כציוד הליבה של תחבורה אנכית, בטיחות הפעולה והיציבות של מעליות קשורות ישירות לבטיחות העובדים. במערכת המעלית לוח הבקרה הוא ה"מוח" האחראי על קבלת הוראות, הנעת מנועים, ויסות מכונות דלת ופעולות מפתח נוספות. עם זאת, ישנה כמות גדולה של הפרעות אלקטרומגנטיות בסביבת הפעולה של מעליות - פולסים מיידיים מהתנעת-מנוע, קרינה בתדר גבוה- מממירי תדר, תנודות מתח מרשתות חשמל חיצוניות והפרעות אותות מציוד חשמלי אחר באותו בניין. כל אלה עלולים לגרום להפרעת איתות של לוח הבקרה, עיכוב בפקודה, או אפילו כשל, מה שמוביל לסכנות בטיחותיות כגון עצירה פתאומית של המעלית ופתיחת דלת כוזבת. לכן, ביצועי ה-EMC של לוח בקרת המעלית הפכו לאינדיקטור מרכזי להבטחת פעולה בטוחה של מעליות.
1, להתמודד עם האתגר: דרישות ליבה של EMC מול לוחות בקרת מעליות
ביצועי ה-EMC של לוח בקרת המעלית צריכים לעמוד בדרישות של "אנטי-הפרעות" ו"אי-הפרעות": מצד אחד, הוא אמור להיות מסוגל להתנגד להפרעות אלקטרומגנטיות חיצוניות ולהבטיח את הפעולה הרגילה של המעגל שלו; מצד שני, הקרינה האלקטרומגנטית הנוצרת מעצמה אינה יכולה להשפיע על פעולתם של רכיבים אחרים או ציוד היקפי במערכת המעלית, כגון חיישנים, מודולי תקשורת וכדומה, אשר יש להימנע מהפרעות. מנקודת מבט של עיבוד, דרישות הליבה מרוכזות בשלושה מימדים:
ראשית, היכולת להתנגד להפרעות מוליכות. כאשר ציוד-בהספק גבוה כגון מנועי מעליות וממירי תדר פועלים, הם ישדרו אותות הפרעות בתדר גבוה-ללוח הבקרה דרך קווי מתח. אם ה-PCB של לוח הבקרה אינו מעובד כראוי, ההפרעה תפלוש לשבב הליבה, ותגרום לשגיאות ביצוע הוראות. הבא הוא היכולת להתנגד להפרעות קרינה. החיווט בתוך פיר המעלית צפוף, והמרחק בין לוח הבקרה לבין המנוע וקווי החשמל קרוב יחסית, מה שהופך אותו לרגיש לאנרגיה האלקטרומגנטית המוקרנת בקווים אלה. במיוחד במהלך-פעולה במהירות גבוהה של המעלית, קרינת התדר-הגבוהה שנוצרת על ידי ממיר התדר עשויה לחדור למארז לוח הבקרה ולהפריע להעברת האות. לבסוף, יש בקרת קרינה עצמית. מעגל השעון וקו האות המהיר-בלוח הבקרה מייצרים קרינה אלקטרומגנטית במהלך הפעולה. במידה והקרינה חורגת מהתקן, היא עלולה להפריע למערכת התקשורת של המעלית, כמו ציוד התקשורת ברכב, ואף להפריע למכשירים אלקטרוניים אחרים בבניין.
2, אופטימיזציה של תהליך: פתרון עיבוד לביצועי EMC של לוח בקרת מעליות
בתגובה לדרישות ה-EMC של לוחות בקרת מעליות, אנו מתחילים בהיבטים מרכזיים כגון פריסת PCB, חיווט, הארקה ומיגון, ויוצרים תהליך מלא של תהליך אופטימיזציה של EMC כדי להפחית סיכוני הפרעות אלקטרומגנטיות מהמקור.
(1) תכנון פריסה: ייעוד מדעי להפחתת צימוד הפרעות
פריסת PCB היא הבסיס להגנת EMC, ופריסה סבירה יכולה להפחית משמעותית את צימוד ההפרעות בין מודולי מעגלים שונים. אנו מאמצים את העיקרון של פריסת "אזור פונקציונלי" כדי לחלק את לוח הבקרה לשלושה אזורים עיקריים: "האזור החשמלי החזק" כולל מעגלי הנעה של מנוע, מודולי כוח וכו', "האזור החשמלי החלש" מכסה שבבי ליבה, מעגלי עיבוד אותות וכו', ו"אזור התקשורת" כולל ממשקי תקשורת RS485, מודולים אלחוטיים וכו'. שמירה על מרחק בטיחות ישיר בין כל מעגלים חשמליים למחוזות שלנו. מעגלים חשמליים. יחד עם זאת, יש להרחיק רכיבי-תדר גבוה כגון מתנדים גבישים ושבבי שעון מרכיבים רגישים כגון ADC-ל{8}}שבבי המרה דיגיטלית וממשקי חיישנים, וקבלים לסינון הספק וקבלי ניתוק צריכים להיות ממוקמים בקרבת פיני החשמל של השבב כדי ליצור "לולאת אספקת חשמל מקומית" ולהפחית את לולאת אספקת החשמל המקומית.
