82 / 80 / 16
Регистрация: 11.03.2016
Сообщений: 206
1

Питание контроллера, металлический корпус и защитное заземление

07.09.2016, 17:30. Показов 1931. Ответов 16
Метки нет (Все метки)

Приветствую!
Я не являюсь специалистом по АСУ, потому много простых элементарных вещей мне не понятно.
А теперь суть. КБ, в котором я работаю поручили делать PLC на DIN рейку, в этом проекте я ведущий электронщик, схемотехника и PCB на мне. По ТЗ требуется:
1. питание 24В с гальванической развязкой 3кВ;
2. развязанный на 3кВ RS-485;
3. развязанный Ethernet на 1.5кВ;
4. USB (host) без развязки;
5. у прибора металлический корпус и требуется заземление этого корпуса.
6. ... и куча других требований, которые вопросов не вызывают.

У меня проблема с логикой развязки.
В приложении картинка с примерной топологией заземления, то как я понял задание.

Но остается неясность:
1. При монтировании систем АСУ для питания используется преобразователь на 24В с гальванической развязкой? У него есть выход защитного заземления? Этот вывод куда подключается?
2. У моего прибора корпус изолирован от остальных цепей (прочность хочу заложить 3кВ), на него должно быть подано защитное заземление? Монтер не соединит его с минусом от 24В? Или его и шасси (смотри рисунок), соединить с минусом питания внутри корпуса?
3. По ТЗ для USB гальваника не нужна, да и сложно это сделать для USB2.0 на High-speed. Получается, что шасси разъема будет касаться металлического корпуса. Стандарт USB Не требует, что бы корпус разъема был отвязан от сигнальной земли, у почти всех флешек они соединены. В результате, при подключении некоторых USB приборов, корпус контроллера будет соединен с сигнальной землей и вся гальваника летит к чертям.
Как быть? Как оно принято в отрасли?
Миниатюры
Питание контроллера, металлический корпус и защитное заземление  
__________________
Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ, диссертаций здесь
0
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
07.09.2016, 17:30
Ответы с готовыми решениями:

Корпус для БП: металлический или пластиковый?
Собираюсь собрать простенький блок питания с силовым трансформатором, что-то вроде такого:...

TakeMS 16 GB металлический корпус, диск защищен от записи!
Доброго времени суток. Столкнулась с такой проблемой: пользовалась флэшкой несколько недель, после...

Питание через корпус
Здрям! Есть спорная схема, где по коннектору питание передается не симметрично. Большая часть...

Питание контроллера от батарейки
Задача - запитать tiny13 (или mega48) от одной АА батарейки. А что если вместо step-up сделать...

16
Почетный модератор
Эксперт по компьютерным сетямЭксперт Windows
28037 / 15768 / 981
Регистрация: 15.09.2009
Сообщений: 67,753
Записей в блоге: 78
07.09.2016, 17:34 2
1. да. да. на шину общего заземления вестимо.
2. да. зависит от монтера.
3. не требует но и не запрещает.
Зы. в полностью металлическом корпусе PLC не встречал.
максимум - металлическое шасси.
0
82 / 80 / 16
Регистрация: 11.03.2016
Сообщений: 206
07.09.2016, 17:50  [ТС] 3
Цитата Сообщение от magirus Посмотреть сообщение
1. да. да. на шину общего заземления вестимо.
А на эту шину общего заземления же приходит заземление от питания 220В ? Ну и зачем такая развязка в преобразователе AC-DC (220В -> 24В)?

Цитата Сообщение от magirus Посмотреть сообщение
3. не требует но и не запрещает.
То, то и оно. Теперь я представляю, положим? корпус заземлили на общий защитный ноль, Корпус не имеет контакта с сигнальной землей контроллера. На сигнальной земле при эксплуатации имеет право скопиться статический заряд и разность потенциалов достигнуть нескольких кВ. Теперь пользователь включает флешку в прибор и получает разряд сигнальной земли на корпус через содержимое оной. Так?

