模拟量干扰的问题

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先介绍一下项目背景： smart S60+AE08+AM06

本项目用于一种电解还原场合，主要的现场传感器信号，液位开关，液位传感器和温度传感器（模拟量），ORP和酸度计仪表（接plc模拟量输入） 。主要的控制对象是各类泵，小功率，均为接触器直接启动。此外还有冷水机和高频整流器（低电压大电流），PLC为冷水机准备1DI/1DO信号（运行中/启停信号），PLC为整流器准备1DI/1DO（运行中/启停信号）,1AI/1AQ（运行电流/给定电流）。

系统中有三个槽：原液槽，酸液槽，反应槽（电解槽），原液槽的溶液经过循环泵打入到反应槽，经过电解之后再自然反流到原液槽，酸液槽的酸液经过循环泵打入到反应槽，经过电解之后再自然反流到酸液槽。原液槽还有配有导入和导出两个泵，导入泵将用户设备储槽中的原液打入到原液槽，导出泵将原液槽的溶液打入到设备储槽。反应槽内中间有离子膜，把两边的溶液隔离开，整流器的正负极分别接入到离子膜的两侧溶液中，运行电流3kA-8kA之间。

原液槽中安装有温度传感器，传感器通过防腐塑料护套处理，不和溶液产生接触，配二线制变送器4-20mA；高低液位开关；还装有ORP电极探头，化学测量，电极和溶液直接接触，检测溶液化学电位，探头经过电极线（同轴电缆）引入ORP仪表，仪表输出4-20mA信号到PLC。酸液槽中安装有酸度电极，含电导率电极和温度探头，温度探头不和溶液接触，电导电极和溶液接触，测量电导率，通过专用屏蔽电缆送到酸度计仪表，仪表输出4-20mA信号到PLC，还装有液位变送器（二线制4-20mA），和溶液无接触。

系统上电调试，通过状态表查看 各输入输出信号均在正常范围内变化，显示页比较稳定，过了不久，发现ORP输入值（AIW值）无规律跳动，但是ORP表头上的显示值是稳定的。

系统中的最大干扰源是高频整流器，整流器的输入电源和PLC柜的电源均来自同一个配电柜，怀疑是传导干扰引起的，PLC柜设计之初就担心传导干扰的问题，220VAC控制电源上加了BK150隔离变压器，隔离变压器之前加了一个两节滤波器，整流器也和配电柜的接地排可靠连接。PLC电源引入柜的接地线也接在同一接地排上。

首先怀疑是接地线并联引起的，但此时整流器没有开机，也没有上电，不应该产生对外的影响。为验证想法，整流器合闸，本地模式运行，这路AIW跳动依旧，整流器是否上电，是否开机，信号跳动均存在。下一步，拆装PLC柜的接地线，信号依旧跳动。

休息了一会之后继续排查，再观察时，发现信号能够在稳定值附近波动，不跳了！感觉会不会是外部因素引起，考虑原液槽和用户设备储槽有溶液连接，到用户设备取看看，那边设备控制柜内有7台变频器，变频器上的接地端子悬空，感觉有点发现，赶紧问工作人员这台设备前一时间是否在运行，回答是设备运行一会才停下来。感觉有戏，随即拿了几段临时电线，把这几台变频器做了临时接地。

此时，用户设备没有开启，没法进行对比性验证，趁此机会先验证整流器的启停是否会影响此路AIW的跳动，经过测试，AIW基本稳定，初步确定干扰源在用户设备变频器上。

下午，用户设备开机，波动现象有增加，不过还算稳定，趁用户设备停机期间，把变频器临时接地线的拆下，设备开机时，跳动又恢复到无序状态，重新接上临时接地线，信号又稳定下来，基本肯定信号波动来自于此。

跳动是基本解决了。

后记

受限于个人水平和现场条件，不能确定干扰是通过供电电源的传导干扰，还是通过溶液传导过来。另外，这路模拟量信号不是来自于和溶液直接接触的电极信号，而是来自于ORP仪表；

仪表自身的显示稳定（用户设备启停，数字有变化，但波动非常小），PLC接收的信号无序跳动。

整流器也是高频开关电源，而且离电极探头更近，区别是整流器可靠接地了。

酸液槽内也装有一只电导率电极，电极接到酸度仪表，仪表输出模拟信号到PLC，这路信号没有发生明显跳动。

一年后，用户设备也拆除原地换新。本系统也拆除换新，换新的场地离原来地方十米左右，电源引自另外一只配电柜，信号跳动没有了，但是有了一个新的现象，整流器（整流器变更了厂家）开关机，从酸度仪表送过来模拟量值略有变化，变化值稳定，这个变化值受整流器输出电流的影响，输出电流高，偏差大，输出电流小，偏差也小，但是从ORP仪表送过来的模拟量值没有明显偏差。因为这个偏差不足以影响使用状态，所以在整流器运行电流较大时，将模拟量值转换曲线特征值和仪表上显示值对应好，使系统运行时数据和表头基本一致，满足运行条件。