به عنوان تجهیزات اصلی حمل و نقل عمودی، ایمنی عملیات و پایداری آسانسورها به طور مستقیم با ایمنی پرسنل مرتبط است. در سیستم آسانسور، برد کنترل "مغز" است که مسئول دریافت دستورالعمل ها، راندن موتورها، تنظیم ماشین های درب و سایر عملیات کلیدی است. با این حال، مقدار زیادی تداخل الکترومغناطیسی در محیط کار آسانسورها وجود دارد - پالسهای آنی از راهاندازی-موتور، تشعشعات فرکانس بالا-از مبدلهای فرکانس، نوسانات ولتاژ از شبکههای برق خارجی و تداخل سیگنال از سایر تجهیزات الکتریکی در همان ساختمان. همه اینها می تواند باعث اختلال در سیگنال تابلوی کنترل، تاخیر فرمان یا حتی خرابی شود که منجر به خطرات ایمنی مانند توقف ناگهانی آسانسور و باز شدن کاذب درب شود. بنابراین، عملکرد EMC برد کنترل آسانسور به یک شاخص کلیدی برای اطمینان از عملکرد ایمن آسانسورها تبدیل شده است.
1، مواجهه با چالش: الزامات اصلی EMC که توسط هیئت های کنترل آسانسور مواجه می شوند
عملکرد EMC برد کنترل آسانسور باید هر دو الزامات "ضد-تداخل" و "عدم تداخل" را برآورده کند: از یک سو، باید بتواند در برابر تداخل الکترومغناطیسی خارجی مقاومت کند و از عملکرد طبیعی مدار خود اطمینان حاصل کند. از سوی دیگر، تشعشعات الکترومغناطیسی تولید شده به خودی خود نمی تواند بر عملکرد سایر اجزا یا تجهیزات جانبی در سیستم آسانسور مانند سنسورها، ماژول های ارتباطی و غیره تأثیر بگذارد که باید از تداخل آنها جلوگیری شود. از دیدگاه پردازش، نیازهای اصلی در سه بعد متمرکز می شوند:
اول، توانایی مقاومت در برابر تداخل رسانا. هنگامی که تجهیزات پرقدرت مانند موتورهای آسانسور و مبدلهای فرکانس کار میکنند، سیگنالهای تداخل فرکانس بالا را از طریق خطوط برق به برد کنترل منتقل میکنند. اگر PCB برد کنترل به درستی پردازش نشود، تداخل به تراشه هسته نفوذ می کند و باعث خطاهای اجرای دستورالعمل می شود. بعدی توانایی مقاومت در برابر تداخل تشعشع است. سیم کشی داخل چاه آسانسور متراکم است و فاصله بین برد کنترل و موتور و خطوط برق نسبتا نزدیک است و آن را در برابر انرژی الکترومغناطیسی تابش شده توسط این خطوط مستعد می کند. به خصوص در حین کار با سرعت بالا-آسانسور، تابش-فرکانس بالا تولید شده توسط مبدل فرکانس ممکن است به محفظه برد کنترل نفوذ کند و در انتقال سیگنال اختلال ایجاد کند. در نهایت، کنترل تابش خود وجود دارد. مدار ساعت و خط سیگنال با سرعت بالا در برد کنترل در حین کار، تابش الکترومغناطیسی تولید میکنند. اگر تشعشع بیش از حد استاندارد باشد، ممکن است با سیستم ارتباطی آسانسور مانند تجهیزات ارتباطی داخل کابین تداخل داشته باشد و حتی با سایر وسایل الکترونیکی ساختمان تداخل ایجاد کند.
2، بهینه سازی فرآیند: راه حل پردازش برای عملکرد EMC هیئت کنترل آسانسور
در پاسخ به الزامات EMC تختههای کنترل آسانسور، ما با جنبههای کلیدی مانند چیدمان PCB، سیمکشی، زمین و حفاظ شروع میکنیم و یک فرآیند کامل بهینهسازی EMC را برای کاهش خطرات تداخل الکترومغناطیسی از منبع ایجاد میکنیم.