P.S.: у меня настойчивое ощущение, что я не допонимаю чего-то простого .. help my
0
Почетный модератор
Эксперт по компьютерным сетямЭксперт Windows
28037 / 15768 / 981
Регистрация: 15.09.2009
Сообщений: 67,753
Записей в блоге: 78
08.09.2016, 07:57 4
вообще у всех кого я встречал земля и -24 объединены.
и как то ничего не горит.
0
82 / 80 / 16
Регистрация: 11.03.2016
Сообщений: 206
08.09.2016, 08:02  [ТС] 5
Понятно, что не горит, но тогда смысл гальванической развязки питания внутри PLC пропадает.
Вопрос. Как правило при питании системы от источника 24В используется схема с изолированной нейтралью? Иными словами, нейтраль на входе AC-DC и выходе изолированы же?
0
Почетный модератор
Эксперт по компьютерным сетямЭксперт Windows
28037 / 15768 / 981
Регистрация: 15.09.2009
Сообщений: 67,753
Записей в блоге: 78
08.09.2016, 08:06 6
видимо не пропадает.
Цитата Сообщение от Shamrel Посмотреть сообщение
используется схема с изолированной нейтралью?
отнюдь.
я не конструктор РЭА, и то что изучал - изучал овер 20 лет назад.
но по факту что встречаю - то что описал выше. могу фото понаделать с примерами.
1
4 / 4 / 0
Регистрация: 29.11.2016
Сообщений: 19
30.11.2016, 01:41 7
Землю с -24 объединять не рекомендуется, точнее она может собираться на одной шине -24, а потом только в одной точке с землёй. Причина - помехи, особенно при использовании мощных ПЧ
0
152 / 90 / 10
Регистрация: 02.04.2016
Сообщений: 306
02.12.2016, 11:07 8
да и сложно это сделать для USB2.0 на High-speed
http://www.analog.com/ru/produ... m4160.html
0
82 / 80 / 16
Регистрация: 11.03.2016
Сообщений: 206
02.12.2016, 12:18  [ТС] 9
Чип древний.
Это Full-Speed -- до 12 Мбит/с.
0
152 / 90 / 10
Регистрация: 02.04.2016
Сообщений: 306
02.12.2016, 17:02 10
1- есть и посовременней, направление я дал )
2- даже с такой скоростью циклы опроса по RS-485 для мониторинга перекроет с лихвой
3- более того, USB не для управления в реальном времени в промышленности, мониторинг, сбор накопленных данных раз за некоторый период, да.
0
82 / 80 / 16
Регистрация: 11.03.2016
Сообщений: 206
02.12.2016, 18:35  [ТС] 11
1. Направление было известно еще лет пять назад. Чипы старые. Развитие не получили.
2. USB на устройстве не для моста RS-485. По ТЗ, должен быть High-speed.
3. Да USB на этом устройстве не для управления. К контролеру подключаются видеокамеры камеры. Задачи машинного зрения.

И да. Прототипы уже месяц назад отправили заказчику. USB без гальваники, но с довольно мощной защитой от статики. Испытания пока не проводились. Заказчик тестирует функционал.
Всем спасибо.
1
magirus
02.12.2016, 18:44
  #12

Не по теме:

Цитата Сообщение от andrew_2016 Посмотреть сообщение
Землю с -24 объединять не рекомендуется
видимо немцы, французы, итальянцы, израильтяне, японцы об этом не знают. и напропалую объединяют. ЗЫ 100кВт достаточно мощный ЧП? ну а для минимизации помех они же, используют экранированный силовой кабель от ЧП к двигателю. соврал - японцы даже экраном не заморачиваются

0
4 / 4 / 0
Регистрация: 29.11.2016
Сообщений: 19
03.12.2016, 10:12 13
Хорошо. А не могли ли вы привести конкретные схемы как это не используется. Какие расстояния между ШУ и объектом управления?
0
152 / 90 / 10
Регистрация: 02.04.2016
Сообщений: 306
03.12.2016, 15:17 14
1. Опять 25, как минимум есть до 100 мегабит серия 2280/85/85 с развязкой до 5-ти киловольт, до 150 мегабит серия 3441/42.
2. А кто сказал хоть слово про мост? Обычно ПЛК сбором данных занимается. Циклы опроса железа по 485-му у вас далеко не миллисекунды и даже не десятки )
3. Ну да и порно крутится, о видеопотоке ни слова в постах ранее. И сколько же камер, количество, битрейт? Неужели куча камер на один USB несчастный порт? )

