Как
убрать
помехи в
шине Micro LAN
|
Адрес
документа: |
http://90.189.213.191:4422/doc_sh/delete_pomeha_microlan/delete_pomeha_microlan.doc инд:
1-1-1 |
Многие
силовые
агрегаты
создают
достаточно
сильную помеху
которая
влияет на
сигналы шины Micro Lan. Ниже на
рисунке
приведен
случай из
практики:
-
линия
с датчиками
подходит к
варочному баку;
-
В этом
же баке
установлена
'мешалка', от
слова
перемешивать.
Обычный
асинхронный
двигатель 220
вольт, 1
киловатт.
-
Но
этот
двигатель
включен через
преобразователь
частоты
фирмы Simens.
Что
позволяет
изменять
скорость вращения
мотора.
-
Управление
в одной
стороне
помещения,
двигатель в
другой. Длина
около 10-
Включение
датчиков и
вращение
двигателей
на разных
оборотах тут
же выявило
эту помеху.
По шине
данных
принимался
импульсный сигнал
с
длительностью
0.5-1 мкс. Это
примерно
соответствует
частоте 1-2 мегагерца. Вид
помехи,
снятый осцилографом,
показан ниже
на рисунке.
А из
теории тиристорных
преобразователей
известно об
их импульсном
характере
работы, при
коммутации
фазы 50 гц.
Да и на
практике,
наверное, приходилось
встречаться.
Например, та
же
электрическая
дрель с
плавной регулировкой.
Попробуйте по
регулировать
обороты
дрели,
одновременно
включив радиоприемник.
Возникла
достаточно
интересная
проблема.
Линия
короткая,
влияния
емкости кабеля от
длинны нет. Но
фронты
сигналов
имеют всплески,
на которые
реагирует
пороговый
элемент в
адаптере.
Четко
прослеживалась
влияние частоты
вращения
двигателя и
уровня
импульсов на
фронте
сигнала. Чем
больше
скорость вращения,
тем больше
потребляемая
мощность и
следовательно
уровень
помехи,
наведенной на
шине.
Первое
решение - экранировать
шину данных.
Но
кабель и так
в экране. КММ-035.
Что еще
экранировать?
Коробки?
Клеммы?
К
сожалению,
импульсные
помехи имеют
очень
хорошую
'ползучесть'.
Они
прекрасно
проникают в
любые щели,
поскольку
спектр их в
идеальном
случае
бесконечен.
Экранирование
помогло, но
не полностью.
А
заказчик на
отрез не
соглашался с предложением
уменьшить
скорости и
мощности при
перемешивании
продуктов. И
даже на
оборот, хотел
увеличить
мощности при
перемешивании.
А
второе
решение – отфильтровать
помеху по
шине данных.
Предложение
состояло в
том, что бы поставить
конденсатор
на шину
данных и
короткие
импульсы
помехи
погасить.
Однако, а сам
сигнал шины Micro Lan он тоже
импульсный?!
Следовательно,
он тоже будет
гаситься!
А
что бы, этого
не произошло
– поставить 'восстановитель
сигналов
шины Microlan'.
Общая
схема с
восстановителем
сигналов и
конденсатором
фильтра
импульсной
помехи
представлена
ниже.
Конденсатор
в 10 нанофарад на
шине
данных
компенсировался одним
восстановителем.
На обьекте,
было
установлено 3
восстановителя
и с 3мя конденсаторами
по 3м ветвям.
Емкости
установленных
конденсаторов
полностью
убрали
помеху c
импульсами в
1-0.5
микросекунд.
А схемы
восстановления
обеспечивали
нормальную
работу
сигналов
шины Micro
LAN с
длительностями
сигналов
лог.0 – 60-80
микросекунд
и лог.1 – 10-15
микросекунд.
Ситуация
с
импульсными
помехами
достаточно
типичная, по
этому
автором,
достаточно
давно
разработана
печатная
плата с ветвителями
шины ds2409 и
схемой
восстановления
сигнала шины.
В
зависимости
от топологии
и длинны
устанавливаемой
шины, на
плате
перемычками
выбирается
необходимая
конфигурация.
См
рисунок ниже.
Если
длина линии
превышает
порог восстановления
или
достаточно
сильные помехи,
то
используется
микросхема ветвителей
ds2409.
Если
линия
короткая, но 'помешная'
– то только
схема
восстановления.
Поскольку,
заранее
сложно
предвидеть
уровень и
помехи, то
методика
следующая:
-
проводиться
монтаж
основных
линий:
-
с
избыточностью
устанавливаются
в узлах монтажные
коробки типа
КРТП-10, в
которых можно
разместить
данные
печатные платы.
Цена коробки
– это всего
лишь кусок
пластмассы.
-
подключение
датчиков без
восстановителей(cх.на трз) и ветвителей(ds2409);
-
оценивается
помеха и от
ее
зависимости,
устанавливаются
соответствующие
платы;
Выводы
по
борьбе с
помехами:
1.
Борьба
с помехами
напоминает
борьбу с
болезнями. И
в данном
случае,
имеется как
бы яд – конденсатор,
который в
малых дозах
вылечивает
сигнал. Если
поставить
большую дозу
яда – т.е.
конденсатор
по больше, то
шина данных
не сможет
работать. Антияд
– в данном
случае, схема
восстановления.
Нельзя ставить
большие
емкости, а
малые не
помогут. Требуется
'золотая
средина'.
2.
Необходимо
помнить об
энергии для
восстановления.
Транзисторы
должны
получать небольшой
ток от +5вольт,
в среднем 0.5 милиампера
на один
восстановитель.
Конденсаторы
по шине
+5вольт должны
быть не менее
1000 мкф.
Если линия
очень уж
загружена,
необходима 'подтяжка'
+5вольт от
дополнительного
источника.
3.
Надежность
превыше
всего. А
потому,
желательно
использовать
ветвители
ds2409. Если
веточка main или aux
не работает,
остальное
будет функционировать.
Если кончено,
не короткое
замыкание по
проводу
питания
+5вольт.
4.
Адаптеры
для шины Micro Lan должны
иметь точку
различия
уровня напряжения
между логическим
0 и 1 по средине.
Это
обеспечит
максимальный
уход от
помех. К
сожалению,
адаптеры некоторых
типов
работают по
превышению
над уровнем логического
0. Что резко
снижает помехо-защищеность и
протяженность
линии.
5.
Имеется,
так
называемый, программный
метод
защиты. Его
суть в том,
что при
длинных линиях,
когда
импульсы
затягиваются
– это надо
учитывать. Ведь
все равно
затягивается
и импульс
сигнала 0 = 60..80
мкс и сигнала
1 = 10..15 мкс. А
отличие
между ними
остается! Авторское
программное
обеспечение
учитывает
эту
возможность
работы, что
позволяет
строить
линии
длинной не
менее
Поскольку
борьба с
помехами
постоянна. И
технике и в
жизни. Автору
интересны и
другие методы,
способы, и
даже случаи
борьбы с помехами.
Можно писать
по ниже
приведенному
адресу.
----------------------------------------------------
подготовлено
- 18-4-2004 года,
Новосибирск
Автор
- Шабронов
Андрей
Анатольевич 913-905-8839
e_mail
- shabronov@ngs.ru
релиз
12-2-2017
перевод на
сервер
автора