奶厅挤奶设备经过近几十年升级变化,已从传统的机械化、自动化过渡到当前的数据化(智能化)。每头挤奶牛在挤奶过程中,传递了大量的信息,总体可以分为两大类:一类是挤奶数据,如挤奶时间、套杯时间、脱杯时间、挤奶流速、挤奶产量等;另一类是奶牛个体信息,比如奶牛代码,活动量信息,泌乳天数,繁殖状态等。诸如此类数据在挤奶过程中源源不断地与管理软件进行互联互通,进而产生大量交换数据。如何保证这些数据100%无误差的交互,成为当前奶厅安装和设备选配的新挑战,更是牧场管理软件能够正确发挥作用的基础。
不得不说,通讯线是保证数据能够准确传送的硬件基础。其选型好坏,安装是否达标,周围环境是否“无电磁污染”,都影响着最终数据传输的准确性。本文将针对通讯线的选择和安装注意事项做基本相应介绍。
接地系统大致可以分为:供电地系统、模拟信号地系统和数字信号地系统。接地系统的目的是为了消除各地系统之间的相互干扰,所以各地系统的“地”应隔离开。但地与接地是不同的概念,这里的“地”是指系统的公共点。而人们常说的接地,就是将公共点接地来固定“零电位”。
接地是为了安全、防止危险,在生产现场大都是采取将接地系统就近接地。如果接地点在一个以上,就产生了地回路,也就会出现流过地回路的电流,这样就会形成耦合干扰问题。
如图1中接地点A和接地点B之间会有电位差,也就会有电流,该干扰信号会与有用信号相混合,这是第一种干扰信号。图1中信号线的屏蔽层如果在信号源和二次仪表两端都接地,则屏蔽层的感应电流通过屏蔽层与信号线的分布电容,会耦合到信号线中,该干扰信号混到了有用信号中,这是第二种干扰信号。要消除第二种干扰,首先就要避免产生地回路,而采取屏蔽层一端接地可达到目的,即信号源和信号屏蔽线只在一处接地,使地回路断开,如图2所示,这时虽然二次仪表公共点与接地点B是相连接的,但也不会形成地回路了。同时二次仪表的输入端对地采取浮空措施,使二次仪表输入信号线路与机壳隔离开,这样效果更好,采用这些方法基本可防止地电流干扰的产生。
一点接地时,选择接地点也很重要,对于屏蔽线其接地点应靠近被屏蔽的感应电路的入地点,如图2中,如果B点是高电平电场,A点是低电平电场,为避免高电平电场对低电平电场的干扰,接地点应尽量靠近低电平A的接地点。
如果屏蔽的是信号线,应靠近干扰源处接地,总之接地的原则是尽量使屏蔽层上的感应电流不流入信号线,以避免引入干扰。如将接地接在二次仪表的输入端,则屏蔽层的感应电流可能就会流经信号线引入干扰。但将接地点接在A点,由于屏蔽层与信号线处被认为是等电位的,则没有电流流经信号线。
对于信号线长距离传输时,由于单根导线长度所限,可能会涉及延长线的接线问题,这时应保证屏蔽的连续性,即尽量避免使用接线盒,如果必须用接线盒时,要使屏蔽与信号端子尽可能近些,露出的信号线长度以不大于20mm为妥,这时屏蔽层也要用端子来进行连接或焊接。
为了便于区分,我们将当前市场上比较常见的两芯屏蔽线为例简单说明(图3)。
普通的两芯屏蔽电缆,数据线没有相互缠绕非双绞线,抗干扰能力有所下降,同时屏蔽层没有强度保护,不便于安装。
3. 钢丝裸线,图中的Drain Wire,它于电缆中的屏蔽层导通,接线时,只需要将该裸线与接地点连接就可以,省去了普通电缆屏蔽层需要特殊处理后再与接地点连接,同时该裸线采用钢丝材质,增加了通讯电缆的拉伸强度,避免在布线过程中由于拉伸造成内部损伤;
对于阿菲金的挤奶系统,建议选用阿菲金原装通讯线,该通讯线是专为数据传输设计,具有抗干扰、抗拉力等特点。
专用数据传输电缆是为了保护数据传输正确。抗干扰是一部分,而尽量减少干扰源又是保证现场通讯的前提。下期文章,我们将继续介绍如何正确进行奶厅的供配电,减少干扰源。