随着工业自动化和智能制造的快速发展,可编程控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)作为核心控制设备,其电磁兼容性(EMC)设计成为确保设备稳定运行的关键环节。深圳市南柯电子科技有限公司作为一家专业的检测与整改服务提供商,深度参与了众多可编程控制器EMC设计与测试项目,特别是在GB/T 13926.2《电磁兼容 第2部分:工业环境电磁抗扰度标准》下的租场抗扰度测试及租场规划方面积累了丰富经验。本文将从产品成分分析、检测项目解析、整改实战经验等多角度展开对可编程控制器EMC设计的系统介绍,尤其聚焦辐射发射摸底测试、传导发射整改等关键环节。
一、可编程控制器的产品成分分析与EMC设计挑战可编程控制器作为自动化系统的核心,其内部由多种电子元件组成:
主控单元(CPU)和内存模块,提供程序执行和数据存储。 输入输出模块,负责信号采集与执行。 电源模块,保证设备供电稳定。 通讯接口,如以太网、串口,总线系统。这些元件组成复杂电磁环境,特别是高速数字信号与开关电源的存在,极易产生辐射及传导的电磁干扰。深圳市南柯电子科技有限公司在多次检测中发现,辐射发射摸底测试结果往往超标,尤其是高频段辐射明显,导致产品在实际工业安装环境中抗扰能力不足。配合传导发射摸底,问题更为明显,因电源线和信号线传递的干扰成为干扰源之一。
在GB/T 13926.2标准的规范下,工业用PLC需要满足较高的抗扰度要求,包括对静电放电、射频电磁场、传导扰动等多种环境干扰的抵抗能力,这就要求在设计阶段充分考虑EMC。
二、辐射发射摸底测试与整改实务分析辐射发射摸底测试是EMC设计的第一步,目的是确定产品辐射发射的现状水平,为后续整改提供数据支持。深圳市南柯电子科技有限公司在对若干批PLC样机进行辐射发射摸底测试时,主要流程包括:
在符合国家电磁环境控制标准的屏蔽室内进行辐射发射测试。 使用标准测试天线与频谱分析仪测量产品从30MHz到1GHz乃至更高频段的辐射干扰水平。 与GB/T 13926.2规定的辐射发射限值进行对比分析,评估合规性。测试中,常见超标频段多位于200MHz-400MHz区间,原因可能是PCB布局与走线的辐射泄漏,部分控制信号PCB走线过长或与高速信号线平行叠加,形成天线效应,导致射频骚扰。该模块一旦被检测出超标,公司技术团队会立即启动辐射发射整改程序。
辐射发射整改措施包括:
优化PCB布局及走线,缩短高频信号线路,调整走线间距。 增加滤波器及共模电感在关键接口处,限制高频噪声传播。 改善接地设计,包括分层接地和单点接地,减少回流环路。 外壳屏蔽性能提升,使用导电材料封闭关键模块。通过上述整改,多款产品实现显著的辐射发射水平下降,达到或优于GB/T 13926.2标准要求。
三、传导发射摸底测试的重点和整改实施传导发射摸底测试针对产品沿电源线和信号线路传导的电磁扰动。深圳市南柯电子科技有限公司在实际检测过程中发现,许多PLC设备虽在辐射发射方面表现合格,但传导发射指标仍存在隐患,影响设备稳定性。
传导发射摸底测试步骤:
使用传导干扰测试夹具,对电源线和通信线进行干扰测量。 依据GB/T 13926.2规定的限值检测其传导噪声强度。 识别高频传导峰值频段以及通道。测试中常见的问题包括:电源模块开关频率噪声、信号线没有正确滤波、接口共模干扰过大等。针对发现问题,公司技术工程师会开展针对性整改,具体措施包括:
电源滤波器设计优化,添加多级LC滤波器。 信号传输线路增加共模扼流圈和差模滤波器。 采用屏蔽屏蔽线缆代替普通线缆,降低电磁耦合。 加强接地端子连接的可靠性,减少回路干扰。这些整改不仅有效降低了传导发射,也提升了产品的整体抗干扰水平。
四、租场抗扰度测试与租场规划的重要性除发射测试外,抗扰度测试是确认PLC能否在复杂工业电磁环境中正常工作的关键测试,GB/T 13926.2对不同抗扰度项目各有具体指标。深圳市南柯电子科技有限公司提供完整的租场抗扰度测试服务,帮助厂商提前发现潜在弱点。
租场抗扰度测试主要包括:
静电放电(ESD)抗扰度。 射频电磁场辐射抗扰度。 快速瞬变脉冲群(EFT)抗扰度。 电压跌落、短时中断和电压波动抗扰度。深圳南柯深知,良好的租场规划是提高抗扰度测试效果的前提,合理布局测试场地,避免外界干扰影响,确保测试数据准确可靠。特别是在一些高频抗扰度测试环节,需要精细设计测试场,隔离外部走线与设备,以免交叉干扰。
公司建议客户在产品设计初期即考虑租场规划,通过模拟实际工厂环境的租场整体电磁状况,发现潜在隐患,提前整改,降低后期整改成本。
五、综合整改分析与深圳市南柯电子的服务优势深圳市南柯电子科技有限公司的整改服务以专业化、系统化著称。在可编程控制器EMC整改过程中,尤其注重细节与数据的结合:
| 辐射发射整改 | PCB走线优化、外壳屏蔽、接地设计 | 高频射频泄漏、接地噪声 | 缩短信号线,增加滤波器,完善接地方案 |
| 传导发射整改 | 电源滤波、信号线屏蔽、共模滤波 | 电源噪声沿线传播,接口共模干扰 | 多级LC滤波,使用扼流圈,屏蔽线缆 |
| 租场抗扰度整改 | 测试环境规划、抗扰度项目覆盖 | 测试环境干扰,设备接地不良 | 规划低噪声测试环境,模拟真实环境,保障接地 |
此外,公司坚持从源头设计入手,辅导客户产品在设计阶段应用EMC原则,减少后期整改次数和成本。深圳作为中国电子产业的重要创新中心,客户遍及智能制造、机器人、新能源等领域。南柯电子凭借本地产业链优势及深厚技术积累,以高效服务助力客户产品顺利通过GB/T 13926.2测试,快速推向市场。
六、总结与展望可编程控制器的EMC设计是保障工业自动化系统稳定运行的基石。深圳市南柯电子科技有限公司通过辐射发射摸底测试、传导发射整改以及租场抗扰度测试服务,帮助厂商识别潜在风险,完成系统级整改,确保产品满足GB/T 13926.2标准严苛要求。对于整合高速数字电路、强电干扰环境的PLC产品,科学规划租场和优化硬件设计是不可或缺的环节。
面对未来更复杂的电磁环境,深圳市南柯电子将继续加强技术研发与测试能力,推动EMC从“整改式”向“设计式”转变,帮助客户节省时间与成本,确保智能制造产品的安全可靠。欢迎有需求的企业联系深圳市南柯电子科技有限公司,获取专业的EMC设计指导与整改服务保障。

