工控指的是工業自動化控制,主要利用電子電氣、機械、軟件組合實現。即是工業控制,或者是工廠自動化控制。主要是指使用計算機技術,微電子技術,電氣手段,使工廠的生產和制造過程更加自動化、效率化、精確化,并具有可控性及可視性。
工控的作用
工業自動化技術的出現和推廣帶來了第三次工業革命,使工廠的生產速度和效率提高了300%以上。20世紀80年代初,隨著改革開放的春風,國外先進的工控技術進入中國大陸,比較廣泛使用的工業控制產品有“PLC,變頻器,伺服電機,工控機”等。這些產品和技術大力推動了中國的制造業自動化進程,為中國現代化的建設作出了巨大的貢獻。
工控主要核心領域是在大型電站,航空航天,水壩建造,工業溫控加熱,陶瓷領域有著不可替代的優勢。
例如:電站電網的實時監控需要采集大量的數據值,并進行綜合處理,工控技術的介入方便處理了大量的信息。
工控出現完善了制造業和建造業的安全和精準,解決原本需要的溫度、壓力、氣體流量、液體流量等工業需要。在原本需要半自動化與手動化工作演變自動化進行,包括常見的空氣開關、壓力器、流量表等。
工控工作原理:比如空氣開關的功率控制,當使用電器其功率過大,內部機械原理開始運行導致開關自動斷開,以此保障工業或建筑安全用電和準確尋找短路源。
如何提高工控設備抗干擾的能力
工控設備的核心問題,就是抗干擾能力,如果抗干擾能力不夠高,那么,這個設備就是沒有多大用處。
要提高工控設備的抗干擾能力,首先就是要學會正確的使用plc。
1、PLC的內核電源和輸入輸出接口電源應該獨立
絕大多數的用戶,在設計系統電源時,只有一個電源,PLC的內核和接口都用這個電源。懂得光耦原理的人就會發現,這種接法,會把光耦旁路掉,也就是說,光耦完全沒有起到隔離的作用,整個PLC完全是在“裸奔”,沒有任何的保護能力,非常危險的!正確的做法是多加一個電源,專門只給PLC內核供電。輸入輸出接口可以共用一個電源。
2、PLC的輸出口如果接到感性負載,例如電磁閥,繼電器等有線圈的負載,需要在負載兩端反向加一個吸收二極管。具體的方法,可以到我們的網站查看產品的接線圖
如果沒有這個反向二極管,在電磁閥或繼電器斷開的瞬間,會產生一個反向電動勢。這個反向電動勢,和輸出口的電源疊加在一起,會大大超過輸出三極管(或場效應管)的電壓承受極限,導致三極管擊穿。對于反向二極管的參數,只要是電流不小于繼電器電流,耐壓不低于接口電源電壓就行了,像1N4004,1N4007都沒有任何問題。另外,市場上的電磁閥,接線如果標有正負極的,就表示里面已經有了吸收電路,不用外接二極管了。
3、電源的選擇
干擾信號都是高頻信號。比較典型的干擾信號源有變頻器,可控硅調壓電路。現在市面上的電源大多是開關電源,體積小,效率也很高,但是,最大的缺點就是,高頻干擾信號可以長驅直入。而過去的老式電源,里面有個很大體積的變壓器那種,體積大,效率低,但是對于高頻干擾信號卻可以很有效的抑制。所以,在選擇內核電源時,應該選擇老式變壓器電源。
如果找不到老式變壓器電源,可以在開關電源前接一個1:1的隔離變壓器,或在內核電源的輸入端接共模線圈,用來阻隔高頻干擾。
4、布局
干擾有2個途徑,一是導線傳導,二是空間輻射傳導。以上的1和3就可以解決導線傳導的干擾。對付空間干擾,最有效的辦法就是加屏蔽罩(千萬不要以為加屏蔽罩是可有可無的)。配電柜就是個很好的屏蔽罩。但是,屏蔽罩對于來自內部的干擾卻束手無策。由于繼電器甚至接觸器一般也裝配在在配電柜里面,繼電器在斷開的瞬間會產生一個高頻干擾,這個干擾就會通過空間輻射,干擾PLC的工作。這時候,就要對配電柜內部的布局有一定的要求了。PLC應該盡量遠離繼電器以及繼電器控制的大電流電纜,以減少空間輻射干擾。如果干擾仍然嚴重,可以考慮用錫紙把PLC包起來,相當于給PLC單獨加一個屏蔽罩。
看了上面的內容,有些設備工程師,會有疑惑:“我都這樣(沒有按照上面的要求做)做了幾十年了,也沒有出現什么問題呀”?雖然設備在工作,但卻不是最佳狀態,屬于“帶病工作”。