3.3.2 Folyamatirányító rendszerek jelátvitele

Az állapotjeleket a jelforrástól a folyamatirányító számítógépekig illetve a számítógéptől számítógépig kell elszállítani. A jelátvitel minősége alapjában befolyásolja a folyamatirányító rendszer megbízhatóságát. A hasznos jelre rakódott zajok kiküszöbölésének nagy jelentősége van, mert a jel digitális feldolgozása fokozott igényeket támaszt. A számítógépes rendszerek pillanatértékekkel dolgoznak, ezért nehezebb a zavaró hatások ”kiátlagolása”. A számítógép körül sok jel koncentrálódik, így azok egymásra gyakorolt hatása jelentősebb. Zavarjelek keletkezésének sokféle oka lehet.

• Az eszközök csatlakozásánál kialakuló átmeneti ellenállás.
• Csatlakozási potenciál (galvánelemek).
• Termikus potenciál (termoelemek).
• A kábelek mozgásából adódó piezoelektromos hatás.
• Az elektromágneses zajforrások, például a tápforrás, fénycsövek, erősáramú vezetékek áthatásai, a jelvezetékek egymásra hatásai, stb.

A zavar okainak a megszüntetése fontos feladat. A zavarójel megjelenése szerint a vevő jelét befolyásolhatja ellenfázisban (Normal Mode), ilyenkor a zavarójel növekedésével a vevő által vett jel csökken. Amennyiben a zajfeszültség azonos fázisban (Common Mode) jelenik meg, a zaj növekedésével a vevő jele is növekszik. Az azonos fázisú zavarjelből ellenfázisú jel keletkezhet. Ezek a jelek a rendszer egyes pontjainak földpotenciáltól való, különböző mértékű eltéréséből adódnak. Megoldás lehetne a földpotenciáltól való teljes függetlenség kialakítása, azonban ez a szórt kapacitások miatt nem lehetséges (a rendszer fémpontjai és a föld közötti kapacitás miatt a rendszer kapcsolatba kerül a földdel).

Vezetékárnyékolással az azonos fázisú áramok a hasznos jeltől független utat kapnak. A vezető árnyékolását a csatoló eszközök, és a vevők védőárnyékolásával össze kell köti, és egy ponton le kell földelni (10. ábra). A földelési pontok kialakítására a telep erősáramú rendszere általában lehetőséget nyújt, ugyanis a számítógépeket amúgy is el kell látni a közvetett érintés elleni védelemmel.

Közvetett érintés elleni védelem

Az emberek és haszonállatok védelme olyan veszélyekkel szemben, amelyek a meghibásodott berendezés testükkel vagy vezetőképes idegen tárgyal történő megérintéséből adódhatnak. (MSZ 2364-410/1M)

A TN rendszerben a hálózat egy pontja össze van kötve a földdel, ez az úgynevezett üzemi föld. A készülékek teste pedig össze van kötve a földponttal. Az egyik ilyen megvalósítás (11. ábra), amikor a nulla vezető (N) és a védővezető (PE) a teljes táphálózatban külön van egymástól (TN-S).

Ilyenkor a földelési pontokat a PE vezetőről nyerhetjük (zöld-sárga vezeték). Egy másik lehetőség (TN-C) amikor a nulla vezető és a védővezető a teljes hálózatban egy vezetővé (PEN) van összefogva (12. ábra).

Létezik a két rendszer kombinációja is (TN-C-S), amikor a védővezető és a nulla vezető csak a táphálózat egy részén van összefogva.

A TT rendszerben a hálózat egy pontja közvetlenül le van földelve. A készülékek teste is le van földelve, de ez független az üzemi földeléstől. Ilyenkor például egy arra alkalmas helyen egy földelőt (pl. egy legalább 16 mm2-es korrózió ellen védett acélcső) kell helyezni a földbe, amivel a készülék testét össze kell kötni (13. ábra).

A IT rendszerben a táphálózat nincs összekötve - vagy egy impedancián keresztül nem közvetlenül - a földdel. A földelőpont kialakítását a TT rendszerhez hasonlóan a folyamatirányító rendszer telepítőjének kell kialakítani (14. ábra).

Az árnyékolások, és földelések megfelelő kialakítása mellett a jelátvitelnél fontos szerepet kap a leválasztás. Leválasztással függetlenné tehető a jelforrás és vevő áramköre, ezzel a különböző földpotenciálokból adódó problémák megszüntethetők Az áramkörök szétválasztása történhet transzformátorral vagy optikai csatolókkal.

Az elektromágneses zajok elleni védekezés, az úgynevezett elektromágneses kompatibilitás (EMC) szakterülete. Különleges hangsúlyt kapnak az ilyen típusú zavarójelek, mert hatásuk a legszámottevőbb. Lehetséges védekezési módszer minimalizálásuk érdekében a vezetékek távolságának növelése, a jelszállító vezetékhurok felületének csökkentése, védőárnyékolás kialakítása; szűrők alkalmazása. A kábelek telepítése során gondosan ügyelni kell azok elhelyezésére, párhuzamos vezetésére, és a kereszteződéseik megfelelő kialakítására.