24V供电工控设备与其他外设共地会短路?

byron1784 · 发表于 2020-12-9 17:04:38

Hi,各位

我这边有一台设备，出现一个不能与外部电源共地的问题，麻烦大家给分析分析。

环境：
设备上有光电开关，机械安全开关，继电器，电子空气阀，运动控制器，步进伺服驱动器等外设都为同一个24V供电，电源为明纬的24V 350W电源(2相供电，PG与大地有相连)，不与其他外设共地时系统正常工作。
- 其他外设的PG没有接，外设PG与24V电源的+/-端没有短路。

问题：
1. 当我用USB转串口线与运动控制232或步进伺服电机的232调试口连接时，都会呈现短路状态。
排查： 1. 只要通信线与控制器或者驱动器的电源共地(24V电源地)就会进入短路状态。
         2. 用示波器的地接触 24V电源的地也会进入短路状态。
         3. 拔掉控制器，现象依旧。

我想了好久没弄明白到底是怎么导致的，我现在没思路。麻烦大家给支个招儿呗。  感谢！

流氓马 · 发表于 2020-12-9 17:20:03

因为电脑的USB的0V和外壳是短路的

BOERLBH · 发表于 2020-12-9 17:27:43

有的工业设备负24V就是接外壳的，就像电脑一样，外壳金属接插件都接0伏。你这个短路没看明白，是 24V正负短路吗？

byron1784 · 发表于 2020-12-9 17:35:57

BOERLBH 发表于 2020-12-9 17:27
有的工业设备负24V就是接外壳的，就像电脑一样，外壳金属接插件都接0伏。你这个短路没看明白，是 24V正负短 ...

电源输入是 220V的 L / N / PG 这个是接上的。
输出为24V+ , 24V- 没有其他了。

短路现象我不确定是正/负短路，总之就是只要一共地就会出现大电流拉低电压，在共地点会有大电流出现，然后出现保护现象。

byron1784 · 发表于 2020-12-9 17:38:16

流氓马发表于 2020-12-9 17:20
因为电脑的USB的0V和外壳是短路的

是的。

正常的设备的地在和示波器的地(大地)，电脑电源地&外壳地(大地) 连在一起的时候可以正常。

唯独这台不行。

albert_w · 发表于 2020-12-9 17:40:48

24V+和外壳（大地）搭上了吗

byron1784 · 发表于 2020-12-9 17:49:10

albert_w 发表于 2020-12-9 17:40
24V+和外壳（大地）搭上了吗

断电情况下打是没有的呢

BOERLBH · 发表于 2020-12-9 17:59:18

byron1784 发表于 2020-12-9 17:38
是的。

正常的设备的地在和示波器的地(大地)，电脑电源地&外壳地(大地) 连在一起的时候可以正常。

排除法啊，什么都不接，设备运行正常吗？然后只接电脑通信，看正常吗？不正常通信加隔离看正常吗？依次排除。这种共地问题通常加隔离就能解决。

byron1784 · 发表于 2020-12-9 20:19:41

BOERLBH 发表于 2020-12-9 17:59
排除法啊，什么都不接，设备运行正常吗？然后只接电脑通信，看正常吗？不正常通信加隔离看正常吗？依次 ...

实在不行只有这样操作了。工作量比较大。不过有这种隔离RS232模块么？

byron1784 · 发表于 2020-12-9 20:37:20

BOERLBH 发表于 2020-12-9 17:59
排除法啊，什么都不接，设备运行正常吗？然后只接电脑通信，看正常吗？不正常通信加隔离看正常吗？依次 ...

隔离通信模块是一个解决方案。非常感谢你的意见。

redroof · 发表于 2020-12-9 20:43:24

BOERLBH 发表于 2020-12-9 17:27
有的工业设备负24V就是接外壳的，就像电脑一样，外壳金属接插件都接0伏。你这个短路没看明白，是 24V正负短 ...

金属外壳的工业设备，24V负端也就是内部电路的地，原本就应该接外壳啊。电脑机箱也一样。

huangxiaolpbany · 发表于 2020-12-9 22:20:04

电脑地和设备地有压差，
1、电脑用电池；
2、电脑电源前面加隔离变压器

BOERLBH · 发表于 2020-12-10 08:24:54

redroof 发表于 2020-12-9 20:43
金属外壳的工业设备，24V负端也就是内部电路的地，原本就应该接外壳啊。电脑机箱也一样。 ...

