工业现场总线通讯EMC抑制装置的制作方法

工业现场总线通讯emc抑制装置
技术领域
1.本发明涉及工业现场总线通讯emc抑制装置，属于工业现场总线通讯emc抑制的防护技术领域。


背景技术：

2.冶金企业生产过程中的自动化控制系统，大量采用了profibus-dp现场总线通讯技术，该技术具有传输距离长(无中继最大传输距离可达1000米)和易于扩展(单条dp总线支持126个从站)等优势。然而，实际应用过程中，受施工不规范和设备运行环境等因素制约，通讯线路容易受到emc干扰导致掉站，严重时导致系统大面积瘫痪，影响巨大。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供工业现场总线通讯emc抑制装置，在总线无破坏的情况下，对从站(尤其是现场环境恶劣的远程站)增加emc抑制装置，其作用是对不确定的外界高频干扰源产生的随机高频干扰实施吸收，达到提高通讯质量和数据传输稳定性的目的，有效保障自动化控制系统的稳定运行。
4.第一方面，本发明提供工业现场总线通讯emc抑制装置，包括标准工业接地系统和第一emc抑制机构，标准工业接地系统包括pe连接点和m连接点，第一emc抑制机构两端分别连接pe连接点和m连接点；第一emc抑制机构包括第一拨码开关k01、第一电阻r01和第一电容c01，第一拨码开关k01、第一电阻r01和第一电容c01依次串联；第一拨码开关k01的-w1接线端电连接pe连接点且第一电容c01的-w2接线端连接m连接点，或者第一拨码开关k01的-w1接线端电连接m连接点且第一电容c01的-w2接线端连接pe连接点。
5.结合第一方面，第一emc抑制机构上并联有第二emc抑制机构。
6.结合第一方面，第二emc抑制机构包括第二拨码开关k02、第二电阻r02和第二电容c02，第二拨码开关k02、第二电阻r02和第二电容c02依次串联。
7.结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，第二拨码开关k02的-w1接线端电连接pe连接点且第二电容c02的-w2接线端连接m连接点。
8.结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，第二拨码开关k02的-w1接线端电连接m连接点且第二电容c02的-w2接线端连接pe连接点。
9.结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式中，第一电阻r01和第二电阻r02为400欧姆或600欧姆。
10.结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式中，第一电容c01和第二电容c02为100-300皮法。
11.结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式中，-w1接线端或-w2接线端通过标准导轨式环形emc抑制抱箍连接m连接点或pe连接点。
12.本发明所达到的有益效果：
13.本发明提供工业现场总线通讯emc抑制装置，在总线无破坏的情况下，对从站(尤
其是现场环境恶劣的远程站)增加emc抑制装置，其作用是对不确定的外界高频干扰源产生的随机高频干扰实施吸收，达到提高通讯质量和数据传输稳定性的目的，有效保障自动化控制系统的稳定运行。
14.本发明采用rc阻容吸收原理，rc吸收电路可做动态拨码开关调整电阻的接入或断开，调整电容的接入或断开，达到根据不同环境和不同工况，动态调整电容和电阻吸收特性的目的。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本技术一些实施例中标准工业接地系统的原理框图；
17.图2是本技术一些实施例中第一emc抑制机构和第二emc抑制机构并联的电路图；
18.图3是本技术一些实施例中rrofibus-dp rs485现场总线通讯原理图。
具体实施方式
19.为便于对申请的技术方案进行，以下首先在对本技术所涉及到的一些概念进行说明。
20.需要说明，若本发明实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)，则其仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系和运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
