تاثیر اولیه حلقه های زمین بر روی سیستم های دونده داغ، معرفی تداخل الکترومغناطیسی است. این منجر به اندازه گیری های دما نادرست، نوسانات کنترل دما و تنظیم غیر طبیعی PID می شود. در موارد شدید، می تواند هشدارهای نادرست یا خاموش شدن سیستم را ایجاد کند، که به طور مستقیم پایداری قالب و بازده محصول را به خطر می اندازد. از آنجایی که کنترل دمای دونده داغ به سیگنالهای ترموکوپل سطح{2} میکروولت بستگی دارد، حتی یک ولتاژ القایی فقط چند میلی ولتی میتواند باعث انحراف 1± تا 3 درجه شود و متعاقباً منجر به نقصهایی مانند پر شدن ناهموار، فلاش یا شاتهای کوتاه شود.
1. مکانیسم های اصلی ضربه
اساساً، یک حلقه زمین زمانی اتفاق میافتد که جریانی-که توسط اختلاف پتانسیل زمین هدایت میشود- از طریق یک حلقه بسته در مدار زمین جریان یابد. این جریان از طریق مسیرهای زیر با سیستم دونده داغ تداخل می کند:
تداخل کوپلینگ خط سیگنال:
هنگامی که لایههای محافظ کابلهای کنترل ترموکوپل یا بخاری در دو انتها به زمین متصل میشوند-و تجهیزات متصل (مثلاً کابینت کنترل دما و قاب قالب) در نقاط مختلف زمین قرار میگیرند-هر گونه اختلاف پتانسیل بین این دو نقطه (مثلاً 0.5 ولت AC) یک جریان در گردش در لایه محافظ ایجاد میکند. این جریان از طریق اندوکتانس متقابل یا کوپلینگ خازنی وارد خطوط سیگنال می شود و خود را بر روی سیگنال ترموکوپل سطح میلی ولت- قرار می دهد و منجر به خوانش دماهای کاذب می شود.
رایج-تزریق نویز حالت:
هنگامی که تجهیزات پرقدرت (مانند موتورها یا درایوهای فرکانس متغیر) در حال کار هستند، جریان زمین آن ممکن است از طریق مسیرهای زمین مشترک به سیستم راهانداز داغ تزریق شود. این به صورت نوسانات دورهای 50 هرتز/60 هرتز ظاهر میشود که باعث افزایش یا افت دما در چندین کانال کنترل میشود.
نوسانات پتانسیل زمین (جهش زمین):
عملکردهای سوئیچینگ با فرکانس بالا (مانند چرخه بخاری ها) جریان های گذرای زیادی ایجاد می کنند. اگر امپدانس زمین نسبتاً زیاد باشد، این جریانها باعث افت ولتاژ لحظهای در طول خط زمین میشوند و در نتیجه پایداری نقطه مرجع برای مدارهای اندازهگیری حساس را به خطر میاندازند.
مطالعه موردی تجربی: یک سازنده قطعات خودرو کشف کرد که دمای خواندن برای نازل داغ شماره 4 به طور مداوم 2.3 درجه بالاتر از حد معمول است. با تعویض ترموکوپل مشکل حل نشد. عیب یابی نهایی نشان داد که کابینت کنترل دما و قاب قالب در نقاط جداگانه ای به زمین متصل شده اند و اختلاف پتانسیل AC 0.7 ولتی بین آنها ایجاد می شود. سیستم تنها پس از قطع اتصال زمین در سمت قالب به حالت عادی بازگشت.
2. تظاهرات معمول و پیامدهای تولید
|
پدیده |
عواقب احتمالی |
|
نوسانات دما همزمان در چندین کانال (مانند تغییرات دوره ای ± 2 درجه) |
تنظیمات مکرر توسط سیستم کنترل دما؛ کوتاه شدن عمر بخاری |
|
تغییر دما در یک منطقه خاص که قابل کالیبره نیست |
پر شدن غیر طبیعی در آن حفره، که منجر به انحراف وزن بیش از ± 3٪ می شود. |
|
عدم تنظیم خودکار پارامتر PID یا نوسان سیستم |
آلارم های سیستم باعث خاموش شدن اضطراری می شود و تداوم تولید را مختل می کند. |
|
تداخل در شب کاهش می یابد اما در روز تشدید می شود |
مرتبط با راهاندازی و خاموش کردن تجهیزات پرمصرف-در جاهای دیگر نیروگاه؛ تشخیص مشکل است |
هشدار خطر: چنین مسائلی اغلب به اشتباه به عنوان "پیری ترموکوپل" یا "شکست باند گرمکن" تشخیص داده می شوند که منجر به تعویض نادرست قطعات و تاخیر در حل اساسی مشکل می شود.
3. اقدامات متقابل کلیدی
راه حل اولویت: زمین{0} تک نقطه
تمام نقاط اتصال به زمین-از جمله موارد مربوط به کابینت کنترل دما، قالب، و سیستم گرمایش راندر داغ- را در یک الکترود زمین مشترک یکپارچه کنید. این به طور کامل منبع محرک را برای تفاوت های بالقوه حذف می کند. لایه محافظ کابل های سیگنال باید فقط در انتهای کنترل به زمین متصل شود و انتهای راه دور شناور (غیر زمین) بماند.
راه حل تکمیلی: جداسازی سیگنال
تقویت کننده های جداسازی را در ترمینال های ورودی ترموکوپل نصب کنید یا از ماژول های جداسازی اپتوکوپلر استفاده کنید. این به طور فیزیکی مسیر جریان حلقه زمین را قطع می کند و در عین حال یکپارچگی انتقال سیگنال دما را حفظ می کند. این به ویژه برای سیستم های قدیمی که در آن مقاوم سازی گسترده دشوار است مناسب است.
اقدامات کمکی: بهینه سازی سیم کشی
کابلهای سیگنال و کابلهای برق را در سینیهای کابل جداگانه هدایت کنید تا از اجرای موازی آنها جلوگیری کنید.
از کابلهای محافظ دوبل-استفاده کنید: لایه محافظ بیرونی را به زمین زمین وصل کنید و لایه محافظ داخلی را تنها در یک انتها به زمین سیگنال متصل کنید.
ولتاژ متناوب AC را بین نقاط مختلف زمین (فرکانس توصیه شده: هر شش ماه یک بار) اندازه گیری کنید تا مطمئن شوید که کمتر از 0.1 ولت AC باقی می ماند.
نتایج تجربی: یک شرکت تولیدکننده قالب لوازم خانگی، با استفاده از استراتژی «زمینکردن تک نقطهای بهعلاوه زمین محافظ تکنهایه-بهسازی جدیدی را اجرا کرد. در نتیجه، نوسانات دما از 3.2 ± درجه به 0.7 ± درجه کاهش یافت و نرخ رد محصول 38٪ کاهش یافت.
