रकार की सिग्नल ट्रांसमिशन लाइनों से जुड़े पीएलसी/डीसीएस नियंत्रण प्रणाली के साथ, प्रभावी सिग्नल के प्रसारण के अलावा, हमेशा बाहरी हस्तक्षेप सिग्नल घुसपैठ होगी। इस हस्तक्षेप के मुख्य रूप से दो तरीके हैं: एक ट्रांसमीटर या सामान्य सिग्नल इंस्ट्रुमेंटेशन पावर सप्लाई स्ट्रिंग के माध्यम से ग्रिड हस्तक्षेप में होता है, जिसे अक्सर अनदेखा किया जाता है; दूसरा अंतरिक्ष विद्युत चुम्बकीय विकिरण प्रेरण हस्तक्षेप द्वारा सिग्नल लाइन है, यानी, बाहरी प्रेरण हस्तक्षेप पर सिग्नल लाइन, जो बहुत गंभीर है। ट्रांसमिशन सिग्नल द्वारा शुरू किए गए हस्तक्षेप से I/O सिग्नल का असामान्य संचालन होगा और माप सटीकता बहुत कम हो जाएगी, और गंभीर मामलों में घटक क्षति हो जाएगी। सिस्टम के खराब अलगाव प्रदर्शन के कारण, यह सिग्नलों के बीच आपसी हस्तक्षेप को भी जन्म देगा, जिसके परिणामस्वरूप एक सामान्य ग्राउंड सिस्टम बस बैकफ़्लो होगा, जिसके परिणामस्वरूप तर्क डेटा, त्रुटि और क्रैश में परिवर्तन होगा। पीएलसी/डीसीएस नियंत्रण प्रणाली में सिग्नल हस्तक्षेप की शुरूआत के कारण आई/ओ मॉड्यूल क्षति की संख्या काफी गंभीर है, जो कई सिस्टम विफलताओं का कारण बनती है।

3. ग्राउंडिंग सिस्टम से जब हस्तक्षेप होता है तो भ्रम होता है

ग्राउंडिंग इलेक्ट्रॉनिक उपकरण (ईएमसी) की विद्युत चुम्बकीय संगतता में सुधार करने के प्रभावी साधनों में से एक है। सही ग्राउंडिंग, न केवल विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रभाव को रोकने के लिए, बल्कि उपकरणों को बाहरी दुनिया में हस्तक्षेप भेजने से रोकने के लिए भी; और गलत ग्राउंडिंग, लेकिन गंभीर हस्तक्षेप संकेत पेश करेगा, जिससे पीएलसी/डीसीएस सिस्टम ठीक से काम नहीं कर पाएगा। डीसीएस/पीएलसी नियंत्रण प्रणाली ग्राउंड जिसमें सिस्टम ग्राउंड, शील्डेड ग्राउंड, एसी ग्राउंड और सुरक्षात्मक ग्राउंड इत्यादि शामिल हैं। डीसीएस/पीएलसी सिस्टम हस्तक्षेप पर ग्राउंडिंग सिस्टम भ्रम मुख्य रूप से प्रत्येक ग्राउंडिंग बिंदु की क्षमता का असमान वितरण है, विभिन्न ग्राउंडिंग बिंदुओं के बीच ग्राउंड संभावित अंतर, जिसके परिणामस्वरूप ग्राउंड लूप करंट होता है, जो सिस्टम के सामान्य संचालन को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, केबल शील्ड को ग्राउंडिंग का एक बिंदु होना चाहिए, यदि केबल शील्ड के सिरे ए, बी ग्राउंडेड हैं, तो ग्राउंड पोटेंशियल अंतर होता है, शील्ड के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है, जब विसंगतियां होती हैं और बिजली गिरती है, तो ग्राउंड करंट अधिक होगा।