(2) תהליך חיווט: שליטה מדויקת בהפרעות שידור האות
תהליך החיווט משפיע ישירות על יכולת-ההפרעות ורמת הקרינה של האות. עבור קווי אות-גבוהים כגון קווי תקשורת בין שבבי בקרה וממירי תדר, אנו משתמשים בחיווט "התאמת עכבה" - על ידי חישוב העכבה האופיינית של הקו, אנו שולטים ברוחב, בעובי ובמרחק ממישור ההארקה הייחוס של החיווט כדי להבטיח שסטיית העכבה נשלטת על ידי ± 1% וההפרעות. במקביל, תהליך "קו ההפצה הדיפרנציאלי" משמש לעיבוד אותות רגישים כגון אותות מקודד ואותות חיישנים, המאפשר לסדר זוגות דיפרנציאליים באורך שווה, במרחק שווה ומקביל, תוך ניצול מאפייני ההפרעות נגד מצב משותף של אותות דיפרנציאליים כדי לקזז הפרעות קרינה חיצוניות. בנוסף, יש להפעיל בקרה קפדנית על החיווט של קווי החשמל והארקה - יש להשתמש בנייר נחושת רחב עבור קווי מתח כדי להפחית את עכבת הקו ולמזער הפרעות הנגרמות על ידי תנודות זרם; חוט ההארקה מאמץ את שיטת "הארקת כוכב" או "הארקת אזור" כדי להפריד את הארקת הזרם החזק, הארקת האות והארקת המיגון, תוך הימנעות מהעברת זרם הפרעות בין מעגלי הארקה שונים.
(3) הארקה ומיגון: בניית מחסומי הגנה אלקטרומגנטיים
הארקה היא אמצעי מפתח לדיכוי הפרעות אלקטרומגנטיות. אנו משפרים את יכולת-ההפרעות של לוח הבקרה על ידי אופטימיזציה של טיפול הארקת PCB. בעיבוד PCB רב-שכבתי, "מישור הארקה" ייעודי מוגדר לחיבור ישיר של כל פיני ההארקה למישור ההארקה, לקצר את נתיב ההארקה, להפחית את התנגדות ההארקה ולפרוק במהירות זרם הפרעה. עבור אזורים עם הפרעות בתדר גבוה- חזק כמו מעגלי ממשק ממירי תדרים, נעשה שימוש בשיטת "הארקה באמצעות מערך" כדי לארגן צפיפות דרך הארקה מסביב לאזור, ויוצרות "קיר מגן אלקטרומגנטי" כדי למנוע הפרעות בתדר גבוה-להקרין או לפלוש החוצה.
בנוסף, עבור תרחישים חיצוניים של הפרעות אלקטרומגנטיות חזקות, אנו מספקים פתרונות עיבוד מיגון ברמת PCB - באמצעות "כיסויי מיגון מתכת" באזורים רגישים כגון אזור שבב הליבה של לוח הבקרה. כיסוי המיגון מחובר היטב למישור ההארקה של PCB באמצעות דבק מוליך, ויוצר חלל מיגון אלקטרומגנטי שלם שיכול להחליש הפרעות קרינה חיצוניות ביותר מ-20dB. במקביל, רכיבי סינון EMC כגון משרני מצב נפוץ וקבלי בטיחות מותקנים בממשק החשמל, ממשק התקשורת וחלקי ממשק אחרים של ה-PCB כדי לדכא הפרעות מוליכות דרך מעגלי סינון ולהבטיח שהפרעות חיצוניות לא יוכלו להיכנס ללוח הבקרה דרך הממשק.
3, בקרת איכות: אימות תהליך מלא של תאימות לביצועי EMC
ביצועי ה-EMC של לוחות בקרת מעליות קשורים ישירות לבטיחות תפעולית. לכן, הקמנו מערכת בקרת איכות EMC בתהליך מלא המכסה "תכנון מראש של עיבוד מוצרים מוגמרים" כדי להבטיח שכל לוח בקרה עומד בתקן הבינלאומי IEC61800-3 ציוד חשמלי למעליות EMC ותקנים מקומיים רלוונטיים כגון GB/T17799.2.
בשלב התכנון המוקדם, תוכנת הדמיית EMC מקצועית משמשת לביצוע ניתוח סימולציה מראש על פריסת PCB וחיווט, לדמות תרחישי הפרעה אלקטרומגנטית, לזהות מראש סיכוני EMC פוטנציאליים ולייעל פתרונות. במהלך העיבוד, פרמטרים מרכזיים של תהליך כגון איכות הריתוך של דרך הארקה, שטוחות ההתקנה של כיסויי המיגון ואמינות הריתוך של רכיבי סינון נבדקים בקפדנות. באמצעות בדיקה אופטית אוטומטית של AOI, בדיקת -רנטגן וציוד אחר, הריתוך מובטח ללא ריתוך וירטואלי וריתוך כוזב, וחיבור ההארקה יציב.
בשלב בדיקת המוצר המוגמר, לוח הבקרה נשלח למעבדת EMC מקצועית לבדיקה מקיפה. רק כאשר כל פריטי הבדיקה עומדים בדרישות הסטנדרטיות ניתן לשלוח את לוח הבקרה, מה שמבטיח שלמוצרים המסופקים ללקוחות יש ביצועי EMC אמינים.