เนื่องจากเป็นอุปกรณ์หลักในการขนส่งตามแนวตั้ง ความปลอดภัยในการดำเนินงานและเสถียรภาพของลิฟต์จึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับความปลอดภัยของบุคลากร ในระบบลิฟต์ แผงควบคุมคือ "สมอง" ที่รับผิดชอบในการรับคำสั่ง การขับเคลื่อนมอเตอร์ ควบคุมเครื่องจักรที่ประตู และการทำงานหลักอื่นๆ อย่างไรก็ตาม มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจำนวนมากในสภาพแวดล้อมการทำงานของลิฟต์ - พัลส์ที่เกิดขึ้นทันทีจากการสตาร์ทมอเตอร์-ขึ้นไป การแผ่รังสีความถี่สูง-จากตัวแปลงความถี่ ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าจากโครงข่ายไฟฟ้าภายนอก และการรบกวนสัญญาณจากอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ในอาคารเดียวกัน สิ่งเหล่านี้สามารถทำให้เกิดความผิดปกติของสัญญาณบอร์ดควบคุม คำสั่งล่าช้า หรือแม้แต่ความล้มเหลว ซึ่งนำไปสู่อันตรายด้านความปลอดภัย เช่น ลิฟต์หยุดกะทันหันและการเปิดประตูผิดพลาด ดังนั้นประสิทธิภาพของ EMC ของแผงควบคุมลิฟต์จึงกลายเป็นตัวบ่งชี้สำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าลิฟต์ทำงานอย่างปลอดภัย
1 เผชิญกับความท้าทาย: ข้อกำหนดหลักของ EMC ที่บอร์ดควบคุมลิฟต์ต้องเผชิญ
ประสิทธิภาพของ EMC ของบอร์ดควบคุมลิฟต์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดทั้ง "การป้องกัน-สัญญาณรบกวน" และ "ไม่-สัญญาณรบกวน" ในด้านหนึ่ง บอร์ดควรจะสามารถต้านทานสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอก และรับประกันการทำงานปกติของวงจรของตัวเอง ในทางกลับกัน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างขึ้นเองไม่สามารถส่งผลกระทบต่อการทำงานของส่วนประกอบอื่นๆ หรืออุปกรณ์ต่อพ่วงในระบบลิฟต์ เช่น เซ็นเซอร์ โมดูลการสื่อสาร ฯลฯ ซึ่งจำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการรบกวน จากมุมมองของการประมวลผล ข้อกำหนดหลักจะรวมอยู่ในสามมิติ:
ประการแรก ความสามารถในการต้านทานการรบกวนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เมื่ออุปกรณ์กำลังสูง- เช่น มอเตอร์ลิฟต์และเครื่องแปลงความถี่ทำงาน อุปกรณ์เหล่านี้จะส่งสัญญาณรบกวนความถี่สูง-ไปยังแผงควบคุมผ่านสายไฟ หาก PCB ของบอร์ดควบคุมไม่ได้รับการประมวลผลอย่างถูกต้อง การรบกวนจะบุกรุกชิปหลัก ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการดำเนินการคำสั่ง ต่อไปคือความสามารถในการต้านทานการรบกวนของรังสี สายไฟภายในปล่องลิฟต์มีความหนาแน่น และระยะห่างระหว่างแผงควบคุมกับมอเตอร์และสายไฟค่อนข้างใกล้ ทำให้เสี่ยงต่อพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจากเส้นเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการทำงานของลิฟต์-ด้วยความเร็วสูง การแผ่รังสีความถี่สูง-ที่สร้างโดยตัวแปลงความถี่อาจทะลุผ่านโครงบอร์ดควบคุมและรบกวนการส่งสัญญาณ ในที่สุดก็มีการควบคุมการแผ่รังสีด้วยตนเอง วงจรนาฬิกาและสายสัญญาณความเร็วสูง-บนบอร์ดควบคุมจะสร้างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างการทำงาน หากรังสีเกินมาตรฐานอาจรบกวนระบบสื่อสารของลิฟต์ เช่น อุปกรณ์สื่อสารในรถยนต์ และอาจรบกวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ในอาคารด้วย
2 การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ: โซลูชันการประมวลผลสำหรับประสิทธิภาพของ EMC ของคณะกรรมการควบคุมลิฟต์
