مشاكل RS-485 في أنظمة VFD: 3 أسباب و4 حلول
سنناقش اليوم الأسباب الرئيسية الثلاثة والحلول الأربعة لتشوهات الاتصال RS-485 الناتجة عن محرك التردد المتغير (VFD) العملية.
في الآونة الأخيرة، أبلغ أحد العملاء أنه كلما بدأ تشغيل محرك VFD الخاص به في التشغيل، ينقطع اتصال RS-485، ويظهر جهاز اختبار الجهد الكهربائي ضوءًا عند اختباره داخل كابينة التحكم في محرك VFD.
هذا هو 90 كيلو واط (121 حصان) VFD 90 كيلو واط (121 حصان) يقود محرك 70 كيلو وات. يتم تركيب المفاعلات على جانبي المدخلات والمخرجات لمحرك التردد المتردد العكسي. ومع ذلك، في كل مرة يتم فيها تشغيل VFD، ينقطع اتصال RS-485، ويضيء جهاز اختبار الجهد في كابينة التحكم.
تحليل أولي للمشكلة
بمجرد بدء تشغيل VFD، ينقطع اتصال RS-485 على الفور، مما يشير كذلك إلى:
توجد قوة دافعة كهربائية مستحثة عالية على خزانة التحكم، مما يشكل مجالاً كهربائيًا قويًا داخل الخزانة. طالما أن المجال الكهربائي القوي موجود، سيضيء جهاز اختبار الجهد.
تحليل تداخلات محرك الترددات الراديوية المتذبذبة
على الرغم من أن المفاعلات مثبتة على جانبي المدخلات والمخرجات من VFD:
- تمنع مفاعلات الإدخال مفاعلات الإدخال من التداخل مع شبكة الطاقة
- تعمل مفاعلات الإخراج على كبح الانتشار التوافقي في كابلات طاقة المحرك وتخفف أيضًا من طفرات الجهد
ومع ذلك، فهذه تعمل فقط على كبح التداخل على الخطوط. إذا لم يتم تأريض جهاز VFD نفسه أو كابينة التحكم أو كان التأريض ضعيفًا، فستظل الفولتية المستحثة القوية موجودة.
التأريض المناسب أمر بالغ الأهمية
ببساطة تأكد من أن مبيت محرك التردد المتردد الصوتي وكابينة التحكم مؤرضان بشكل صحيح.
- بعد التأريض، تكون إمكانات مبيت محرك التيار المتردد الصوتي صفرًا
- كما أن إمكانات مبيت خزانة التحكم صفر أيضًا
- عند اختباره باستخدام جهاز اختبار الجهد، لم يعد يضيء، مما يشير إلى عدم وجود مجال كهربائي مستحث بالداخل، ويقل التداخل بشكل كبير
مواصفات الاتصال RS-485
- يجب استخدام كابلات محمية. إذا لم يتم استخدام كابلات محمية، قد تتغير إشارة الخرج RS-485 من إشارة تفاضلية قياسية إلى موجة مستطيلة الشكل، مما يسبب تداخل توافقي كبير
- يجب تأريض طبقة التدريع بشكل صحيح. وهذا يكبح بشكل فعال التداخل الكهرومغناطيسي أو القوة الدافعة الكهربائية المستحثة من المعدات المحيطة
- إذا كان يجب نقل الاتصال RS-485 عبر مسافات طويلة باستخدام كابلات الطاقة: حتى مع الكابلات المحمية، لا يمكن التخلص من التداخل بشكل كامل. في مثل هذه الحالات، يوصى باستخدام كابل محول ضوئي لتحويل إشارة RS-485 إلى إشارة ضوئية للإرسال، ثم تحويلها مرة أخرى، وبالتالي حل مشكلة التداخل بشكل أساسي
سبب شائع آخر - إعدادات المعلمات غير صحيحة
إذا تم تعيين معلمات الاتصال الخاصة بمحرك التردد المتغير بشكل غير صحيح، فقد يتسبب ذلك أيضًا في حدوث تشوهات في اتصال RS-485.
إن ثلاثة أسباب رئيسية من تشوهات الاتصال RS-485 الناجمة عن تشغيل العاكس
1.تداخل الإشارات
إذا لم يتم تأريض وحدة الاتصال RS-485، فقد يتسبب ذلك في تراكم الشحنات وتعزيز التداخل، ومن المحتمل أن يؤدي إلى انقطاع الاتصال
الحل:
قم بتوصيل سلك التدريع الخاص بكابل الاتصال RS-485 بطرف التأريض الخاص بالعاكس لتحقيق تأريض أحادي الطرف, مما يقلل من التداخل بشكل فعال.
2.أخطاء الأسلاك
أخطاء أسلاك الأجهزة هي أيضًا من الأسباب الشائعة
تأكد من أن طرف PE لكل محرك متغير التردد مؤرض عند نقطة واحدة قريبة، وقم بتوصيل أسلاك التأريض. يجب أن تستخدم كابلات الاتصال RS-485 كابلات محمية وأن تعتمد طريقة تأريض أحادية الطرف.
إذا استمرت المشكلة، حاول استخدام وحدة RS-485 مع وظيفة العزل.
3.إعدادات المعلمات غير صحيحة
سيؤدي عدم اتساق معلمات الاتصال (معدل الباودات، بتات البيانات، بتات التوقف، بتات التكافؤ، إلخ) إلى فشل الاتصال.
تأكد من اتساق معلمات محرك التردد المتغير والكمبيوتر المضيف؛ إذا استمرت المشكلة، حاول ترقية البرنامج الثابت أو استخدام أدوات تصحيح الأخطاء الأخرى لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
أربعة تدابير وقائية
- استخدم الكابلات المحمية لتقليل التداخل الكهرومغناطيسي البيئي.
- تأكد من التأريض المناسب لمنع تداخل الإشارة الناجم عن تراكم الشحنات.
- فحص خطوط الاتصال بانتظام لمنع الشيخوخة وسوء التلامس والمشاكل المحتملة الأخرى.
- تكوين معلمات الاتصال بشكل صحيح لضمان الاتساق مع بروتوكولات الاتصال الخاصة بالأجهزة الأخرى.
سيناريوهات التطبيق النموذجية
المشهد | الحل الموصى به |
|---|---|
ورش العمل عالية التداخل | تحويل الألياف الضوئية + كابلات محمية بالكامل + تأريض مستقل (مقاومة أرضية ≤ 2Ω) |
الربط الشبكي متعدد الأجهزة | وحدة RS-485 معزولة (مثل, BH-485G) + طوبولوجيا الحافلات المحسّنة |
ترقيات النظام القديم | تثبيت مرشحات الحلقة المغناطيسية (لف كابل الطاقة 3-4 لفات) + محول طاقة معزول |