इसके अलावा, परिरक्षण परत, ग्राउंडिंग तार और पृथ्वी एक बंद लूप का गठन कर सकते हैं, बदलते चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, परिरक्षण परत में प्रेरित धाराएं होंगी, अभिसरण के बीच परिरक्षण परत और कोर तार के माध्यम से, सिग्नल लूप के साथ हस्तक्षेप होगा। यदि सिस्टम ग्राउंड और अन्य ग्राउंड प्रोसेसिंग भ्रम है, तो परिणामी ग्राउंड लूप जमीन में असमान संभावित वितरण उत्पन्न कर सकता है, जो पीएलसी के भीतर लॉजिक सर्किटरी और एनालॉग सर्किटरी के सामान्य संचालन को प्रभावित कर सकता है। पीएलसी तर्क वोल्टेज हस्तक्षेप सहिष्णुता कम है, जमीन संभावित वितरण हस्तक्षेप का तर्क डीसीएस / पीएलसी गणना और डेटा भंडारण के तर्क को प्रभावित करने की संभावना है, जिसके परिणामस्वरूप डेटा व्यवधान, प्रोग्राम चलता है या क्रैश हो जाता है। एनालॉग ग्राउंड संभावित वितरण से माप सटीकता में गिरावट आएगी, जिससे सिग्नल माप और नियंत्रण में गंभीर विकृति होगी और गलत कार्रवाई होगी।

4. हस्तक्षेप के भीतर डीसीएस/पीएलसी प्रणाली से

मुख्य रूप से सिस्टम के घटकों और सर्किट के भीतर आपसी विद्युत चुम्बकीय विकिरण उत्पन्न होता है, जैसे लॉजिक सर्किट एक दूसरे को विकिरणित करते हैं और एनालॉग सर्किट, एनालॉग ग्राउंड और लॉजिक ग्राउंड पर इसका प्रभाव और घटकों के पारस्परिक प्रभाव और आपसी बेमेल का उपयोग होता है। यह सब विद्युत चुम्बकीय संगतता डिजाइन सामग्री के भीतर सिस्टम के डीसीएस / पीएलसी निर्माता से संबंधित है, और अधिक जटिल है, क्योंकि विभाग का आवेदन बदलने में असमर्थ है, विचार करने के लिए बहुत अधिक नहीं हो सकता है, लेकिन अधिक आवेदन अभ्यास के साथ या परीक्षण के बाद सिस्टम का चयन करना है।

सामान्य हस्तक्षेप घटना और निर्णय विधि

घटना:

A. जब सिस्टम कमांड भेजता है, तो मोटर अनियमित रूप से घूमती है।

बी. जब सिग्नल शून्य के बराबर होता है, तो डिजिटल डिस्प्ले टेबल का मान अव्यवस्थित रूप से बढ़ जाता है।

सी. सेंसर कार्य, डीसीएस/पीएलसी एकत्रित सिग्नल और सिग्नल मान के अनुरूप वास्तविक पैरामीटर मेल नहीं खाते हैं, और त्रुटि मान यादृच्छिक, अनियमित है; डी, और एसी सर्वो प्रणाली समान बिजली आपूर्ति (समान बिजली आपूर्ति), समान बिजली आपूर्ति (समान बिजली आपूर्ति), समान बिजली आपूर्ति (समान बिजली आपूर्ति) साझा करती है।

डी. और एसी सर्वो सिस्टम में समान बिजली आपूर्ति (जैसे मॉनिटर, आदि) ठीक से काम नहीं कर रही है।

निर्णय के चरण इस प्रकार हैं:

ए. एक मल्टीमीटर के साथ एसी गियर प्राप्तकर्ता पोर्ट का पता लगाता है, जैसे हस्तक्षेप एक एसी सिग्नल उत्पन्न करेगा। यदि यह सिग्नल बड़ा नहीं है, तो सिग्नल अधिग्रहण बहुत छोटा है, लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। यदि यह एसी सिग्नल बड़ा है, तो यह मूल्य को प्रभावित करेगा, समाधान के तरीके खोजने की जरूरत है।

बी देखें कि क्या जमीन का बंदरगाह अंत है? यदि ग्राउंडेड है तो क्या कोई लटकी हुई या खराब ग्राउंडिंग है। पोर्ट और ग्राउंड के बीच वोल्टेज अंतर को मापने के लिए मल्टीमीटर का उपयोग करें (सिस्टम ग्राउंड हो सकता है, सिग्नल ग्राउंड भी हो सकता है)। यदि एसी वोल्टेज है, तो इसका मतलब है कि हस्तक्षेप है, यदि कोई एसी वोल्टेज नहीं है, तो डीसी वोल्टेज अंतर है। यह वोल्टेज अंतर बड़ा है, जो सिस्टम को प्रभावित करता है; अंतर छोटा है, प्रभाव छोटा और नगण्य है।