เพื่อตอบสนองต่อข้อกำหนด EMC ของแผงควบคุมลิฟต์ เราเริ่มต้นด้วยประเด็นสำคัญ เช่น เค้าโครง PCB สายไฟ การต่อสายดิน และการป้องกัน และสร้างกระบวนการเพิ่มประสิทธิภาพ EMC แบบเต็มกระบวนการเพื่อลดความเสี่ยงการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิด
(1) การวางแผนเค้าโครง: การแบ่งเขตทางวิทยาศาสตร์เพื่อลดการเชื่อมต่อสัญญาณรบกวน
โครงร่าง PCB เป็นรากฐานของการป้องกัน EMC และโครงร่างที่เหมาะสมสามารถลดการเชื่อมต่อสัญญาณรบกวนระหว่างโมดูลวงจรต่างๆ ได้อย่างมาก เราใช้หลักการของโครงร่าง "การแบ่งเขตการทำงาน" เพื่อแบ่งบอร์ดควบคุมออกเป็นสามส่วนหลัก ได้แก่ "พื้นที่ไฟฟ้าแรง" รวมถึงวงจรขับเคลื่อนมอเตอร์ โมดูลพลังงาน ฯลฯ "พื้นที่ไฟฟ้าอ่อน" ครอบคลุมชิปหลัก วงจรประมวลผลสัญญาณ ฯลฯ และ "พื้นที่การสื่อสาร" รวมถึงอินเทอร์เฟซการสื่อสาร RS485 โมดูลไร้สาย ฯลฯ รักษาระยะห่างที่ปลอดภัยเพียงพอระหว่างแต่ละเขตเพื่อหลีกเลี่ยงการแผ่รังสีโดยตรงของสัญญาณรบกวนจากวงจรไฟฟ้าแรงสูงไปจนถึงวงจรไฟฟ้าที่อ่อนแอ ในเวลาเดียวกัน ควรเก็บส่วนประกอบที่มีความถี่สูง- เช่น คริสตัลออสซิลเลเตอร์และชิปนาฬิกาให้ห่างจากส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน เช่น ชิปแปลงแอนะล็อกแอนะล็อก ADC- เป็น- และอินเทอร์เฟซเซ็นเซอร์ และควรวางตัวเก็บประจุกรองกำลังและตัวเก็บประจุแยกส่วนไว้ใกล้กับพินกำลังของชิปเพื่อสร้าง "วงจรจ่ายไฟเฉพาะที่" และลดการนำสัญญาณรบกวนบนสายไฟ
(2) กระบวนการเดินสายไฟ: การควบคุมการรบกวนการส่งสัญญาณได้อย่างแม่นยำ
กระบวนการเดินสายส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการป้องกัน-การรบกวนและระดับการแผ่รังสีของสัญญาณ สำหรับสายสัญญาณความเร็วสูง- เช่น สายการสื่อสารระหว่างชิปควบคุมและตัวแปลงความถี่ เราใช้การเดินสาย "การจับคู่อิมพีแดนซ์" - โดยการคำนวณอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะของเส้น เราควบคุมความกว้าง ความหนา และระยะห่างจากระนาบกราวด์อ้างอิงของสายไฟเพื่อให้แน่ใจว่าค่าเบี่ยงเบนอิมพีแดนซ์ถูกควบคุมภายใน ± 10% และหลีกเลี่ยงการรบกวนที่เกิดจากการสะท้อนของสัญญาณ ในเวลาเดียวกัน กระบวนการ "เส้นกระจายดิฟเฟอเรนเชียล" ใช้ในการประมวลผลสัญญาณที่มีความละเอียดอ่อน เช่น สัญญาณตัวเข้ารหัสและสัญญาณเซ็นเซอร์ ซึ่งช่วยให้คู่ดิฟเฟอเรนเชียลสามารถจัดเรียงให้มีความยาวเท่ากัน ระยะห่างเท่ากัน และขนานกัน โดยใช้คุณลักษณะการรบกวนในโหมดต่อต้านร่วมของสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลเพื่อชดเชยการรบกวนจากรังสีภายนอก นอกจากนี้ ควรใช้การควบคุมอย่างเข้มงวดในการเดินสายไฟและสายกราวด์ - ฟอยล์ทองแดงกว้างควรใช้สำหรับสายไฟ เพื่อลดความต้านทานของสายและลดการรบกวนที่เกิดจากความผันผวนของกระแสไฟฟ้า สายกราวด์ใช้วิธีการ "สตาร์กราวด์" หรือ "การกราวด์โซน" เพื่อแยกกราวด์กระแสไฟฟ้าแรง กราวด์สัญญาณ และกราวด์ป้องกัน เพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนกระแสรบกวนระหว่างวงจรกราวด์ที่แตกต่างกัน
(3) การต่อสายดินและการป้องกัน: การสร้างสิ่งกีดขวางการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า
