【原创】化二专稿：工业控制系统中的接地设计

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一、常规接地设计注意事项

在工业控制系统中，接地是抑制噪声的重要方法，如果能将接地和屏蔽正确结合起来使用,可解决工业控制系统大部分噪声或电磁干扰问题。工业控制系统中地线结构大致分为系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和电源模拟地等。就理论而言，在地线设计中应注意以下几点：

1、正确选择单点接地与多点接地
在低频电路中,信号的工作频率小于1MHz，它的布线和组件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对噪声影响较大，因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。当工作频率在1～10MHz时,如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的 1/20，否则应采用多点接地法。

2、将数字与模拟电路分开
如果电路板上有高速逻辑电路,又有线性模拟电路,应使它们尽量分开,而两者的地线不要相 混,分别与电源端地线相连或某一处相连（通过磁珠），并要尽量加大线性电路的接地面积。

3、尽量加粗接地线
若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化,致使电子设备的定时信号电平不稳、抗噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗,使它能通过三位于印刷电路板的允许电流，如有可能,接地线的宽度应大于3mm。

4、将PCB上的地线构成地平面层 或全部铺铜
设计只由数字电路组成的印刷电路板的地线系统时，将地线做成构成地平面层 或全部铺铜可以明显的提高 抗噪声能力，其原因在于：印刷电路板上有很多集成电路组件，尤其遇有耗电多的组件时，因受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差,引起抗噪声能力下降，若将接地结构成环路或电源平面（PCB中单独的地平面）,则会缩小电位差值,提高电子设备的抗噪声能力。

二、工控系统中的接地方法

1、 数字地和模拟地应分开
在要求高电路中，数字地与模拟地必需分开。即使是对于A/D、D/A转换器同一芯片上两种“地”最好也要分开，仅在系统一点上把两种“地”连接起来。

2、浮地与接地
系统浮地，是将系统电路的各部分的地线浮置起来，不与大地相连