Кабель для дискретных сигналов

Форум АСУТП

Клуб специалистов в области промышленной автоматизации

• Обязательно представиться на русском языке кириллицей (заполнить поле «Имя»).
• Фиктивные имена мы не приветствуем. Ивановых и Пупкиных здесь уже предостаточно — придумайте что-то пооригинальнее.
• Не писать свой вопрос в первую попавшуюся тему — вместо этого создать новую тему.
• За поиск и предложение пиратского ПО и средств взлома — бан без предупреждения.
• Рекламу и частные объявления «куплю/продам/есть халтура» мы не размещаем ни на каких условиях.
• Перед тем как что-то написать — читать здесь и здесь.

Передача дискретных сигналов на большие расстояния (1км)?

Передача дискретных сигналов на большие расстояния (1км)?

Добрый день,
Между двумя ПЛК требуется передать несколько дискретных сигналов (сухие контакты), расстояние между ПЛК 1км.
цифровые интерфейсы (Profibus, Profinet и т.п.) заказчик не рассматривает.

Вопрос: какое напряжение для передачи сигнала оптимально выбрать 24V DC, 230V AC или др.,
(с точки зрения помехоустойчивости)?

24V DC справится? Кабель планируем использовать 1.5мм2 медь, обязательно ли нужен экран?
Прием сигналов через промежуточные реле (одна, две или четыре группы контактов).

Планирую использовать 24V DC, для приема сигналов поставим реле с двумя перекидными контактами (напр., феникс 2967073), нам достаточно одной группы контактов, две группы контактов взяты чтобы немного нагрузить линию.
Падение напряжения при такой лини будет меньше 2В DC., на конче линии получим где-то 22-21V DC что достаточно для нормально работы вспом.реле.

У нас не некоторых высоковольтных подстанция есть линии электрических блокировок длиной около 2км, там используется 220V DC, работает отлично…но связываться с 220V DC не хотелось бы, для этого нужно ставить отдельный блок питания…да и в нашем шкафу не хотелось бы иметь 220V DC (опасно для жизни).

Передача дискретных сигналов на большие расстояния (1км)?

Сообщение VaBo » 02 авг 2020, 15:00

Передача дискретных сигналов на большие расстояния (1км)?

всего реле будет 5 штук.
кабель 12×1.5mm2

катушка одного реле потребляет 17,5 мА.
кадое реле будет подключено двумя проводами плюс отправили на второй ПЛК, там через сухой контакт плюс вернулся на кашутку реле. (минусы реле джамперами в шкафу).

длина линии в таком случае сколько 1км или 1км туда и 1 обратно = 2 км?

падение 0 V DC? не понял вопроса.
какая разница сколько будет включено реле. каждое реле подключено отдельными жилами кабеля.

Передача дискретных сигналов на большие расстояния (1км)?

Сообщение VaBo » 02 авг 2020, 15:55

Передача дискретных сигналов на большие расстояния (1км)?

Сообщение rwg » 02 авг 2020, 19:08

220В из-за ёмкости кабеля(порядка 100пФ/м) при разомкнутом контакте через реле потечёт емкостной ток. Современные реле часто срабатывают от 0,5мА, то есть ложные срабатывания-несрабатывания могут быть уже дли длине кабеля порядка нескольких десятков метров. Для постоянного тока проблемы могут быть только из-за слишком большого сопротивления кабеля, считайте необходимое сечение.

Передача дискретных сигналов на большие расстояния (1км)?

Передача дискретных сигналов на большие расстояния (1км)?

Сообщение VaBo » 02 авг 2020, 20:27

Передача дискретных сигналов на большие расстояния (1км)?

Сообщение Jackson » 23 авг 2020, 10:31

любое из перечисленных. Ещё можно 110 VDC.
При нормально сделанных цепях будет работать.

Крайний раз я на 2 километра 24 вольтами передавал — выяснилось про два километра только во время ПНР («спасибо» заказчику за «подробное» ТЗ), это не сознательное решение было. Но работает без сбоев больше двух лет.

Передача дискретных сигналов на большие расстояния (1км)?

Передача дискретных сигналов на большие расстояния (1км)?

Сообщение Jackson » 23 авг 2020, 14:14

Естественно как минимум экранированный с хорошим перекрытием.
Я вообще всё, выходящее наружу, рассчитываю как минимум на экранирование, и рекомендую по месту броню применить (дальше уже заказчик решает и монтирует).
В моем случае кабель был экранированный бронированный, цепи с выходом наружу — с отдельной защитой по питанию (питание общее), гальваническая развязка от остальных цепей через электромеханические реле (не ТТР), релюшки с подавлением утечек. В одном кабеле были цепи 24VDC мои (опрос дискретов) и 220VDC с другой стороны (управление выключателями в РУ). 24VDC от корпуса шкафа гальванически развязано. Во всём щите соответственно нет косяков типа кольцевого питания, экраны интерфейсов заземлены в положенных местах. То есть, ничего особенного, просто всё аккуратно сделано и на моей стороне, и на той что в двух километрах.

