在可編程控制器plc組成的控制系統(tǒng)中,大致有以下幾種地線:
(1)數(shù)字地。這種地也叫邏輯地,是各種開關(guān)量(數(shù)字量)信號的零電位。
(2)模擬地。這種地是各種模擬量信號的零電位。
(3)信號地。這種地通常是指傳感器的地。
(4)交流地。交流供電電源的地線。
(5)直流地。直流供電電源的地線。
(6)屏蔽地(也稱保護接地“pg”)。這是為防止靜電感應(yīng)而設(shè)計的。
以上這些地線如何處理是可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試中的一個重要問題。
正確接地是重要而又復(fù)雜的問題,理想的情況是一個系統(tǒng)的所有接地點與大地之間阻抗為零,但這在實際應(yīng)用中是難以做到的。在實際接地中總存在著連接阻抗和分散電容,所以如果地線不佳或接地點不當,都會影響接地質(zhì)量。
(1)一點接地和多點接地。一般情況下,高頻電路應(yīng)就近多點接地以減少地線的走線長度,低頻電路應(yīng)一點接地以減少地線環(huán)路。在低頻電路中,布線和元件間的電感并不是什么大問題,然而接地形成的環(huán)路對電路的干擾影響很大,因此通常以一點作為接地點。但一點接地不適用于高頻,因為高頻時,地線上所具有的電感而增加了地線阻抗,同時各地線之間又產(chǎn)生電感耦合。一般來說,頻率在1mhz以下,可用一點接地;高于10mhz時,采用多點接地;在1~10mhz之間可用一點接地,也可多點接地。根據(jù)這一原則,可編程控制器組成的控制系統(tǒng)一般都采用一點接地。
(2)交流地與信號地不能共用。由于在一般電源地線的兩點間會有數(shù)毫伏,甚至幾伏電壓。對低電平信號電路來說,這是一個非常嚴重的干擾,因此必須予以避免。
(3)浮地與接地的比較。即系統(tǒng)各個部分與大地浮置起來,這種方法簡單,具有一定的抗干擾能力,但要求整個系統(tǒng)與大地的絕緣電阻不能小于50mω。一旦絕緣下降就會帶來干擾。還有一種方法,就是將機殼接地,其余部分浮空。這種方法抗干擾能力強,安全可靠,但實現(xiàn)起來比較復(fù)雜。一般來說,可編程控制器系統(tǒng)還是以接大地為好。
(4)模擬地。模擬地的接法十分重要,為了提高抗共模干擾能力,對于模擬信號可采用屏蔽浮地技術(shù)。對于具體的可編程控制器模擬量信號的處理要嚴格按照plc用戶操作手冊上的要求設(shè)計。
(5)屏蔽地。屏蔽的目的是為了減少信號中的噪聲,以便準確檢測和控制。根據(jù)屏蔽目的不同,屏蔽地的接法也不一樣。電場屏蔽解決分布電容問題,其屏蔽罩是利用低阻金屬材料制成,可接大地。磁屏蔽用以防止磁鐵、電機、變壓器、線圈等的磁感應(yīng)、磁耦合,其屏蔽方法是用高導(dǎo)磁材料使磁路閉合,并接大地為好。當信號電路是一點接地時,低頻電纜的屏蔽層也應(yīng)一點接地。如果電纜的屏蔽層接地點有一個以上時,容易產(chǎn)生噪聲電流,形成噪聲干擾源。當一個電路有一個不接地的信號源與系統(tǒng)中接地的放大器相連時,輸入端的屏蔽應(yīng)接至放大器的公共端;相反,當接地的信號源與系統(tǒng)中不接地的放大器相連時,放大器的輸入端也應(yīng)接到信號源的公共端。屏蔽地和保護地應(yīng)各自獨立地接到接地銅排上。
采用專用接地或共用接地的接地方式如圖 (a)和圖(b)所示,但千萬不可使用如圖 (c)所示的串聯(lián)接地的方式。
圖 接地方式
(a)專用接地;(b)共用接地;(c)串聯(lián)接地