现场总线应用揭秘造纸机械抗干扰之谜
在造纸机械现场，总线系统面临着一系列的干扰挑战，这些挑战威胁着设备的稳定性和生产效率。首先，纸机传动系统是最大的干扰源，它产生的高频电磁波和高次谐波污染了整个车间。其次，变压器、MCC柜、电力电缆和动力设备等也会在近场产生干扰，而这些设备在启动时可能会产生大电流冲击，引发暂态干扰。此外，从工频电源中泄露出的波形畸变和高次谐波若未加以隔离或滤波，将通过供给控制系统的电源而进入现场总线，从而影响信号。
干扰主要通过导线传输（传导干扰）以及空间辐射形式传播（辐射干扰）。为了应对这种情况，我们需要采取多种措施来提高现场总线的抗干扰能力。首先，可以远离用电设备和动力缆，以减少距离与距离平方成反比衰减的影响。其次，采用屏蔽技术可以有效地防止外来的辐射干扰，并且通过金属屏蔽层内涡流抵消磁场及反射损耗，以及吸收损耗来实现这一目标。
此外，还可以使用UPS或隔离变压器作为输入电源，以防止来自工频网络的问题。此外，在长距离、高速度或者有大量噪声环境下的通信中，可以考虑使用光纤替代普通双绞线。这不仅能有效解决辐射与传导两种类型的大部分问题，而且特别适用于接地环流易发的情况。在设计时，要确保正确选择整流部分以消除特定的谐波，并且正确安装三芯对称的屏蔽电缆。
良好的接地工作也是防御电子噪声重要的一环。在现代电子系统中，有一个共识：一个好的接地就是安全保护操作人员与设备，同时为所有电子测量提供参考点。一种常见的是单点接地，即将所有元件并联连接到一个点上，但这要求较多的地线长度增加了耦合；另一种是多点接地，让每个元件直接连接最近的地位点，以便于短小的地回路。但无论哪种方式，都要根据实际工作频率进行选择。在某些情况下，可同时混合使用单点和多点接地策略。而对于Profibus2DP这样的高速通讯协议，其发展迅速，为造纸行业带来了新的应用前景。