Если кабель не бронированный, то я бы УЗИПы ещё добавил, может быть. Напряжение выше 110 вольт я бы не поднимал (у меня на 24 работает).

А почему оптику не хотите? В другом месте мне надо было на 1,5 километра десяток дискретов и 6 аналоговых перебросить — мультиплексоры поставил, тоже работает, а можно и любые удаленные в/в. Стоимость прокладки километра кабеля такова, что оптика это или прямой дискрет — на общую стоимость не сильно влияет.

Отправлено спустя 6 минут 57 секунд:
Минимальная коммутационная способность не сразу сказывается, тут годы эксплуатации должны пройти. Поэтому в алгоритме надо делать так, чтобы отказ прохождения этих сигналов не позволял установке уйти в опасную аварию. Если лет через пять забарахлит какая-то цепь (несмотря на регулярное ТО) — просто меняется соответствующая реюшка и всё. Главное чтобы её можно было потом определить, средства визуализации должны позволить это быстро сделать.

Источник

Кабель для дискретных сигналов

Так делать не надо:

1
Нарушение IEC 60204-32, пункта 4.2.2
требующего выделения PE проводника зелено-желтым цветом.

2
Сигнальные кабели (фиолетовый PROFIBUS) смешаны с силовыми.
Входящие силовые и выходящие на привод кабели не отделены.

3
Не используются EMC кабельные вводы.
Экраны подключены к клеммам PE через длинные косички (pigtails).

4
Нарушение IEC60204-32 пункта 14.1.1
требующего подключения только одного
защитного проводника в одну точку подключения.

5
Нарушение IEC60204-32, пункта 14.1.1.
Болт крепления кабельного наконечника должен быть плотно
прикреплен к контактной соединительной точке.
Если место подключения окрашено, должны быть использованы зубчатые шайбы.

6
Подключение экранов кабелей с помощью косички.

7
Подключение экранов силовых кабелей и
сигнальных аналоговых/дискретных кабелей на одну панель экрана.

8
Нарушение IEC60204-32 пункта 8.2.3
такие вещи как бронь кабеля или свинцовая оболочка,
должны быть подключены к отдельной защитной цепи.

Правила для улучшения EMC (электромагнитной совместимости):

Правило 1
Все металлические шкафы соединяем, используя наибольшие поверхности (исключая окрашенные) и используя зубчатые шайбы. Двери шкафов должны быть соединены к шкафам заземляющими проводниками, как можно более короткими.
(остальные участки системы тоже должны быть соединены с заземлением, предпочтение должно уделяться соединением типа звезда, где каждый элемент соединен отдельно)

Правило 2 и 3
Сигнальные кабели и силовые должны быть проложены отдельно (минимальная дистанция 20 см.)
Если раздельная разводка невозможна, необходимо использовать такое расположение групп в коробе:

1. Очень восприимчивые (аналоговые сигналы)
2. Восприимчивые (дискретные сигналы)
3. Источник шума (коммуникационные шины)
4. Сильный источник шума (выходные кабели от приводов)

Контакторы, реле, электромагнитные клапаны, разрядники, электромеханические счетчики часов работы, и т.д. в шкафу должны быть снабжены устройствами перенапряжения (suppressor devices), например, RC элементы, диоды, варисторы.
Эти устройства должны быть подключены непосредственно на элементах.

Правило 4
Не экранированные кабели, относящиеся к одной и той же схеме (входящие и исходящие) должны быть витыми или расстояние между исходящими и входящими проводниками должны быть как можно меньше, чтобы предотвратить взаимные эффекты.

Правило 5
Сокращайте ненужные участки кабеля для уменьшения индуктивности и паразитной емкости.

Правило 6
Соедините неиспользуемые проводники к заземлению с обеих сторон, для получения дополнительного эффекта экрана

Правило 7
В общем, для возможного уменьшения шума, располагайте кабели близко к заземленным панелям шкафов, и старайтесь не допускать свободного прохождения через шкаф. Тоже относится и к резервным кабелям.

Правило 8
Экраны кабелей датчиков не должны прерываться, проходя через клеммники.


11
Пример правильного и неправильного использования.