21.另外，若在本发明中涉及“第一”和“第二”等的描述，则其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
22.实施例一
23.本技术针对图1中的标准工业接地系统设计原理图，由于标准工业接地系统的设备造价高，且属于可选件，一般在实际工业应用场景中不做设计和使用，从而对emc的抑制缺失。本发明申请就是为了弥补上述问题产生的。标准工业接地系统包括第一rs485、第二rs485、power supply、logic、第一measuring circuit和第二measuring circuit，第一rs485连接logic，第一measuring circuit和第二measuring circuit分别连接logic，power supply分别连接logic，power supply和logic之间还串联有并联的电阻和电容，第二rs485电连接power supply和logic，第一measuring circuit输出segment dp2，第二measuring circuit输出segment dp3。
24.本发明申请设计共有三个必选部件，三个必选部件分别为拨码开关、电容和电阻，三个必选部件有两种规格，拨码开关包括第一拨码开关和第二拨码开关，电容包括第一电容和第二电容，电阻包括第一电阻和第二电阻，根据使用场景的不同，第一电阻和第二电阻
可以采用400欧姆和600欧姆两种规格电阻，第一电容和第二电容可以选用100-300皮法，优选地第一电容和第二电容可以选择100皮法和200皮法两种规格电容，第一拨码开关和第二拨码开关控制抑制电路的接入。本发明利用标准导轨式环形emc抑制抱箍固定本发明申请中的电线，目的是增强干扰抑制效果。
25.在本技术实施例中，参见图2，本发明提供工业现场总线通讯emc抑制装置，包括标准工业接地系统和第一emc抑制机构，标准工业接地系统包括pe连接点和m连接点，第一emc抑制机构两端分别连接pe连接点和m连接点；第一emc抑制机构包括第一拨码开关k01、第一电阻r01和第一电容c01，第一拨码开关k01、第一电阻r01和第一电容c01依次串联；第一拨码开关k01的-w1接线端电连接pe连接点且第一电容c01的-w2接线端连接m连接点。
26.在本技术实施例中，第一emc抑制机构上并联有第二emc抑制机构，本发明申请装置利用并联的第一emc抑制机构和第二emc抑制机构，能有效抑制emc干扰，提高通讯质量，具有“小投入、大产出”特点。
27.在本技术实施例中，第二emc抑制机构包括第二拨码开关k02、第二电阻r02和第二电容c02，第二拨码开关k02、第二电阻r02和第二电容c02依次串联。本发明申请通过对工业现场总线实施可靠rc阻容吸收方式，达到了抑制不确定高频干扰源对工业现场总线干扰的目的，有较强的实用性和推广性。
28.在本技术实施例中，第二拨码开关k02的-w1接线端电连接pe连接点且第二电容c02的-w2接线端连接m连接点。
29.在本技术实施例中，第一电阻r01和第二电阻r02可以为400欧姆。
30.在本技术实施例中，第一电容c01和第二电容c02可以为100皮法。
31.在本技术实施例中，-w1接线端通过标准导轨式环形emc抑制抱箍连接pe连接点，-w2接线端通过标准导轨式环形emc抑制抱箍连接m连接点，本发明申请通过环形接地抱箍接入pe连接点和m连接点之间，达到减少外部环境影响，提高通讯质量，减小了emc干扰对工业现场总线通讯质量影响。
32.根据基础公式:f＝ω/2π,以及ωl＝1/ωc，ω＝(1/lc-(r/2l)*2)/2，
33.可知，作为阻尼元器件，r(第一电阻r01和第二电阻r02)可影响振荡频率，且对电容(第一电容c01和第二电容c02)有保护作用，使用过大的压敏电阻则会提高时间常数，影响暂态效果，故有本发明申请的设计，本发明申请能够适应如图1和图3这种典型的应用场景，有较强的通用性。
34.实施例二
