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 回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

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Haohaobb
至圣

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楼主    2018-01-28 17:33:42
主题:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大 精编帖 

上次使用1200接AB相的编码器,也遇到了干扰问题,但是通过使用双层屏蔽电缆,基本是有效的解决了问题。


这次另外一台设备是由同事在现场调试的。

使用了SICK的DL50激光测距传感器4-20mA输出;

1200增加了模拟量的信号板;激光信号接入到信号板上,把滤波设定了最长的32个循环。

刚开始调试,发现电机不启动时,收到的数据挺稳定,DL50上显示屏显示的位置数据和程序转换后的基本一致。但是只要电机一启动,数据就波动比较大,能够达到三四十个毫米。电机是通过和1200安装到同一个柜子里面的g120c驱动的,一开始怀疑电缆等问题,把电机驱动线接地,传感器信号线接地,都无明显效果。甚至把传感器从设备上拆下来,距离电机比较远的时候也不行,后来怀疑变频器干扰导致,把那台电机去掉变频器直接用接触器接工频电源,电机启动后,传感器数据比较稳定,因此感觉是变频器导致的。

原来1200和变频器是共地的,尝试把1200的地线拆除,也无明显效果。甚至把变频器临时放到柜子外面,也是有严重干扰。


不知道问题出在哪儿了。


查看另外一台设备,也用了这个型号的位置传感器,但是plc和变频器都是AB的,无论电机如何运行,数据还是挺稳定的,现在搞不清楚哪儿的问题导致了这么大的干扰。


难道是1200抗干扰能力弱?还是g120干扰太强,现在很少用模拟量了,有点没有招了。

天道酬勤
Zane
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4楼    2018-01-28 19:09:06
精华帖  精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

用隔离变压器了吗?

变压器次级输出一端接地了没有?

开关电源用得谁家的?

经过隔离变压器了没有?

24V输出的负极是否接地呢?

PLC的供电与传感器的供电是否同一个电源?

给传感器功能供电的电缆截面积是多少?考虑过长距离输送后的压降吗?

1200CPU的24V输出负极是否接地?

模拟量信号线是否使用屏蔽双绞线?

模拟量的屏蔽线的屏蔽层是否双端接地?

变频器输出线是否使用了屏蔽电缆?

屏蔽层是否接地呢?

整个系统的的接地容量是否够呢?总接地截面积是多少?


测距系统,是反光板是移动的,还是光源是移动的?


做定位的,32个循环的滤波太长了,反应会滞后的,引起系统振荡,知道吗?


“难道是1200抗干扰能力弱?还是g120干扰太强,现在很少用模拟量了,有点没有招了。”


呵呵,到底是哪里出了问题?


Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
Haohaobb
至圣

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9楼    2018-01-31 10:51:49
精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

非常感谢z版回复


用隔离变压器了吗?

有隔离变压器,

变压器次级输出一端接地了没有?

这个没有,这一点我们部门也是刚发现,之前几乎所有项目也都没有接地,所以发现用手意外接触到变压器出来的一根电缆竟然没有感觉,最近有个项目涉及到ce认知,提到这个问题,发现之前做的不到位。

开关电源用得谁家的?

应该是穆勒的,220变24v,220的供电是从隔离变压器出来的。

经过隔离变压器了没有?

经过!

24V输出的负极是否接地呢?

这个应该是没有的,我们部门之前的惯例,m也是没有接地的。

PLC的供电与传感器的供电是否同一个电源?

是同一电源,PLC是1214DC/DC/DC,都是从穆勒的开关电源供电的。

给传感器功能供电的电缆截面积是多少?考虑过长距离输送后的压降吗?

传感器供电是宽电压的18-30v,电缆是比较细,因为进拖链,现场使用了其他设备剩余的缆普的柔性以太网线,距离20m左右。

1200CPU的24V输出负极是否接地?

没有!

模拟量信号线是否使用屏蔽双绞线?


模拟量的屏蔽线的屏蔽层是否双端接地?

传感器自身出线一段,延长线屏蔽层与之自身出线屏蔽层短接,柜内接地。

变频器输出线是否使用了屏蔽电缆?

使用了!

屏蔽层是否接地呢?

柜内接地。

整个系统的的接地容量是否够呢?总接地截面积是多少?

额,这个我答不上来,我不在现场,即使在可能这块也没做到位。

测距系统,是反光板是移动的,还是光源是移动的?

