两路威力揭秘现场总线技术抗干扰新策略

在造纸机械现场，总线系统面临着一系列的干扰挑战，这些挑战源自于多个方面。首先，纸机传动系统是最大的干扰源之一，它产生的高频电磁波和高次谐波会污染整个车间，并影响工频电网。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，而这些设备的启动时瞬间电流可达额定电流的6至1倍，导致暂态干扰。在此之外，来自工频电源的波形畸变和高次谐波若未加隔离或滤波，也会通过供给控制系统而进入控制系统，从而影响现场总线信号。此外，还有导线接触不良产生的火花、电弧以及三相供电不平衡引起的地磁流。

这些干扰可以通过两种主要途径传播：一种是通过导线进行传导，如地线阻抗干扰与来自工频电源的干扯；另一种是以辐射形式通过空间传输，如由动力设备和大功率电子元件高速开关转换所产生的大量高频辐射。

为了应对这些问题，我们需要采取一系列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，以减少随距离平方成反比衰减效应。此外，还需采用有效屏蔽技术，如金属表面的涡流效应和反射损耗，以及吸收损耗来切断外来杂讯。另外，可使用UPS或隔离变压器防止来自工频電網污染，以及选择光纤作为信号传输介质以抵御辐射噪声。

最后，对于接地工作来说，有两种基本方法：单点接地，即所有电子设备都并联连接到一个参考点，但存在长度增加可能导致耦合增强的问题；多点接地则直接将各个需要接地点连接到最近接地点，但易造成低频回路互连故障。在实际应用中，可根据工作频率（低于1MHz为单点、高于10MHz为多点）进行选择，或结合使用混合模式。此外，在长距离情况下亦需考虑采用多点方式以避免过长的地线造成阻抗增加及噪声增大。

综上所述，将采纳Profibus2DP作为研究对象，该通讯速率达到9.6Mbps至19.2Mbps，是当前造纸行业广泛应用的一种解决方案，其发展速度迅猛且具有很好的抗噪性能，为未来造纸机械现场总线设计提供了重要参考。