您可能无法看到它们,但在您的自动控制系统内产生的电源异常正在花费您昂贵的停机时间。你们的自动化生产设备对电能质量差的容忍度很低,特别是如果它是由PLC控制的。

不恰当的接地可能导致多达40%的电力相关问题,包括昂贵的损坏和停机时间。此外,如果没有充分抑制,浪涌(高电压尖峰或持续时间很短的脉冲)可以占另外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。

一个可变频率驱动器(VFD)本身在其内部开关模式电源和驱动电路中产生破坏性谐波反射回分支电路。即使是设计用于隔离VFD与配电的最先进系统,也会受到电动势(EMF)感应浪涌的困扰。这些瞬变中断PLC和它的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很容易受到来自它们控制下的相同电机的损坏。他们是问题的作案者,这些问题可能会导致您的系统不同步,产生有缺陷的产品,或使您的生产线停止运行。

大多数系统在控制面板前端安装了交流保护,但在其他浪涌路径上没有安装。PLC输入设备(接近传感器,光眼,智能视觉系统等)提供了激增的后门路径的PLC。其他连接-如远程I/O,现场总线,RS-485/232,以太网,控制网和设备网-也是涌向PLC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。

要建立一个可靠的系统,对所有连接进行适当的电涌保护是至关重要的。提高你的敏感电子设备的电能质量将减少在你的生产线上似乎无法解释的故障的数量。您可以通过投资适当的电涌保护来减少停机时间和产品缺陷。

图2。需要交流防雷的电气控制柜和输入电源。所有的抑制产品应尽可能安装在其设计保护的设备附近。

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。所有的抑制产品应尽可能安装在其设计保护的设备附近。

此外,单点接地系统,即所有与地面的连接在参照地球之前在设施中到达一个单点,对安装是必不可少的。这是通过将所有接地连接回建筑物中原始的中性点接地键或相关降压或隔离变压器的二次中性点接地键来实现的。这是通过将所有接地连接回建筑物中原始的中性点接地键或相关降压或隔离变压器的二次中性点接地键来实现的。

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。

本文由Transtector, Hayden, ID贡献。欲了解更多信息,请访问在这里


yabovip16.com科技简报》杂志

本文首次发表于《华尔街日报》2021年6月号yabovip16.com杂志。

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