Правило 9
Экраны кабелей цифровых сигналов должны быть подключены к заземлению через максимальную площадь поверхности.
Если в установке существуют участки с плохим выравниванием потенциалов, используйте дополнительные провода с сечением не менее 10 кв.мм.


12
Примеры подключения экранов.
Не используйте кабели с экранами типа фольга, плетеные экраны эффективнее в 5 раз!

• Правило 10
  Если наблюдается низкочастотный шум в аналоговых кабелях (например, из-за уравнительных токов) экран с одного конца можно подключить через конденсатор (например, 10 нФ/100 V типа MKT).
• Правило 11
  По возможности, сигнальные кабели должны подходить к шкафу только с одной стороны.

  Правило 12
  При питании устройства от внешних 24 вольт, это питание не должно поставляться несколькими источниками из разных шкафов.
  Лучший вариант отдельный блок питания для одного внешнего устройства.

  Правило 13
  Для уменьшения помех по питанию, частотные преобразователи и управляющая электроника (контроллеры и т.п.) должны подключаться к различным источникам питания. Если источник питания один — управляющая электроника должна запитываться через разделительный трансформатор.

  Правило 14
  Для силовых кабелей приводов лучше использовать кабели с медным экраном.

  Правило 15
  Кабели питания для частотного преобразователя и кабели, идущие к приводу желательно проложить отдельно.

  
  13
  Разделение для частотных преобразователей.

  Правило 16
  Нельзя прерывать экран выходящий из частотных преобразователей и проходящий через такие устройства, как синусоидальные фильтры, фильтры dV/dt, контакторы, предохранители.

  Прокладка сетевых кабелей (Profibus и т.п.):

  
  14
  Заземление экранов кабеля

  
  15
  Заземление экранов кабеля

  
  16
  Правильная ориентация для защиты от влаги

  
  17
  Использование наконечников и экрана кабеля

  Правильные болтовые соединения:

  
  18
  Применения конической и пружинной шайбы

  
  19
  Значения моментов для закручивания и проверки

  Источник

  Кабель для дискретных сигналов

  СОВМЕСТИМОСТЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ЦЕПЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНЫХ И АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ЛИНИЙ МЕСТНЫХ СЕТЕЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

  МИНСВЯЗИ РОССИИ
  Москва

  Предисловие

  1 РАЗРАБОТАН Ленинградским отраслевым научно-исследовательским институтом связи (ЛОНИИС)
  ВНЕСЕН Научно — техническим управлением и охраны труда Министерства связи Российской Федерации
  2 ПРИНЯТ Министерством связи Российской Федерации
  3 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ информационным письмом от 22.09.97 N 4885
  4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

  Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Минсвязи России

  1 Область применения .
  2 Нормативные ссылки.
  3 Определения и сокращения.
  4 Общие положения.
  5 Нормы электромагнитной совместимости цепей передачи дискретных и аналоговых сигналов кабельных линий местной сети электросвязи
  6 Нормы электромагнитной совместимости цепей
  передачи дискретных и аналоговых сигналов воздушных линий местной сети электросвязи
  Приложение А Характеристики линейных сигналов с амплитудной, фазовой и частотной модуляцией.
  Приложение Б Параметры оборудования передачи данных и факсимильных сообщений.
  Приложение В Библиография.

  СОВМЕСТИМОСТЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ЦЕПЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНЫХ И АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ЛИНИЙ МЕСТНЫХ СЕТЕЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
  Нормы эксплуатационные

  Дата введения 01.01.1998
  1 Область применения

  Настоящий стандарт распространяется на линии городских и сельских телефонных сетей.
  Стандарт устанавливает нормы электромагнитной совместимости цепей передачи дискретных и аналоговых сигналов кабельных, воздушных и смешанных линий местной сети связи, обеспечивающих функционирование:
  1) систем телефонной связи;
  2) систем телеграфной связи, включающих службы:
  — телеграфной связи общего пользования;
  — абонентского телеграфа;
  — телекса;
  3) телематических служб, включающих службы:
  — факсимильной связи;
  — видиотекса;
  — электронной почты;
  — обработки сообщений;
  4) систем передачи данных;
  5) систем распределения программ звукового вещания;
  6) цифровых систем с интеграцией обслуживания.

  Требования настоящего стандарта должны учитываться при эксплуатации, проектировании, строительстве новых и реконструкции существующих линий городских и сельских телефонных сетей, а также при их сертификационных испытаниях.

  2 Нормативные ссылки

  В настоящем стандарте использованы ссылки на ОСТ 45. 36-97 Линии кабельные, воздушные и смешанные городских телефонных сетей. Нормы электрические эксплуатационные.