(1) برنامه ریزی چیدمان: منطقه بندی علمی برای کاهش جفت تداخل
طرح PCB اساس حفاظت EMC است و یک طرح معقول می تواند به طور قابل توجهی کوپلینگ تداخل بین ماژول های مدار مختلف را کاهش دهد. ما اصل طرح "منطقه بندی عملکردی" را برای تقسیم برد کنترل به سه ناحیه اصلی اتخاذ می کنیم: "منطقه الکتریکی قوی" شامل مدارهای محرک موتور، ماژول های قدرت و غیره است، "منطقه الکتریکی ضعیف" تراشه های هسته، مدارهای پردازش سیگنال و غیره را پوشش می دهد، و "منطقه ارتباطی" شامل رابط های ارتباطی ارتباطی RS485، فاصله بین ماژول های بی سیم به اندازه کافی و غیره است. از مدارهای الکتریکی قوی گرفته تا مدارهای الکتریکی ضعیف. در عین حال، اجزای با فرکانس بالا مانند نوسانگرهای کریستالی و تراشههای ساعت باید از اجزای حساس مانند تراشههای تبدیل آنالوگ ADC به{{8} و رابطهای حسگر دور نگه داشته شوند، و خازنهای فیلتر قدرت و خازنهای جداشونده باید در نزدیکی منبع تغذیه قرار گیرند تا منبع تغذیه را کاهش دهند. خطوط برق
(2) فرآیند سیم کشی: کنترل دقیق تداخل انتقال سیگنال
فرآیند سیمکشی مستقیماً بر توانایی ضد تداخل-و سطح تشعشع سیگنال تأثیر میگذارد. برای خطوط سیگنال با سرعت بالا مانند خطوط ارتباطی بین تراشههای کنترل و مبدلهای فرکانس، از سیمکشی "تطبیق امپدانس" - با محاسبه امپدانس مشخصه خط استفاده میکنیم، عرض، ضخامت و فاصله از صفحه زمین مرجع سیمکشی را کنترل میکنیم تا اطمینان حاصل کنیم که انحراف امپدانس توسط علامت 1% کنترل میشود و از ± انحراف امپدانس جلوگیری میشود. در عین حال، فرآیند "خط توزیع دیفرانسیل" برای پردازش سیگنالهای حساس مانند سیگنالهای رمزگذار و سیگنالهای حسگر استفاده میشود، که به جفتهای دیفرانسیل اجازه میدهد تا در طول مساوی، مساوی فاصله و موازی مرتب شوند و از ویژگیهای تداخل حالت مشترک ضد سیگنالهای دیفرانسیل برای جبران تداخل تشعشع خارجی استفاده شود. علاوه بر این، باید کنترل دقیقی روی سیم کشی خطوط برق اعمال شود و برای خطوط برق باید از فویل مسی پهن استفاده شود تا امپدانس خط کاهش یابد و تداخل ناشی از نوسانات جریان به حداقل برسد. سیم زمین از روش "زمین ستاره" یا "زمین زمینی منطقه" برای جداسازی زمین جریان قوی، زمین سیگنال و زمین محافظ استفاده می کند و از تداخل جریان تداخلی بین مدارهای زمین مختلف جلوگیری می کند.
(3) زمین و محافظ: ساخت موانع حفاظت الکترومغناطیسی
زمین یک وسیله کلیدی برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی است. ما توانایی ضد تداخل- برد کنترل را با بهینه سازی عملیات اتصال زمین PCB افزایش می دهیم. در پردازش PCB چند لایه، یک "صفحه زمین" اختصاصی برای اتصال مستقیم همه پایه های زمین به صفحه زمین، کوتاه کردن مسیر اتصال به زمین، کاهش مقاومت اتصال به زمین، و تخلیه سریع جریان تداخل تنظیم شده است. برای مناطقی با تداخل فرکانس بالا مانند مدارهای واسط مبدل فرکانس، از روش "زمین کردن از طریق آرایه" برای چیدمان متراکم گذرگاههای زمین در اطراف منطقه استفاده میشود، و یک "دیوار محافظ الکترومغناطیسی" تشکیل میدهد تا از تابش یا نفوذ تداخل فرکانس بالا به بیرون جلوگیری کند.
علاوه بر این، برای سناریوهای تداخل الکترومغناطیسی قوی خارجی، راهحلهای پردازش محافظ سطح PCB - را با استفاده از "پوششهای محافظ فلزی" در مناطق حساس مانند ناحیه تراشه هسته برد کنترل ارائه میکنیم. پوشش محافظ از طریق چسب رسانا به سطح زمین PCB متصل است و یک حفره محافظ الکترومغناطیسی کامل را تشکیل می دهد که می تواند تداخل تشعشع خارجی را تا بیش از 20 دسی بل کاهش دهد. در همان زمان، اجزای فیلتر EMC مانند سلف های حالت مشترک و خازن های ایمنی در رابط برق، رابط ارتباطی و سایر قسمت های رابط PCB نصب می شوند تا تداخل انجام شده از طریق مدارهای فیلتر را سرکوب کرده و اطمینان حاصل کنند که تداخل خارجی نمی تواند از طریق رابط وارد برد کنترل شود.
3، کنترل کیفیت: تأیید فرآیند کامل انطباق عملکرد EMC
عملکرد EMC تابلوهای کنترل آسانسور مستقیماً با ایمنی عملیاتی مرتبط است. بنابراین، ما یک سیستم کنترل کیفیت EMC فرآیند کامل را ایجاد کردهایم که «فرآوردههای نهایی پردازش قبل از برنامهریزی» را پوشش میدهد تا اطمینان حاصل شود که هر برد کنترل با استاندارد بینالمللی EMC تجهیزات الکتریکی آسانسور IEC61800-3 و استانداردهای داخلی مرتبط مانند GB/T17799.2 مطابقت دارد.
در مرحله اولیه برنامه ریزی، نرم افزار شبیه سازی EMC حرفه ای برای انجام تحلیل های پیش از شبیه سازی روی طرح و سیم کشی PCB، شبیه سازی سناریوهای تداخل الکترومغناطیسی، شناسایی خطرات احتمالی EMC از قبل و بهینه سازی راه حل ها استفاده می شود. در طول پردازش، پارامترهای فرآیند کلیدی مانند کیفیت جوشکاری اتصال زمین، صافی نصب پوششهای محافظ و قابلیت اطمینان جوش اجزای فیلتر به شدت کنترل میشوند. از طریق بازرسی نوری خودکار AOI، بازرسی اشعه ایکس و سایر تجهیزات، اطمینان حاصل می شود که جوشکاری فاقد جوش مجازی و جوش کاذب است و اتصال زمین محکم است.
در مرحله تست محصول نهایی، برد کنترل برای آزمایش جامع به آزمایشگاه حرفه ای EMC فرستاده می شود. تنها زمانی که تمام اقلام آزمایشی الزامات استاندارد را برآورده میکنند، میتوان برد کنترل را حمل کرد و اطمینان حاصل کرد که محصولات تحویل شده به مشتریان دارای عملکرد قابل اعتماد EMC هستند.