金属外壳的不接24V负的也很多啊。尤其是国产的很多工业设备都不接啊。

3050311118 · 发表于 2020-12-10 08:32:38

电脑的GND跟外壳的是接在一起的，示波器的夹子也是与大地接在一起的。

redroof · 发表于 2020-12-10 09:27:31

本帖最后由 redroof 于 2020-12-10 09:40 编辑

BOERLBH 发表于 2020-12-10 08:24
金属外壳的不接24V负的也很多啊。尤其是国产的很多工业设备都不接啊。

不接是为了兼容那些外壳会漏电的笨人做的电箱。其实这些说是外壳不接地的人，在做emc测试的时候也还是接着的。很少有例外。
你看欧美大厂的设备，有没有不接的。
大多数情况下，你想完全合规的让外壳不接内部地都是很难的。有很多接口已经强制设计为外壳接自己的信号地了，然后金属外壳接大地又是安规的强制要求。
电脑机箱就是一个被强制的例子。

即使自己花了很高的成本做成外壳和内部完全隔离的设备，既然他的外壳和内部是“隔离”的，那么你把这个隔离的外壳接到任何电压，他都得能正常工作。当然也包括把外壳接到系统内部电路地。对吧

byron1784 · 发表于 2020-12-11 09:14:13

redroof 发表于 2020-12-10 09:27
不接是为了兼容那些外壳会漏电的笨人做的电箱。其实这些说是外壳不接地的人，在做emc测试的时候也还是接 ...

我们这个设备是放在电子厂流水线上的，我观察过几个品牌的，好像他们的外壳地和电源地(信号地)之间是没有直接连接的呢。您这边说的设备一般是什么样大小，或者应用场景呢。

byron1784 · 发表于 2020-12-11 09:15:42

huangxiaolpbany 发表于 2020-12-9 22:20
电脑地和设备地有压差，
1、电脑用电池；
2、电脑电源前面加隔离变压器

根据您的分析，如果电脑电源前面没加隔离或者说电脑没使用电池，如果他们都从同一个插座出来供电的话是不是出问题的概率会低很多。

byron1784 · 发表于 2020-12-11 09:16:23

3050311118 发表于 2020-12-10 08:32
电脑的GND跟外壳的是接在一起的，示波器的夹子也是与大地接在一起的。

是的，问题是这么产生的。

redroof · 发表于 2020-12-11 09:39:10

byron1784 发表于 2020-12-11 09:14
我们这个设备是放在电子厂流水线上的，我观察过几个品牌的，好像他们的外壳地和电源地(信号地)之间是没有 ...

你说很多都没连，我给你举例示波器就是连的，电脑就是连的。这就够了。
也就是做成连着肯定符合所有规定，做成不连的，有没有测过安规EMC之类的，我就不知道了。
所以越是高端的越是按规矩做。越是低端的越是乱搞，为了在某个特定的会漏电的现场将就着能用，就让外壳不连内部地。
其实外壳完全不连内部地并且满足所有安规和EMC要求也是可行的，但是成本会比外壳正常接地要高的多。
看你放弃哪个了，反正总得放弃一个，是放弃安规和EMC，还是放弃成本，还是放弃在某个会漏电的现场安装。

redroof · 发表于 2020-12-11 14:02:30

byron1784 发表于 2020-12-11 09:14
我们这个设备是放在电子厂流水线上的，我观察过几个品牌的，好像他们的外壳地和电源地(信号地)之间是没有 ...

很多国产设备是打擦边球，外壳和内部看起来没连，但是没有安全间距，然后给你一个单独接地端子，规定做认证测试的时候由你外面把外壳接地，他也只保证这种情况下的性能。
然后遇到现场如果电柜外壳漏电，你自己把它的接地不接了就行。这样如果能将就用就用，反正安全耐压啊抗干扰啊啥都不管了，岀问题算你的，你没按要求把外壳接地，所以他没责任。

初音之恋 · 发表于 2020-12-11 15:22:39

工业设备不接地干扰大的要死，迪文的液晶屏不接地完全没法用，必须0欧姆接地，将电荷完全释放到大地，要么就做一个很大的塑料壳

初音之恋 · 发表于 2020-12-11 15:27:24

初音之恋发表于 2020-12-11 15:22
工业设备不接地干扰大的要死，迪文的液晶屏不接地完全没法用，必须0欧姆接地，将电荷完全释放到大地，要么 ...

你这个目测哪里在漏电

redroof · 发表于 2020-12-11 15:37:20

初音之恋发表于 2020-12-11 15:22
工业设备不接地干扰大的要死，迪文的液晶屏不接地完全没法用，必须0欧姆接地，将电荷完全释放到大地，要么 ...

哈哈，如果你现在要装这个设备，客户不愿去检查漏电的点在哪，非要你将就着不接地来用，然后再说你抗干扰不行，你怎么办？

初音之恋 · 发表于 2020-12-11 15:41:12

redroof 发表于 2020-12-11 15:37
哈哈，如果你现在要装这个设备，客户不愿去检查漏电的点在哪，非要你将就着不接地来用，然后再说你抗干扰 ...

