西门子PLC中RS485通信的干扰是怎么来的?
脉冲群骚扰的来源
1.在工业控制环境中经常会出现雷电、短路、开关动作等具有电感负载的动作而产生的瞬时干扰,这些干扰是一些短暂的高能量的脉冲骚扰,具有脉冲成群出现、脉冲的上升时间比较短暂、脉冲的重复频率较高等特点。
这些干扰会耦合到RS485总线上,由于这些脉冲不是单个脉冲,而是一连串的脉冲,因此会在RS485总线上产生积累,使骚扰的电压幅值超过RS485收发器的噪声容限,引起通信错误。
同时由于这些脉冲骚扰的周期较短,每个脉冲的出现的间隔时间较短,当***个脉冲骚扰还未消失时,第二个脉冲就紧跟而来,对于RS485总线上的寄生电容和RS485收发器的结电容来说,在还没有放电完就又开始充电,并且通常寄生电容较小,较小的能量就可以达到较高的电压,容易损坏RS485收发器,影响RS485总线通信可靠性。
脉冲群骚扰产生原理
2.脉冲群骚扰源的电压大小取决于负载电路的电感、负载断开的速度等因素。以开关动作为例,由于开关打开瞬间动静触头之间的距离比较近,电路中的电感感应出来的反电动势足以将触头间的空气间隙击穿,电路开始导通,但这一放电过程的时间非常短暂,此时电路将产生一个前沿脉冲为ns级,宽度达到几十ns级,幅度几千伏以上的高压小脉冲。当上述脉冲结束后,电路开始重复电感性负载产生反电动势和通过开关动静触头间的空气间隙放电的过程。
这一过程将一直进行,直到贮存在电感性能负载中的能量足够低,再也产生不了上述放电过程为止。这些干扰会耦合到RS485总线上,形成较大的干扰,影响通信的可靠性。
提高电快速脉冲群抗扰能力的措施
电快速脉冲群抗扰是共模干扰,可以采用滤波、吸收或者隔离的方式进行抑制。
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