35.与实施例一不同的是，本发明提供一种工业现场总线通讯emc抑制装置，包括标准工业接地系统和第一emc抑制机构，标准工业接地系统包括pe连接点和m连接点，第一emc抑制机构两端分别连接pe连接点和m连接点；第一emc抑制机构包括第一拨码开关k01、第一电阻r01和第一电容c01，第一拨码开关k01、第一电阻r01和第一电容c01依次串联；第一拨码开关k01的-w1接线端电连接m连接点且第一电容c01的-w2接线端连接pe连接点。
36.在本技术实施例中，第二拨码开关k02的-w1接线端电连接m连接点且第二电容c02的-w2接线端连接pe连接点。
37.在本技术实施例中，第一电阻r01和第二电阻r02为600欧姆。
38.在本技术实施例中，第一电容c01和第二电容c02为1300皮法。
39.在本技术实施例中，-w2接线端通过标准导轨式环形emc抑制抱箍连接pe连接点，-w1接线端通过标准导轨式环形emc抑制抱箍连接m连接点，本发明申请通过环形接地抱箍接入pe连接点和m连接点之间，达到减少外部环境影响，提高通讯质量，减小了emc干扰对工业现场总线通讯质量影响。
40.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
41.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
42.以上的具体实施方式，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本技术的具体实施方式而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.工业现场总线通讯emc抑制装置，其特征在于，包括标准工业接地系统和第一emc抑制机构，标准工业接地系统包括pe连接点和m连接点，第一emc抑制机构两端分别连接pe连接点和m连接点；第一emc抑制机构包括第一拨码开关k01、第一电阻r01和第一电容c01，第一拨码开关k01、第一电阻r01和第一电容c01依次串联；第一拨码开关k01的-w1接线端电连接pe连接点且第一电容c01的-w2接线端连接m连接点，或者第一拨码开关k01的-w1接线端电连接m连接点且第一电容c01的-w2接线端连接pe连接点。2.根据权利要求1所述的工业现场总线通讯emc抑制装置，其特征在于，第一emc抑制机构上并联有第二emc抑制机构。3.根据权利要求2所述的工业现场总线通讯emc抑制装置，其特征在于，第二emc抑制机构包括第二拨码开关k02、第二电阻r02和第二电容c02，第二拨码开关k02、第二电阻r02和第二电容c02依次串联。4.根据权利要求3所述的工业现场总线通讯emc抑制装置，其特征在于，第二拨码开关k02的-w1接线端电连接pe连接点且第二电容c02的-w2接线端连接m连接点。5.根据权利要求3所述的工业现场总线通讯emc抑制装置，其特征在于，第二拨码开关k02的-w1接线端电连接m连接点且第二电容c02的-w2接线端连接pe连接点。6.根据权利要求4或5所述的工业现场总线通讯emc抑制装置，其特征在于，第一电阻r01和第二电阻r02为400欧姆或600欧姆。7.根据权利要求4或5所述的工业现场总线通讯emc抑制装置，其特征在于，第一电容c01和第二电容c02为100-300皮法。8.根据权利要求4或5所述的工业现场总线通讯emc抑制装置，其特征在于，-w1接线端或-w2接线端通过标准导轨式环形emc抑制抱箍连接m连接点或pe连接点。

技术总结
本发明公开工业现场总线通讯EMC抑制装置，属于工业现场总线通讯EMC抑制防护技术领域，第一EMC抑制机构两端分别连接PE连接点和M连接点；第一EMC抑制机构包括第一拨码开关、第一电阻和第一电容，第一拨码开关、第一电阻和第一电容依次串联；第一拨码开关的-W1接线端电连接PE连接点且第一电容的-W2接线端连接M连接点，或者第一拨码开关的-W1接线端电连接M连接点且第一电容的-W2接线端连接PE连接点。第一EMC抑制机构上并联有第二EMC抑制机构。第二EMC抑制机构包括第二拨码开关、第二电阻和第二电容，第二拨码开关、第二电阻和第二电容依次串联。本发明增加EMC抑制装置，提高通讯质量和数据传输稳定性。量和数据传输稳定性。量和数据传输稳定性。


技术研发人员：司鹏 吴树涛 江楠 邓君堂 王杰 常瑞坤
受保护的技术使用者：山信软件股份有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/4