光源移动,尝试把光源固定,也无明显效果。

做定位的,32个循环的滤波太长了,反应会滞后的,引起系统振荡,知道吗?

设备运行速度慢,而且是进plc,未直接给驱动,这一点倒是影响不大,直接改为最大,也是因为遇到干扰没别办法而为之。


天道酬勤
Zane
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11楼    2018-01-31 14:15:35
精华帖  精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

从楼主的反馈来说,还是等电势的问题比较严重!

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威师爷
至圣

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15楼    2018-02-01 22:31:55
精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

干扰问题的确要在设计阶段就要考虑周全。


我前几天也是遇到交流接触器干扰DP总线的问题,变频器驱动电机,同时多功能继电器控制电机制动器,只要变频器输出就时不时的干扰引起通讯中断。后来把交流接触器更换为DC24V的直流接触器就彻底的解决问题了。


我之前也使用了1200的电流测量模块,接的是0-20ma的模拟量传感器,没有发现有干扰问题。我觉得Z版上面提到的这些问题都是比较有针对性的方法,可以试一下进行改善。



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kayome
奇侠

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16楼    2018-02-02 09:24:17
精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大
Haohaobb
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17楼    2018-02-20 23:41:13
精华帖  精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

以为自己没有实际使用过这种组合,而且又没有在现场,一直不确定这样使用是否妥当,说了几个办法,现场同事都说没效果。

同事从现场回来时把传感器和模拟量信号板带回来了。

打算在车间试试到底情况如何。


第一回合:

第一天我没有去,同事找了台g120+3kw的电机,也是一个1200+信号板,接上线,我打电话问说,启动变频器后说传感器信号没有什么变化,也就是说变频器对其没多大影响,这有点搞不懂了,干扰都没有,这如何搞,让他上午自己在车间尝试制造出明显的干扰来,然后看看如何解决。


下午打电话问说,制造出干扰了,原来上午找了很长一段电机线,带屏蔽的,电机和变频很近,因此电缆绝大部分是盘成一卷放到地面上的,而且传感器的电缆没有和电机电缆走在一起。把电机电缆全部伸展开,干扰出现了,变频器启动时,传感器数据有明显变化。然后他在想办法消除干扰,之前给了他一个磁环,他扰了几圈发现没有效果,想到之前盘绕到地面很有效果,于是找了支笔,把3芯线都在笔上饶了很多圈,把变频器附件的一段电缆直接绕成了电话线听筒的模样,发现有效果,变频器启动对传感器基本没有干扰了。


第二回合:

我第二天也去看,了解到了上述的具体情况,然后发现,变频器到电机线虽然找的是屏蔽电缆吗,但是屏蔽层没有接,传感器到plc 的电缆也是屏蔽的,plc那段屏蔽层也没有接,唉我这个同事啊。。。

把绕成电话线的电缆捋直了,发现的确有干扰,但是把传感器的屏蔽层接了地,则干扰就极为微弱了,不怎么明显了,传感器电缆屏蔽不接地,单独把电机电缆的屏蔽层与变频器外壳接在一起,干扰也极为低了,测试还发现变频器外壳是否与plc共地无明显影响。就目前情况看,只要2根电缆屏蔽层随便一根接地了,设备基本就能用了,但是现场怎么就各种招都使了就是没有效果呢。


第三回合:

想到现场传感器电缆和电机电缆离的很近,共处一根拖链里面,于是车间把两根电缆也都捋在一起,干扰又起,这时候又想到电缆绕圈的情况,看到磁环,就想多绕几圈看看到底是否有效果,把电机电缆变频器那端三芯线在同一个磁环上各绕了八九圈,有明显效果,即使传感器电缆和电机电缆靠一起,也基本无明显干扰。


综上,两根电缆屏蔽接地,电机侧加磁环,从车间测试的效果看,基本是可以使用的。

据同事说,现场屏蔽都是接了的。但是缘何无明显效果,现在有点疑问了,因为他当时也有把传感器从设备上拆下来,单独接线,把传感器电缆和电机电缆分开,也存在极大干扰。


另外,测试还发现在存在较大干扰的时候,把开关电源的m和pe短接,对干扰物明显改善。


我们目前变压器的次级线圈都不接地,据一同事说,如果次级线圈一股接地,现场设备有时候地线接的不好,会导致经常跳闸,后期惯例都没有接地,这种处理方式可能不太拖到,之前倒是没有遇到较大问题,开关电源的m也不接地的。


从车间的车上看,基本的屏蔽和接地做好了,应该是问题不大的,项目现场的设备需要同事再去现场时再检查一下接线吧,到时候看看能否找到具体原因。


以上只是叙述了测试过程,操作方式可能并不太符合emc严格的规范,仅供大家看看,算是抛砖引玉啦~!



