PLC系统的接地和电磁兼容性基本原则和方法用户手册.pdf

文件集 PLC 系统的接地和电磁兼容性 基本原则和方法 用户手册 33002439_K01_000_01.book Page 1 Friday, December 10, 2004 1124 AM 文件集 2 33002439_K01_000_01.book Page 2 Friday, December 10, 2004 1124 AM 文件集 3 文件集 介绍 Quantum 硬件参考手册UNY USE 10010 V20E 高级硬件参考手册UNY USE 20110 V20E 33002439_K01_000_01.book Page 3 Friday, December 10, 2004 1124 AM 文件集 4 33002439_K01_000_01.book Page 4 Friday, December 10, 2004 1124 AM 5 目录 关于本书 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 第一部分条例和标准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 第一章在欧盟使用的相关条例和标准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 欧盟的协调条例和标准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 欧盟的 EMC 指令 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 欧盟的机械指令 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 低压指令 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 如何获得欧盟的指导方针和协调标准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 第二章国际标准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 标准的作用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 国际标准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 用户的相关标准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 第二部分接地和电磁兼容性 EMC - 基础知识 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 第三章接地 - 基础知识 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 定义大地，地，参考导体系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 在 TT, TN 和 IT 交流系统中的地连接 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 电流给人体带来的危险 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 电击起因和预防措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 电气设备的保护等级 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 保护地 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 第四章电磁干扰和 EMC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.1干扰的后果，起因和类型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 33002439_K01_000_01.book Page 5 Friday, December 10, 2004 1124 AM 文件集 6 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 干扰给工业设备带来的影响 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 干扰感应的原理 - 感应模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 干扰源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 干扰变量和干扰信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 有效参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4.2电线中干扰信号和有用信号的重叠 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 对称和不对称工作电路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 差分模式干扰 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 共态模式干扰 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 共态模式干扰 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4.3干扰耦合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 干扰耦合机理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 电流耦合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 电感性耦合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 电容性耦合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 辐射耦合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 电磁波感应 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 对各种耦合都应该采取哪些措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 第五章基本的 EMC 措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 接地系统的 EMC 措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 EMC 兼容配线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 平衡电路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 变换 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 空间安排 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 电缆安排 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 屏蔽 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 过滤 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 第三部分在自动化系统中的接地和 EMC 措施系统指导方针 . . . . . . . . . . . 91 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 第六章对整个系统采取的措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 对干扰源采取的措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 设备安置的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 静电放电保护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 第七章接地，大地连接和雷击保护系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 33002439_K01_000_01.book Page 6 Friday, December 10, 2004 1124 AM 文件集 7 对大地连接，接地和雷击保护的统筹安排以及最高级别的安全要求 . . . . . . . . . . 98 楼宇内接地系统的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 设备和机器的局部接地指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 安装孤岛接地系统的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 大地连接系统和接地系统的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 雷击和过电压保护的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 在楼宇间的系统的接地和大地连接指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 建立地连接的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 第八章电源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 如何规划电源设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 电源指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 第九章机柜和机器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 在机柜或机器中安置设备的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 机柜内的接地和大地连接指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 机柜内参考导体系统的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 机柜内的布线指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 机柜内采用的材料和照明设备指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 在机柜内安装滤波器的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 第十章布线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 根据 EMC 性能对信号进行分类 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 选择电缆的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 应用于连接电缆，导线束以及接头中的组合信号的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . 137 以并行和交叉方式铺设电缆的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 为电缆屏蔽创建地连接的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 对未使用的导体进行接地的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 安装电缆的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 应用于电缆管道的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 关于楼宇间的电缆的指导方针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 第四部分Quantum 系列产品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 第十一章Quantum 系列产品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 用作直流电源的电池 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 一般信息 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 交流电源和接地的考虑 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 直流电源和接地的考虑 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 33002439_K01_000_01.book Page 7 Friday, December 10, 2004 1124 AM 文件集 8 闭合系统的安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 第五部分Momentum 系列产品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 第十二章Momentum 系列产品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 组建您的电源系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 选择电源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 单电源配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 直流作动器的保护电路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 交流作动器的保护电路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 交流和直流作动器部件的推荐值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Momentum 接地设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 将 DIN 导轨末端和机柜接地 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 将模拟输入 / 输出线路接地 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 第六部分Premium 系列产品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 第十三章统一标准和 EMC 特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .189 介绍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 标准和验证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 要避免的工作条件和环境条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 第十四章基本部件底板 TSX RKY，电源 TSX PSY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199 综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 地到 TSX RKY 架的连接 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 如何安装处理器模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 更换 PCX 57 处理器时的注意事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 TSX PSY 供电模块的接线规则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 交流供电模块接线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 交流供电模块接线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 第十五章Process 与 AS-i TSX SUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217 概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 TSX SUP 1011/102