सी. और फिर देखें कि क्या परिरक्षण परत ग्राउंडेड है, ग्राउंडिंग का एक एकल बिंदु है या डबल -पॉइंट ग्राउंडिंग है? आम तौर पर सिंगल-प्वाइंट ग्राउंडिंग।

सिस्टम हस्तक्षेप का बेहतर, सरल समाधान

(1) मजबूत विद्युत हस्तक्षेप:

इंस्ट्रुमेंटेशन सिग्नल, डीसीएस/पीएलसी नियंत्रण सिग्नल कमजोर हैं, मजबूत विद्युत हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील हैं। इसलिए, कैबिनेट वायरिंग (केबल ट्रेंच, केबल ट्रे, पाइप और अन्य बिछाने के तरीकों के माध्यम से), संचार लाइनों, सिग्नल लाइनों, नियंत्रण लाइनों और मजबूत शक्ति से दूर अन्य कमजोर विद्युत संकेतों की आवश्यकताएं, अंतर 20 सेमी से कम नहीं होना चाहिए। केबल ट्रेंच मल्टी-लेयर, नीचे मजबूत केबल में कमजोर केबल बिछाने की आवश्यकताएं।

(2) कैबिनेट हस्तक्षेप:

डीसीएस/पीएलसी प्रणाली को उच्च वोल्टेज विद्युत उपकरणों के साथ एक ही स्विच में स्थापित नहीं किया जा सकता है, बाहरी स्विचिंग संकेतों के अलगाव को प्राप्त करने के लिए मध्यवर्ती रिले का उपयोग करके पीएलसी आउटपुट। यदि साइट की स्थिति है, तो इनपुट सिग्नल को मजबूत केबल से प्रभावी ढंग से अलग नहीं किया जा सकता है, इनपुट स्विचिंग सिग्नल को अलग करने के लिए छोटे रिले उपलब्ध हैं। बेशक, नियंत्रण कैबिनेट से डीसीएस/पीएलसी इनपुट सिग्नल और नियंत्रण कैबिनेट से ज्यादा दूर नहीं होने वाले इनपुट सिग्नल को आम तौर पर रिले द्वारा अलग करने की आवश्यकता नहीं होती है।

नियंत्रण कैबिनेट में कई सिग्नल लाइनें होती हैं। यदि वायरिंग अव्यवस्थित है, तो इससे उपकरण में खराबी आ जाएगी, लेकिन इसकी जांच करना काफी परेशानी भरा है। तो नियंत्रण कैबिनेट के डिजाइन में इस स्थिति को ध्यान में रखना चाहिए, उपकरण परतों में व्यवस्थित है, संरेखण स्पष्ट है। सेट, पीएलसी की पुरानी और उच्च -पावर लाइन अलग-अलग लाइनें, जैसे कि एक ही स्लॉट में होनी चाहिए, एसी लाइनों, डीसी लाइनों के अलग-अलग बंडल, जैसे कि स्थितियां अनुमति देती हैं, सबसे अच्छा स्लॉट संरेखण, और इसे जितना संभव हो सके स्थानिक दूरी के रूप में बड़ा करें, और हस्तक्षेप को कम करने का प्रयास करें। अलग-अलग सिग्नल लाइनों के लिए एक ही प्लग एडाप्टर का उपयोग न करना सबसे अच्छा है, जैसे कि एक ही प्लग का उपयोग करना चाहिए, आपसी हस्तक्षेप को कम करने के लिए उन्हें अलग करने के लिए अतिरिक्त टर्मिनल या ग्राउंड टर्मिनल का उपयोग करें।

पीएलसी को उच्च वोल्टेज विद्युत उपकरणों के साथ एक ही स्विचगियर कैबिनेट में स्थापित नहीं किया जा सकता है, कैबिनेट में पीएलसी बिजली लाइन से दूर होना चाहिए (दोनों के बीच की दूरी 200 मिमी से अधिक होनी चाहिए)। एक ही कैबिनेट में स्थापित पीएलसी के साथ आगमनात्मक भार, जैसे रिले, कॉन्टैक्टर कॉइल, को आरसी आर्क कैंसिलिंग सर्किट के समानांतर जोड़ा जाना चाहिए।

