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图8 电缆槽架以及电缆在线槽内的处理
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图7 现场布线
电缆槽架之间也的连接应该保证用金属连接部件大面积连接处理,同时注意“接地”的连接
图8 电缆桥架之间的连接以及接地处理
b. 通讯电缆单独在线槽外布线时,可根据情况采用穿金属管的方式,这样既可以保护通讯电缆不被损坏,对于防止EMC的干扰也有好处,但注意外部的金属管需要接地
图9 现场的通讯电缆
图9中的电缆通讯直接暴露在外面,很容易被压断,类似情况可考虑局部或者全部穿管。
c. 通讯电缆与动力电缆避免长距离平行布线
由于平行布线的两根电缆之间需要考虑空间电容耦合,因此为了避免相互之间的影响,应避免平行布线(图10)。
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图10 通讯电缆在线槽内与动力电缆平行走线
在图10中,通讯电缆不仅没有满足a. 或 b. 两条原则,反而与比较大的动力电缆平行布线,这会导致该电缆比较容易受到动力电缆的干扰。
可以交叉布线:
两根交叉布线的电缆相互之间不会因为容性耦合而产生干扰。
d. 尽量将电缆贴近大面积的金属板(图11)
图11 通讯电缆贴近金属板
通讯电缆应与大面积的金属板或“地平面”贴近。
e. 通讯电缆过长时,不要形成环状(图12)
图12 通讯电缆形成环
此时如果有磁力线从环中间穿过时,根据“右手定律”,容易产生干扰信号。
在图12中,尽管背板是比较大的金属板,但由于项目已经完成,因而不存在电缆长度变化的可能,因此还是建议用户将过长的电缆剪短,放入柜内的电缆槽内。
f. 通讯线连接的设备应做等电势连接
PROFIBUS 连接的站点可能分布较广,为了保证通讯的质量,一般要求所有通讯站点都应该处于同一个电压等级上,即应当都是“等电势”的(图13)。
图13 通讯站点之间应做“等电势”处理
如果两个站点的“地”之间不等电势,则当两个设备分别各自接地时,将会在两个接地点之间产生电势差,此时电流会流过通讯电缆的屏蔽层,从而对通讯产生影响。因此应该在两个设备之间进行等电势的绑定。
可以用等势线将两个设备的“地”进行连接,等势线的规格为:铜 6mm2 ,铝 16mm2,钢 50mm2 。
当然,这里不是要求所有的现场都需要增加额外的等势线而增加成本,只是建议在出现接地点电势不相等的情况时,如果影响到通讯,或者可能造成设备损坏,则应当想办法加以改进。
如果由于接地点本身的原因造成了通讯不稳定,比如某个系统的“地”本身存在着很强的干扰,则在此处将屏蔽层接地反而会对PROFIBUS通讯造成影响,因而此时应该考虑首先处理好“地”,然后再将PROFIBUS屏蔽层接地。
为现场设备提供一个良好的“地”以及进行正确的“接地”是提高EMC特性的前提(图14)。
图14 系统进行良好的接地设计和实施
g. 通讯线在电柜内的布线
通讯电缆在电柜内布线时,也应该遵循之前的原则,即远离干扰源。
在柜内的走线应当进行精心的设计,尽量避免与高电压、大电流的电缆在同*槽内走线(图15),同时,不要在柜内形成“环”,特别要避免将变频器等干扰源包围在“环”内。
图15 通讯电缆与动力电缆在电柜内的受干扰情况
首先是PROFIBUS插头,除了之前介绍的,需要将屏蔽层压在插头的金属部分外,还需要注意屏蔽层不要剥开的太长,否则会暴露在空间,成为容易受干扰的“天线”(图16)。