在天然气行业应用S7-300PLC控制系统进行抗干扰接地时,接地点的选择至关重要,它直接影响到接地系统的有效性以及整个PLC控制系统的抗干扰性能。以下是选择接地点的一些关键考虑因素和具体方法:### 一、考虑因素 1. **信号特性**: -不同类型的信号对干扰的敏感程度不同,在选择接地点时要充分考虑信号特性。例如,模拟量信号通常对干扰更为敏感,因为它们是连续变化的电信号,细微的干扰都可能导致信号失真,影响测量和控制的准确性。对于模拟量信号传输线路,如天然气压力、温度等传感器与PLC模拟量输入模块之间的连接,应优先选择能Zui大程度减少干扰的接地点,一般倾向于单点接地方式,以避免地环路电流对模拟量信号产生影响。 -数字量信号对干扰的耐受能力稍强一些,但正确的接地同样有助于提高信号的真实性和可靠性。在选择数字量信号接地点时,可根据具体情况,结合设备布局和整体接地规划来确定,通常也可采用单点接地或与其他相关设备共用合适的接地点。2. **设备布局**: -现场设备的布局情况对接地点的选择有很大影响。要综合考虑PLC控制柜、各种传感器、执行器以及其他相关电气设备的实际安装位置。尽量使接地点的选择能够方便各设备与接地点之间的连接,减少接地线的长度和布线难度。过长的接地线可能会引入额外的电感,增加接地电阻,从而影响接地效果和抗干扰能力。例如,如果PLC控制柜与某一重要传感器距离较远,在选择该传感器的接地点时,既要考虑传感器自身的接地要求,又要尽量选择在靠近传感器且便于与控制柜接地系统相连接的位置。3. **电磁环境**: -天然气行业现场通常存在较为复杂的电磁环境,如压缩机、泵等大型动力设备运行时会产生较强的电磁辐射,变频器、软启动器等电气设备也会带来一定的电磁干扰。在选择接地点时,要充分考虑这些电磁干扰源的分布情况。尽量避免将接地点设置在电磁干扰源附近,以免接地点受到干扰电流的影响,进而影响整个接地系统的抗干扰效果。例如,不要将PLC控制柜的接地点设置在靠近正在运行的大型压缩机电机的外壳上,因为电机外壳可能会因电磁感应而带有干扰电流。4. **土壤条件**: -接地点所处的土壤条件会影响接地电阻的大小,进而影响接地效果。不同地区的土壤电阻率不同,有些地区土壤较为干燥、电阻率高,而有些地区土壤湿润、电阻率低。在选择接地点时,要尽量选择土壤电阻率低的位置,这样可以降低接地电阻,提高接地系统的有效性。例如,在有条件的情况下,可优先选择靠近水源或地下水位较浅的位置作为接地点,但要注意避免因积水等问题对设备造成损坏。### 二、具体方法 1. **单点接地接地点选择**: -对于采用单点接地方式的设备或信号线路,如模拟量信号模块、部分数字量信号模块以及一些对干扰敏感的传感器与PLC之间的连接等,接地点的选择应遵循以下原则: -选择靠近设备或信号源的公共接地点。例如,对于PLC控制柜内的模拟量信号模块,可选择将其接地端子通过单独的接地线连接到控制柜内的接地母线上,而这个接地母线所在的位置应是在控制柜内相对靠近模拟量信号模块且方便连接的地方。同样,对于与PLC连接的天然气压力传感器,若采用单点接地,可选择在传感器附近设置一个公共接地点,将传感器的接地端子和PLC模拟量输入模块的接地端子通过各自的接地线连接到这个公共接地点上。 -确保接地点远离电磁干扰源。如前所述,要避免将接地点设置在如大型动力设备、变频器等电磁干扰源的附近,以保证接地点不受干扰电流的影响。 -考虑土壤条件,尽量选择土壤电阻率低的位置作为公共接地点。如果现场条件允许,可通过测试不同位置的土壤电阻率来确定的接地点位置。 2.**多点接地接地点选择**: -对于采用多点接地方式的设备或信号线路,如某些高频通信模块、高速电子元件等,接地点的选择需要更加注重分散干扰电流的效果。具体做法如下: -在设备或信号线路的不同部位选择多个接地点。例如,对于采用以太网通信协议的通信模块,可在模块的不同引脚或外壳的不同位置设置多个接地端子,分别将这些接地端子在PLC控制柜内或外部设备上的不同位置进行接地。这些接地点的选择要综合考虑设备的布局、电磁环境和土壤条件等因素,尽量使每个接地点都能有效地将干扰电流导入大地。 -合理分布接地点,避免集中在某一区域。如果多个接地点过于集中,可能会导致局部土壤电流密度过大,影响接地效果。要将接地点均匀分布在设备或信号线路的周围,以实现更好的干扰电流分散效果。3. **混合接地接地点选择**: -在实际的天然气行业PLC控制系统中,可能会采用混合接地方式,即部分设备或信号线路采用单点接地,部分采用多点接地。对于这种情况,接地点的选择要根据不同设备或信号线路的具体要求分别进行。 -对于采用单点接地的部分,按照上述单点接地接地点选择的方法进行选择。例如,对于模拟量信号模块和一些对干扰敏感的数字量信号模块,选择合适的公共接地点,确保远离电磁干扰源并考虑土壤条件。 -对于采用多点接地的部分,按照上述多点接地接地点选择的方法进行选择。例如,对于高频通信模块等,在不同部位选择多个接地点并合理分布,以实现良好的干扰电流分散效果。在天然气行业应用S7-300PLC控制系统进行抗干扰接地时,接地点的选择需要综合考虑信号特性、设备布局、电磁环境和土壤条件等多方面因素,并根据不同的接地方式(单点接地、多点接地或混合接地)采用相应的具体方法来确定合适的接地点,从而确保接地系统的有效性,提高整个PLC控制系统的抗干扰能力。