我们会强制要求用户接地，不怕电死人吗

初音之恋 · 发表于 2020-12-11 15:42:25

初音之恋发表于 2020-12-11 15:41
我们会强制要求用户接地，不怕电死人吗

同时不接地静电无法释放，迟早出事情

redroof · 发表于 2020-12-11 15:59:35

初音之恋发表于 2020-12-11 15:41
我们会强制要求用户接地，不怕电死人吗

哈哈，我就见过这种人，非要我列岀安规里面是哪一条写的金属外壳的设备必须接地。
我只好给他找岀来截图。他还嫌我们这么做给他找麻烦了，反正将来如果打死人，死的又不是他。。。。。

初音之恋 · 发表于 2020-12-11 16:03:22

redroof 发表于 2020-12-11 15:59
哈哈，我就见过这种人，非要我列岀安规里面是哪一条写的金属外壳的设备必须接地。
我只好给他找岀来截图 ...

有的设备接地不好，机壳上带的感应电会有100多伏，虽然没有漏电，电容效应没办法避免的

redroof · 发表于 2020-12-11 16:07:48

补充，因为我们产品是内部强制把外壳接电源负，最后那个人找了一块木板把我们模块安在上面，再把木板装他电柜里，隔开了我们外壳和他的电柜，正常使用了。
那个人的电柜将来如果打死了人，反正跟我们没关系了，有他那一块木板为证，哈哈。自己找死，跟别人无关

modbus · 发表于 2020-12-11 17:56:38

初音之恋发表于 2020-12-11 15:22
工业设备不接地干扰大的要死，迪文的液晶屏不接地完全没法用，必须0欧姆接地，将电荷完全释放到大地，要么 ...

国内的工厂车间很多都没有地线，还有很多地线零线共用的，别人的设备不接地线就能用而你的却必须接地线，他们会认为你的不行，就是这么简单，再解释也不行

modbus · 发表于 2020-12-11 17:57:34

除非你的产品独一门，没有可比性，客户非用不可

redroof · 发表于 2020-12-11 18:21:07

初音之恋发表于 2020-12-11 16:03
有的设备接地不好，机壳上带的感应电会有100多伏，虽然没有漏电，电容效应没办法避免的 ...

如何造一个外壳不接地的电脑机箱？

byron1784 · 发表于 2020-12-17 09:54:03

redroof 发表于 2020-12-11 15:59
哈哈，我就见过这种人，非要我列岀安规里面是哪一条写的金属外壳的设备必须接地。
我只好给他找岀来截图 ...

获益匪浅。
我们看到的设计可能有他背后的做法。下次我关注一下国外设备，特别是德国人是怎么处理的再来讨论下。

这么看下来，现在遇到的设备外壳(大地) 与供电直流电源的-V输出接到一起是一个常规操作。不过这么做有什么不好的地方么？否则这个就应该直接形成一种标准不用再需要有隔开两个的考虑了。

byron1784 · 发表于 2020-12-17 09:54:57

modbus 发表于 2020-12-11 17:56
国内的工厂车间很多都没有地线，还有很多地线零线共用的，别人的设备不接地线就能用而你的却必须接地线， ...

虽然目前在外面没遇到过，但是我觉得有些厂确实有可能。

byron1784 · 发表于 2020-12-17 09:55:56

初音之恋发表于 2020-12-11 16:03
有的设备接地不好，机壳上带的感应电会有100多伏，虽然没有漏电，电容效应没办法避免的 ...

如果把内部电源地接到外壳地上也许能解决。我可以后续观察下。

redroof · 发表于 2020-12-18 09:55:09

byron1784 发表于 2020-12-17 09:54
获益匪浅。
我们看到的设计可能有他背后的做法。下次我关注一下国外设备，特别是德国人是怎么处理的再来 ...

对于机壳原本就有点漏电的人，就是不好啊

他外壳原本是漏电的，也就是跟24V负端已经有电位差，那么你把外壳接到24V负端就马上打火。
他之前将就着能用（轻度漏电不打死人就算能用），现在他不改就没法用了，所以你这样设计给他找麻烦了。。。。。。

zhuyi25762 · 发表于 2020-12-18 16:01:34

我有几个变送器，也是直流24V供电，客户在使用中，说，有二个，一接地，就短路，，其它不会，，见鬼了，，，我说这怎么可能，单独拿出产品，24V供电肯定没问题，，，把东西给寄回来了，检测肯定是好的，，我也没办法模拟客户的现场，搞不懂什么原因。。。。我说客户的布线，或有没有可能接错线，，客户说产品问题，，我也是没办法了

24V供电工控设备与其他外设共地会短路?

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