И да. Прототипы уже месяц назад отправили заказчику.
обычно сначала вопрос прорабатывается, а уже потом прототипы заказываются.
0
82 / 80 / 16
Регистрация: 11.03.2016
Сообщений: 206
03.12.2016, 17:18  [ТС] 15
Цитата Сообщение от stend Посмотреть сообщение
обычно сначала вопрос прорабатывается, а уже потом прототипы заказываются.
stend, обратите внимание когда была создана тема -- три месяца назад! Дорога ложка к обеду.
Мы не бюджетная организация. Время для нас -- деньги. Стояла задача получить рабочий прототип к 1-му ноября, мы его получили.
Изделие доводить можно годами.

1. Девушка не может быть немножко беременной. USB либо работает на High-Speed (а это 480Мбит/с), либо работает в режиме Full. Посерединке быть не может. Будьте добры, приведите конкретные партамберы. "2280/85/85" -- гуглится плохо.

2. ПЛК может выполнять много функций. Помимо опроса датчиков на нем параллельно может крутится и визуальный контроль. Текущий прибор заказывался для таких задач. Там для подключения камер 2 гигабитных изернета (они тоже должны работать на циклах опроса по 485?) и, как опция, два полноценных USB 2.0. Мы не интеграторы и не асушники, для чего, как и где применять это будут нам не известно.
Ведь, если звезды зажигают -- значит -- это кому-нибудь нужно?

3.
Цитата Сообщение от stend Посмотреть сообщение
о видеопотоке ни слова в постах ранее.
В самом первом сообщении указано, что USB2.0 на High-speed. А для каких целей заказчик будет его использовать, не моего ума дело. Стандарт позволяет, будь добр обеспечь. В ТЗ о видеопотоках ничего не было, да и быть не должно. Это проблема программного обеспечения, мы им не занимались. О задачах я знаю из частных бесед с инженерами со стороны заказчика.
0
152 / 90 / 10
Регистрация: 02.04.2016
Сообщений: 306
04.12.2016, 12:01 16
1- прекрасно ищется на сайте производителя http://www.analog.com/media/en... 5_2286.pdf + http://www.analog.com/media/en... 1_3442.pdf
2- в АСУ канал технологического оборудования никогда не смешивают с каналом видеонаблюдения по причинам безопасности
3- напомнило известную картинку про заказчика и исполнителя. При таком подходе заказчик может наворотить много бреда. И напомню главное правило при проектировании - составление ТЗ - это совместная работа заказчика с исполнителем. Самоустранение исполнителя чревато для самого исполнителя.
0
82 / 80 / 16
Регистрация: 11.03.2016
Сообщений: 206
04.12.2016, 13:39  [ТС] 17
1. Какое отношение эти изоляторы имеют к USB?
2. Не видеонаблюдение, а машинное зрение -- это основное назначение устройство.
3. ТЗ составлялось совместно. Но конкурс среди исполнителей был. Самый "умный" исполнитель рискует делать "правильный прибор" за свой счет и для себя.

Мы хоть и маленькое КБ, но опыт работы достаточно большой. Халтуру не делаем, но и мнение заказчика уважаем. Свою задачу я вижу, в том, что бы показать заказчику технические нюансы, объяснить ему риски. Объяснить, как то или иное решение повлияет на цену и сроки. И все "пунктики" прописать в ТЗ.
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
04.12.2016, 13:39
Помогаю со студенческими работами здесь

Корпус SuperPower E6097. Б\П 400W - не подается питание
Взял себе корпус SuperPower E6097. Б\П 400W. Мать AsusTek P5SD2-X. При подключении в сеть энергия...

Защитное программирование
Ввести 20 натуральных чисел. Вывести те из них, которые при зачеркивании последней цифры...

Бесплатное защитное ПО
Подумал, что неплохо бы создать тему, в которой будт перечислены бесплатные защитные программы...

Защитное стекло
здравствуйте! какое стекло заказать для Xiaomi Redmi Note 4 Global на AliExpress.com , чтоб...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
17
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2023, CyberForum.ru