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在圖10中,通訊電纜不僅沒有滿足a. 或 b. 兩條原則,反而與比較大的動力電纜平行布線,這會導致該電纜比較容易受到動力電纜的干擾。
可以交叉布線:
兩根交叉布線的電纜相互之間不會因為容性耦合而產生干擾。
d. 盡量將電纜貼近大面積的金屬板(圖11)
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圖11 通訊電纜貼近金屬板
通訊電纜應與大面積的金屬板或“地平面”貼近。
e. 通訊電纜過長時,不要形成環狀(圖12)
圖12 通訊電纜形成環
此時如果有磁力線從環中間穿過時,根據“右手定律”,容易產生干擾信號。
在圖12中,盡管背板是比較大的金屬板,但由于項目已經完成,因而不存在電纜長度變化的可能,因此還是建議用戶將過長的電纜剪短,放入柜內的電纜槽內。
f. 通訊線連接的設備應做等電勢連接
PROFIBUS 連接的站點可能分布較廣,為了保證通訊的質量,一般要求所有通訊站點都應該處于同一個電壓等級上,即應當都是“等電勢”的(圖13)。
圖13 通訊站點之間應做“等電勢”處理
如果兩個站點的“地”之間不等電勢,則當兩個設備分別各自接地時,將會在兩個接地點之間產生電勢差,此時電流會流過通訊電纜的屏蔽層,從而對通訊產生影響。因此應該在兩個設備之間進行等電勢的綁定。
可以用等勢線將兩個設備的“地”進行連接,等勢線的規格為:銅 6mm2 ,鋁 16mm2,鋼 50mm2 。
當然,這里不是要求所有的現場都需要增加額外的等勢線而增加成本,只是建議在出現接地點電勢不相等的情況時,如果影響到通訊,或者可能造成設備損壞,則應當想辦法加以改進。
如果由于接地點本身的原因造成了通訊不穩定,比如某個系統的“地”本身存在著很強的干擾,則在此處將屏蔽層接地反而會對PROFIBUS通訊造成影響,因而此時應該考慮首先處理好“地”,然后再將PROFIBUS屏蔽層接地。
為現場設備提供一個良好的“地”以及進行正確的“接地”是提高EMC特性的前提(圖14)。
圖14 系統進行良好的接地設計和實施
g. 通訊線在電柜內的布線
通訊電纜在電柜內布線時,也應該遵循之前的原則,即遠離干擾源。
在柜內的走線應當進行精心的設計,盡量避免與高電壓、大電流的電纜在同一線槽內走線(圖15),同時,不要在柜內形成“環”,特別要避免將變頻器等干擾源包圍在“環”內。
圖15 通訊電纜與動力電纜在電柜內的受干擾情況
通訊電纜的屏蔽層在電柜內的處理
首先是PROFIBUS插頭,除了之前介紹的,需要將屏蔽層壓在插頭的金屬部分外,還需要注意屏蔽層不要剝開的太長,否則會暴露在空間,成為容易受干擾的“天線”(圖16)。
圖16 屏蔽層暴露在空間容易接收干擾
通訊電纜的屏蔽層在進/出電氣柜時,都應該進行屏蔽層接地處理
屏蔽層應該保證與接地銅排進行大面積的接觸(圖17)。
圖17 屏蔽層的接地
通訊電纜在進/出電柜時,都應該將電纜的屏蔽層進行接地處理。這樣避免外部的干擾信號進入電柜,同時也避免柜內產生的干擾對外部設備造成影響(圖18)
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圖18 屏蔽層在柜內進行接地處理