이봐! 저는 CAN 버스 PLC의 공급 업체로 일하고 있으며 최근 PLC 시스템에서 CAN 버스에 온도가 어떻게 영향을 미치는지에 대해 많은 질문을 받고 있습니다. 그래서 저는이 주제에 대한 통찰력을 공유하기 위해이 블로그를 작성할 것이라고 생각했습니다.
우선, PLC 시스템의 캔 버스가 무엇인지 빨리 이해해 봅시다. 컨트롤러 영역 네트워크를 나타내는 CAN은 마이크로 컨트롤러 및 장치가 호스트 컴퓨터없이 응용 프로그램에서 서로 통신 할 수 있도록 설계된 강력한 차량 버스 표준입니다. PLC (프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러) 시스템에서 CAN 버스는 다른 구성 요소 간의 데이터 전송에 중요한 역할을합니다.
이제 PLC 시스템에서 CAN 버스와 함께 온도가 어떻게 엉망이 될 수 있는지 알아 보겠습니다. 온도는 CAN 버스의 성능과 신뢰성에 직접 및 간접적 인 영향을 미칠 수 있습니다.
온도의 직접적인 영향
신호 무결성
온도의 가장 중요한 직접적인 영향 중 하나는 신호 무결성에 대한 것입니다. 온도가 상승함에 따라 CAN 버스 케이블에서 도체의 전기적 특성이 변경됩니다. 잘 알려진 공식 (r = r_0 (1+ \ alpha \ delta t))에 따라 온도에 따라 저항이 증가합니다. (r)는 온도 (t)의 저항 (t), (r_0)는 기준 온도에서의 저항, (\ alpha)는 온도의 온도 계수이며 온도의 변화입니다.
저항이 높으면 케이블을 따라 더 많은 전압이 떨어집니다. 이로 인해 신호 진폭이 감소 할 수 있습니다. 신호 진폭이 특정 임계 값 아래로 떨어지면 수신 끝이 신호를 정확하게 감지하지 못할 수 있습니다. 예를 들어, CAN 버스 케이블이 열원에 노출되는 고온 산업 환경에서는 저항이 증가하면 데이터 전송에서 비트 오류가 발생할 수 있습니다. 비트 오류가 PLC에 의해 잘못된 데이터가 처리 될 수 있으므로 제어 조치가 잘못 될 수 있기 때문에 이것은 큰 문제입니다.
구성 요소 성능
CAN 버스 트랜시버의 전자 구성 요소는 또한 온도에 매우 민감합니다. 트랜지스터, 커패시터 및 저항기는 모두 온도 - 의존적 특성을 갖습니다. 예를 들어, 트랜지스터의 게인은 온도에 따라 변할 수 있습니다. 트랜지스터 게인이 감소하면 트랜시버의 출력 전력이 줄어들어 신호가 캔 버스에서 장거리 이동하기가 더 어려워집니다.
커패시터도 영향을받을 수 있습니다. 커패시턴스 값은 온도에 따라 변할 수있어 CAN 버스 회로의 주파수 응답을 변경할 수 있습니다. 이로 인해 신호 왜곡 또는 극단적 인 경우에 완전한 신호 손실과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 정확한 타이밍과 정확한 신호 수신이 중요한 PLC 시스템에서 온도로 인한 구성 요소 성능의 변화는 전체 통신 프로세스를 방해 할 수 있습니다.
온도의 간접적 인 영향
환경 스트레스
고온은 또한 캔 버스에 간접적으로 영향을 미치는 다른 환경 스트레스로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 뜨거운 환경에서는 습도가 증가 할 수 있습니다. 수분은 CAN 버스의 커넥터에서 금속 접점을 부식시킬 수 있습니다. 부식 된 접점은 접촉 저항을 증가시켜 앞에서 논의한 신호 무결성 문제를 더욱 악화시킵니다.
또한 고온은 케이블과 구성 요소에 기계적 응력을 유발할 수 있습니다. 온도 변화로 인한 재료의 확장 및 수축은 케이블 크래킹 또는 부품 풀기와 같은 물리적 손상으로 이어질 수 있습니다. 이는 CAN 버스의 전기 연결을 방해하고 간헐적이거나 완전한 의사 소통 상실을 유발할 수 있습니다.
냉각 시스템 부하
PLC 시스템에서 온도가 너무 높으면 냉각 시스템이 구성 요소에 허용되는 작동 온도를 유지하기 위해 더 열심히 작동해야합니다. 냉각 시스템의 증가 된 부하는 더 높은 에너지 소비와 냉각 성분의 수명이 짧아 질 수 있습니다. 과도한 부하로 인해 냉각 시스템이 실패하면 CAN 버스 구성 요소의 온도가 더욱 증가하여 궁극적으로 시스템 고장으로 이어질 수있는 악순환을 만듭니다.
온도 문제를 다루고 있습니다
온도 - 저항성 구성 요소
PLC 시스템에서 CAN 버스에 대한 온도의 영향을 완화하는 한 가지 방법은 온도 - 저항성 구성 요소를 사용하는 것입니다. 예를 들어, 일부 CAN 버스 트랜시버는 넓은 온도 범위에서 작동하도록 설계되었습니다. 이러한 트랜시버는 성능이 상당한 저하없이 고온을 견딜 수있는 재료 및 제조 공정으로 제작되었습니다.
열 관리
적절한 열 관리도 중요합니다. 여기에는 방열판, 팬 또는 액체 냉각 시스템을 사용하여 CAN 버스 구성 요소의 온도를 허용 가능한 범위 내에서 유지하는 것이 포함될 수 있습니다. 방열판은 구성 요소에서 열을 방출 할 수 있지만 팬은 공기를 순환하여 열을 제거 할 수 있습니다. 액체 냉각 시스템은 더 효율적이지만 더 복잡하고 비싸다.
케이블 선택
올바른 케이블을 선택하는 것은 또 다른 중요한 요소입니다. 일부 케이블은 온도 계수의 저항 계수를 갖도록 설계되었으므로 전기 특성이 온도에 따라 변경됩니다. 이 케이블은 높은 온도 환경에서 더 나은 신호 무결성을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
우리의 캔 버스 PLC 제품
우리 회사에서는 온도가 PLC 시스템에서 CAN 버스에 제기 할 수있는 문제를 이해합니다. 그것이 우리의 이유입니다버스 plc제품은 이러한 요소를 염두에두고 설계되었습니다. 우리는 캔 버스 트랜시버에서 고품질, 온도 - 저항성 구성 요소를 사용하여 가혹한 온도 조건에서도 안정적인 성능을 보장합니다.
당사의 PLC에는 고급 열 관리 기능도 함께 제공됩니다. 예를 들어, 우리는 구성 요소를 시원하게 유지하도록 최적화 된 팬과 방열판에 제작되었습니다. 또한 저온 계수의 저항 계수가있는 케이블을 사용하여 온도 변화로 인한 신호 저하를 최소화합니다.
CAN 버스 PLC 외에도 우리는 또한485 펄스 plc그리고Ethercat 버스 plc제품. 이들 각각에는 고유 한 장점이 있으며 다른 응용 프로그램에 적합합니다.
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참조
- Robert Bosch Gmbh의 "Can Bus Basics"
- 구성 요소, 하이브리드 및 제조 기술에 대한 IEEE 트랜잭션에 의한 "전자 구성 요소에 대한 온도 효과"
- John Wiley & Sons의 "산업용 PLC 시스템 : 설계 및 구현"