(3) सिग्नल लाइन विरोधी -हस्तक्षेप

सिग्नल लाइनें सिग्नल का पता लगाने और सिग्नल ट्रांसमिशन को नियंत्रित करने का कार्य करती हैं, ट्रांसमिशन गुणवत्ता सीधे संपूर्ण नियंत्रण प्रणाली की सटीकता, स्थिरता और विश्वसनीयता को प्रभावित करती है। सिग्नल लाइन हस्तक्षेप मुख्य रूप से विद्युत चुम्बकीय विकिरण, अंतर मोड हस्तक्षेप और सामान्य मोड हस्तक्षेप के स्थान से होता है।

डिफरेंशियल मोड इंटरफेरेंस, इंटरफेरेंस सिग्नल पर लगाए गए सिग्नल लाइन के माप को संदर्भित करता है, यह हस्तक्षेप ज्यादातर उच्च आवृत्ति वाले वैकल्पिक सिग्नल होते हैं, स्रोत आम तौर पर युग्मित हस्तक्षेप होता है। सामान्य मोड हस्तक्षेप को दबाने की विधियाँ हैं:

ए. आरसी फिल्टर या डबल टी फिल्टर से जुड़े इनपुट सर्किट में।

बी. डबल इंटीग्रल प्रकार ए/डी कनवर्टर का उपयोग करने का प्रयास करें, इस इंटीग्रेटर कार्य की विशेषताओं के कारण, उच्च आवृत्ति हस्तक्षेप को खत्म करने में इसकी एक निश्चित भूमिका होती है:

C. वोल्टेज सिग्नल को करंट सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है और फिर प्रसारित किया जाता है।

सामान्य -मोड हस्तक्षेप सिग्नल लाइन पर एक सामान्य हस्तक्षेप संकेत है, जो आम तौर पर मापा सिग्नल ग्राउंड टर्मिनल और नियंत्रण प्रणाली के ग्राउंड टर्मिनल के कारण होता है, चक्र पर दो सिग्नल लाइनों में इस हस्तक्षेप के कारण एक निश्चित संभावित अंतर होता है, आयाम मूल रूप से मामले के बराबर होता है, उपरोक्त विधि का उपयोग करके इसे समाप्त या दबाया नहीं जा सकता है। विधियाँ इस प्रकार हैं:

A. दोहरे अंतर इनपुट अंतर एम्पलीफायर का उपयोग, इस एम्पलीफायर में एक बहुत ही उच्च सामान्य मोड अस्वीकृति अनुपात है;

B. फंसे हुए तार का उपयोग करके इनपुट लाइन, फंसे हुए तार सामान्य मोड के हस्तक्षेप को कम कर सकते हैं, और इसके प्रेरण एक दूसरे को रद्द कर सकते हैं।

सी. ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक अलगाव विधि का उपयोग, सामान्य मोड हस्तक्षेप को समाप्त कर सकता है;

डी. परिरक्षित तार का उपयोग, और एक तरफा ग्राउंडिंग।

सिग्नल विरूपण से बचने के लिए, लंबी दूरी पर प्रसारित सिग्नलों के लिए प्रतिबाधा मिलान पर ध्यान दें।

स्विचिंग सिग्नल (जैसे बटन, सीमा स्विच, निकटता स्विच और अन्य सिग्नल प्रदान किए गए) में आम तौर पर केबल के लिए कोई विशेष आवश्यकता नहीं होती है, आप सामान्य केबल, सिग्नल ट्रांसमिशन दूरी का उपयोग कर सकते हैं, आप परिरक्षित केबल का उपयोग कर सकते हैं।

एनालॉग सिग्नल और उच्च गति सिग्नल लाइनें (जैसे पल्स सेंसर, काउंटिंग डिजिटल डिस्क और प्रदान किए गए अन्य सिग्नल) को परिरक्षित केबल का चयन करना चाहिए।

संचार केबलों को उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है, कुछ संचार केबल सिग्नल आवृत्ति बहुत अधिक होती है, आम तौर पर विशेष केबल प्रदान करने के लिए पीएलसी निर्माता का चयन करना चाहिए, आवश्यकताओं में उच्च या निम्न सिग्नल आवृत्ति नहीं होती है, आप परिरक्षण के साथ एक मुड़ जोड़ी केबल भी चुन सकते हैं, लेकिन गुणवत्ता अच्छी होनी चाहिए।