การต่อสายดินเป็นวิธีการสำคัญในการปราบปรามการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า เราปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการรบกวน-ของบอร์ดควบคุมโดยการปรับการต่อสายดิน PCB ให้เหมาะสม ในการประมวลผล PCB แบบหลาย-ชั้น "ระนาบกราวด์" โดยเฉพาะได้รับการตั้งค่าให้เชื่อมต่อพินกราวด์ทั้งหมดกับระนาบกราวด์โดยตรง ลดเส้นทางกราวด์ให้สั้นลง ลดความต้านทานกราวด์ และปล่อยกระแสไฟฟ้ารบกวนอย่างรวดเร็ว สำหรับพื้นที่ที่มีการรบกวนความถี่สูง-รุนแรง เช่น วงจรอินเทอร์เฟซของตัวแปลงความถี่ วิธีการ "กราวด์ผ่านอาเรย์" จะใช้เพื่อจัดเรียงจุดผ่านกราวด์อย่างหนาแน่นรอบๆ พื้นที่ สร้าง "กำแพงป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า" เพื่อป้องกันการรบกวนความถี่สูง-จากการแผ่รังสีหรือบุกรุกออกไปด้านนอก
นอกจากนี้ สำหรับสถานการณ์การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงภายนอก เราได้จัดเตรียมโซลูชันการประมวลผลการป้องกันระดับ PCB - โดยใช้ "ฝาครอบป้องกันโลหะ" ในพื้นที่ที่ละเอียดอ่อน เช่น พื้นที่ชิปคอร์ของบอร์ดควบคุม ฝาครอบป้องกันเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับระนาบกราวด์ PCB ผ่านกาวนำไฟฟ้า ทำให้เกิดช่องป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่สมบูรณ์ซึ่งสามารถลดการรบกวนจากรังสีภายนอกได้มากกว่า 20dB ในเวลาเดียวกัน ส่วนประกอบการกรอง EMC เช่น ตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปและตัวเก็บประจุความปลอดภัย ได้รับการติดตั้งที่อินเทอร์เฟซกำลังไฟ อินเทอร์เฟซการสื่อสาร และส่วนอินเทอร์เฟซอื่นๆ ของ PCB เพื่อระงับการรบกวนที่เกิดขึ้นผ่านวงจรกรอง และให้แน่ใจว่าการรบกวนจากภายนอกไม่สามารถเข้าสู่แผงควบคุมผ่านอินเทอร์เฟซได้
3 การควบคุมคุณภาพ: การตรวจสอบกระบวนการเต็มรูปแบบของการปฏิบัติตามข้อกำหนดประสิทธิภาพของ EMC
ประสิทธิภาพของ EMC ของแผงควบคุมลิฟต์เกี่ยวข้องโดยตรงกับความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน ดังนั้นเราจึงได้สร้างระบบควบคุมคุณภาพ EMC แบบเต็มรูปแบบซึ่งครอบคลุม "ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปในการประมวลผลการวางแผนล่วงหน้า" เพื่อให้แน่ใจว่าแผงควบคุมแต่ละเครื่องเป็นไปตามมาตรฐานอุปกรณ์ไฟฟ้าลิฟต์ IEC61800-3 มาตรฐาน EMC และมาตรฐานในประเทศที่เกี่ยวข้อง เช่น GB/T17799.2
ในขั้นตอนการวางแผนขั้นต้น ซอฟต์แวร์จำลอง EMC ระดับมืออาชีพจะถูกใช้เพื่อทำการวิเคราะห์การจำลองเบื้องต้นบนโครงร่าง PCB และการเดินสายไฟ จำลองสถานการณ์การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ระบุความเสี่ยงของ EMC ที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้า และเพิ่มประสิทธิภาพโซลูชัน ในระหว่างการประมวลผล พารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญ เช่น คุณภาพการเชื่อมของจุดต่อสายดิน ความเรียบในการติดตั้งของฝาครอบป้องกัน และความน่าเชื่อถือในการเชื่อมของส่วนประกอบตัวกรอง จะถูกควบคุมอย่างเข้มงวด ด้วยการตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติของ AOI การตรวจสอบรังสีเอกซ์- และอุปกรณ์อื่นๆ ทำให้มั่นใจได้ว่าการเชื่อมจะปราศจากการเชื่อมเสมือนและการเชื่อมปลอม และการเชื่อมต่อสายดินจะแน่นหนา
ในขั้นตอนการทดสอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป บอร์ดควบคุมจะถูกส่งไปยังห้องปฏิบัติการ EMC มืออาชีพเพื่อทำการทดสอบที่ครอบคลุม เมื่อรายการทดสอบทั้งหมดเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานเท่านั้นจึงจะสามารถจัดส่งบอร์ดควบคุมได้ เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ที่จัดส่งให้กับลูกค้ามีประสิทธิภาพ EMC ที่เชื่อถือได้