  3 Определения и сокращения

  3. 1 В настоящем стандарте применяются следующие термины с соответствующими определениями.
  Цифровые сети с интеграцией обслуживания (ЦСИО) — сети, обеспечивающие цифровые соединения между оконечными устройствами для обеспечения широкого спектра речевых и неречевых услуг.
  Переходное затухание за ближнем конце — отношение напряжения (тока) во влияющей электрической цепи линии к напряжению (току), наведенному вследствие электромагнитной связи в электрической цепи линии, подверженной влиянию,на том конце линии, где влияющая цепь подключена к источнику энергии, выраженное в логарифмических единицах.
  Напряжение (мощность) шума псофометрическое — напряжение (мощность), измеренное псофометром (избирательным вольтметром, избирательность которого определяется установленными псофометрическими весовыми коэффициентами).
  Напряжение (мощность) шума невэвешенное — действующее значение напряжения (мощности) помех в полосе частот.
  3. 2 В настоящем стандарте применяются следующие сокращения:
  ВЛС — воздушные линии связи.
  ПДС — передача дискретных сигналов.

  СТС — сельская телефонная сеть.
  ГТС — Городская телефонная сеть.

  4 Общие положения

  4. 1 Совмещение цепей передачи аналоговых ( телефонная связь, звуковое вещание) и дискретных (передача данных, телеграфирование, сигналы телематических служб, цифровые системы с интеграцией обслуживания, телесигнализация, телеуправление) сигналов в линиях местной связи возможно при выполнении условий их электромагнитной совместимости, определяющих уровень взаимных помех, при котором обеспечиваются нормируемые достоверность и качество информации.
  4. 2 Значение псофометрической мощности шума на выходе аппаратуры коммутации и физических цепей местных телефонных сетей электросвязи в соответствии с ОСТ 45. 36 должно быть не более:
  100 пВт — для абонентских линий;
  500 пВт — для соединительных линий.
  Значение невзвешенной мощности шума в диапазоне частот от 300 дб 3400 Гц для абонентских и соединительных линий местных сетей электросвязи должно быть не более 200 и 1000 пВт соответственно.
  4. 3 Условия электромагнитной совместимости цепей передачи дискретных и аналоговых сигналов в одном кабеле обеспечиваются выполнением норм по переходному затуханию между цепями на ближнем конце на частоте 1000 Гц при заданных параметрах сигналов.
  4. 4 Передача дискретных сигналов осуществляется по кабельным, воздушным и смешанным линиям ГТС и СТС на межстанционных и абонентских участках, удовлетворяющих требованиям ОСТ 45. 36.

  5 Нормы электромагнитной совместимости цепей передачи дискретных и аналоговых сигналов кабельных линий местной сети электросвязи

  5. 1 Передача дискретных и аналоговых сигналов должна осуществляться по двух- и четырехпроводным симметричным цепям кабельных линий, удовлетворяющим требованиям ОСТ 45.36 к цепям телефонной связи по постоянному и переменному токам.
  Передача сигналов может осуществляться по кабельным линиям путем использования выделенных или коммутируемых симметричных цепей. К цепям кабельных линий должна подключаться аппаратура, имеющая симметричные входы и выходы.
  Указанные в настоящем разделе нормы переходного затухания между цепями кабелей должны выполняться не менее чем для 90 % комбинаций цепей. Для остальных комбинаций цепей допускается снижение значения нормы переходного затухания не более, чем на 5 дБ.
  5. 2 По уровню передаваемых в линию сигналов и степени влияния на остальные цепи дискретные сигналы подразделяются на сигналы низкогого уровня, оказывающие влияние, мало отличающееся от влияния телефонных цепей, и сигналы высокого уровня, влияние которых превосходит взаимное влияние телефонных цепей. К сигналам низкого уровня относятся сигналы постоянного и переменного тока напряжением не более 0,5 В.
  5. 3 Параметры линейных сигналов с амплитудной, фазовой и частотной модуляцией и характеристики оборудования передачи данных и факсимильных сообщений приведены в приложениях А и Б.

  5.4 Критерии оценки помех от влияний цепей передачи дискретных сигналов в зависимости от скорости передачи должны выбираться в соответствии с таблицей 1.
  Таблица 1

  Вид сигнала

  Критерий оценки
  помех

  двухполярная
  посылка пос-
  тоянного то-
  ка в первичном
  коде

  двухполярная
  посылка
  биимпульсного
  сигнала

  двухполярная
  посылка
  квазитроичного
  сигнала

  Скорость передачи,бит/с

  50,100,200,
  400,600,1200
  2400,4800

  Источник