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| (点击题目 可以在互 联 网中搜索该题 目的相关内容) 日期：2006-5-7 23:20:14 来源： 作者： 点击： | |
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电梯控制系统中的抗干扰技术 1、引言 电梯工作现场往往存在大量的干扰源，如供电系统电源往往不是纯净的50HZ的正弦波，而可能含有高次谐波或尖峰高压成分；控制柜主电脑与各节点微处理器（如轿内操纵箱、轿顶检修盒、各厅门呼梯面板等）的前后向通道及其传输线之间容易窜入干扰信号等；VVVF电梯变频器产生的高次谐波和电磁干扰（EMI）等。电梯控制系统一旦因干扰而产生故障，很可能酿成严重的后果。尤其对于电梯这种垂直上下载人的特种设备来讲，其工作的可靠性至关重要，为此必须着力解决电梯控制系统的抗干扰问题。 2、硬件抗干扰技术 2.1三种常见的干扰及其抑制 3.1.1串模干扰 串模干扰是串联于信号源回路中的干扰，也称横向干扰或正态干扰。产生串模干扰的原因有分布电容的静电藕合，长线传输的互感，空间电磁场引起的磁场藕合以及50HZ工频的高次谐频干扰等。用双绞线作为电梯串行通讯系统中的信号引线，不但可以降低成本，而且可以有效地抑制串模干扰。这是由于双绞线中每个绞线环绕向的互反特征，从而使各个小环路的电磁感应互相抵消。另外，采用低通滤波器可以有效地抑制电源高次谐波。 3.1.2共模干扰 共模干扰是由于微处理器地、放大器地和信号源地之间的电位差而产生的干扰，也称为纵向干扰或共态干扰。 在平衡传输中，对于采用差动输入结构的接收单元而言，共模干扰不起作用；但是，在不平衡传输结构中，共模干扰将会转换为差模干扰而对接收单元造成影响，而且不平衡程度越大，影响就越严重[1]。 共模干扰的抑制措施主要有如下三种：变压器隔离、光电隔离和浮地屏蔽。变压器隔离就是利用变压器将模拟信号电路与数字信号电路隔离开来；光电隔离是利用光电藕合器来实现两个电路系统间的隔离；浮地屏蔽是采用浮地隔离式放大器来抑制共模干扰电压。相比较而言，光电隔离体积小，成本低，实现比较容易，应用广泛。例如，在电梯上广泛应用的可编程控制器（PLC），由于采取了输入输出口的光电隔离和各模块的屏蔽等严格的抗干扰措施，使得现代PLC具有极高的抗干扰能力和运行可靠性，被认为工业上的无故障产品，因此，采用PLC作为电梯的主控制器不失为一个明智的选择。尤其是PLC技术本身也在不断发展和进步，其数学运算、通讯等方面的功能也将大大加强，以至于将能满足电梯群控和远程通讯等复杂控制功能的要求。 *南京建筑工程学院校内科研基金资助项目 2.1.3长线传输干扰 长线传输干扰是过程通道干扰的主要因素，在电梯控制系统中，传输线上的信息多为 数字脉冲。它在传输线上传输时会出现延时、畸变、衰减及产生波反射现象。一般地，采用终端或始端阻抗匹配，可以消除长线传输出中的波反射或把它抑制到最低限度；采用双绞线作为信号线可以部分抑制外界信号干扰；采用光电耦合隔离可以切断控制柜主电脑与各子节点之间的直接的电路联系，从而有效地抑制各种尖峰脉冲和噪声，防止干扰信号从过程通道进入主机。 2.2接地 接地是抗干扰措施中的关键步骤，由于接地不正确而带来的问题时有发生，因此对接地必须慎重处理。顺便指出，这里所讲的接地，并非一般意义上的“安全接地”，而是抗干扰用的“EMI接地”，在高频区域，二者有显著的差别，“EMI接地”要求有很低的高频阻抗，下面就电梯控制系统的特点并结合笔者个人体会，给出一些接地方法。 2.2.1电路板内的信号地 电路板内的信号地分为如下两种情况： 一、 对于采用了诸如模拟放大器、模拟开关、D/A转换器等高精度模拟器件的电路板，接地必须严格要求，主要有：所有模拟器件（包括可能的输入/输出）的接地端必须单点并联接地，各地线应尽量放宽，绝对避免串联接地形成的环路。 二、 对于纯数字电路的电路板，各器件可以允许多点接地，但地线应尽可能粗，并尽量减少串联接地的情况。尤其对于高频信号器件，电路中应采用大面积直接接地，以减少电路间的相互影响。 |
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