天道酬勤
Zane
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18楼    2018-02-21 16:40:09
精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

电线打圈,动力线就是发射天线(干扰源),信号线就是接收天线(被干扰)。


想想马路上拍闯红灯的地感线圈,当然这是正向利用。


现场干扰的途径是多方面的,耦合干扰,辐射干扰,电源干扰主要是这3种,合理布线(动力线线号线分隔,垂直交叉等措施),使用屏蔽电缆,线槽强弱电分隔,穿金属管,屏蔽层接地,使用金属编制带或大截面等电势体做等电势,是分别这对这三种途径干扰的有效应对措施。


处理干扰,至少先要搞清楚干扰源,干扰的途径,措施不针对,就像医生给病人看病,药不对症,当然是毫无作用了。

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yming
至圣

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19楼    2018-02-22 18:32:53
精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

多年来,我们使用西门子变频器,没有遇到过这类干扰信号的问题。最主要的原因,是以下三点:

1、系统不使用零线N;而是使用380/220隔离变压器提供DC的电源。

2、所有变频器-电机电缆,均使用4芯(等径)电缆,确保电机外壳直接与该变频器PE端子相连(这点PM240-2已经标准化了)。

3、PLC的电源、驱动CU为同一个DC电源;且在确认等电势后,再连接到系统总PE。最后连接供电系统PE.

(意思就是:原理图上是都接到PE,但实际上是分子系统、分级的。)


其原因是:变频器AC-DC整流后,IGBT三相输出的中点实际上不是变压器的N,它们之间具有三角波的电压,其Vpp近70V,且存在2K以上的载波。


学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
Haohaobb
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20楼    2018-03-03 21:57:05
精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

年后同事再去现场,终于解决了问题,在此更新一下,算是有始有终;

在家测试的具体情况如17楼所述。

同事去现场再次检查发现,电机电缆,传感器电缆都是有屏蔽的,也接地了,这一块和在家做的基本是一样的了,但是干扰还是存在,和家里测试的一点区别是,家里是电机到变频器使用屏蔽电缆直接连接;

现场的设备是g120分时一拖二,g120电缆先到2个接触器,然后2个接触器再分别接屏蔽电缆到电机。

g120到接触器的电缆,配柜时使用的是3根单芯电缆。

g120在柜子内上侧,接触器在下侧;

控制柜的外来主电源线(无屏蔽)从底部进入经安装板左侧的线槽上通到总断路器,g120到接触器的三根单芯电缆也是走的这个左侧的线槽,也就是总电源线和变频器到接触器的电缆在一根线槽里面,挨得很近,而且都无屏蔽。


激光传感器的电缆在右侧线槽,并没有在这个左侧的线槽。


同事在现场把变频器和接触器连接的3根单芯电缆挪到右侧线槽,和左侧主电源电缆分开,和激光传感器的电缆同一 线槽后,干扰消失了,可能因为传感器的电缆用的比较好的,而且接地什么的都做了,电机和变频器外壳也是联通的,目前干扰基本解除了。 

天道酬勤
Zane
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22楼    2018-03-04 19:44:01
精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

这就是安装和施工中的问题了

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幻影长矛手
侠客

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27楼    2018-12-05 10:19:02
精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

能用电流信号就不用电压信号,

能用模块的,就不用信号板,

能把动力线和控制线分开的,绝对不一起走,

能把信号地和电机地分开的,绝对不要接一起,

能把屏蔽线接地的,绝对要接地,

能用隔离变压器和滤波器的,绝对要用

能把电磁阀和PLC电源分开的,绝对要分开

欢迎大家补充

业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随
yming
至圣

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28楼    2018-12-05 11:31:18
精编帖  主题:回复:再谈干扰问题:测距传感器与1200模拟量信号板配合使用,G120C运行时,数据波动大

不要那么多的绝对哦。


电磁兼容EMC并没有那么多的绝对。


重要的是理解并知道各种干扰的成因,这就可以提前把握,预防干扰现象的出现。


EMC技术的发展恰恰是:

电机电缆与传感器信号(编码器信号)合二为一,成为多用途电缆,简化布线。

信号电缆与供电电源合二为一,简化布线。如Poe。


学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
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