關于對PLC控制系統的理解和防干擾問題的探究

殷碩 雷會峰

石家莊中煤裝備制造股份有限公司，河北石家莊050035

摘要 隨著科學技術的不斷發展，PLC技術現在已經逐步廣泛應用于工業生產領域之中，受到社會各個領域的廣泛關注。如今，PLC技術已經成為了工業化生產的核心環節。但是它在某些方面仍存在著一些問題，其中PLC控制系統的可靠運行直接影響到工業領域的運轉安全，其抗干擾能力在系統穩定運行中顯得尤為重要。

關鍵詞 可編程控制器；構架；特點；干擾；措施

中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）61-0033-02

在工業領域中，PLC防干擾技術對于整個PLC控制系統來說是極其重要的一部分，占有十分重要的地位。在工業控制系統中各種類型的可編程邏輯控制器一般都處于干擾性很強的電磁環境中，雖然可編程邏輯控制器具有較強的穩定性和可靠性，能夠抵御電磁的干擾，但是由于可編程邏輯控制器直接和現場的輸入輸出設備相連，外面的干擾因素十分容易通過數據線和輸入輸出設備進行入侵，從而引起控制系統的出現邏輯性錯誤，導致工業生產出現紊亂。因此對PLC防干擾技術的研究對于PLC控制系統的發展起到關鍵性的作用。

1可編程控制器（PLC）的組成構架

可編程控制器采用的是大規模集成化的電路技術，按照嚴格的生產模式進行制造，內部使用了高科技防干擾系統，具有較強的穩定性和可靠性，硬件系統是由可編程存儲器、輸入輸出功能單元模塊、外部設備組合而成。可編程控制器的核心在于存儲器模塊，它是由中央處理器（CPU）、內部存儲器、輸入輸出擴充接口、模塊、外部接口和電源等設備組成，各模塊之間通過系統總線進行彼此之間的數據發送。

2可編程控制器（PLC）的特點

2.1具有較強的可靠性

可編程控制器PLC是由集成電路組合而成的，由于使用了較為先進的抗干擾技術，使其內部的各個環節均具有較強的抗外界干擾的能力。此外，可編程控制器PLC采用一種內部設備故障自檢技術，當PLC在執行指令任務時，出現了故障系統會立即發現，并提示工作人員馬上進行修復，使可編程控制器PLC在實際應用中具有較強的可靠性。

2.2體積小巧

可編程控制器PLC就是一個存儲模塊，體積十分的狹小，底部尺寸不超過10CM，還不如一個手機大，而重量十分的輕便，不超過150g，同樣還不如一個普通手機沉。由于體積小巧，非常便于安裝到工業機器中，有利于機電一體化的發展。

2.3低耗能

可編程控制器PLC采用了先進的節能技術，使其每小時功耗不超過數瓦，非常適合節能減排的現代化工業發展進程。

2.4邏輯性簡單便于改造和維護

可編程控制器PLC的邏輯形式上發生了革命性的改變，從過去接線性邏輯發展為存儲型邏輯，大大降低了存儲器對外的輸入輸出線路，使可編程控制器運算速度有了質的飛躍。同時由于邏輯形式的變化，使得程序的改造和維護提供了很大的方便。

2.5普遍性較強

由于可編程控制器具有許多優點，因此目前被普遍應用于工業生產的各個領域之中，主要包括：鋼鐵、煤礦、石油、化工、電力、建材、機械、交通運輸等，利用PLC技術廣泛涉足于：工業的過程控制、設備的運行控制、集成數據規模性控制、通信數字互聯網技術、開關量邏輯控制等。

3可編程控制器（PLC）受到干擾的主要來源

工業設備系統中的各種可編程控制器（PLC），有的安裝在集中控制中心，還有的直接安裝在機電生產設備中。各種PLC一般長期處于強電和強電磁環境中，保證可編程控制器（PLC）的可靠性是十分重要的，那么技術人員首先要對PLC受到的各種干擾源有所了解。PLC控制系統中干擾主要來自以下幾個方面：

1）電磁輻射干擾：這種類型的干擾主要來源于外界自然環境給予的，包括雷電、無線廣播、電視信源、各種雷達信號、高頻感應設備等等。這種電磁輻射主要通過電路感應產生，造成程序執行出現運算失誤，導致PLC模塊產生錯誤的輸入輸出命令，造成設備的失控或者錯誤的動作，影響到設備的正常運轉；

2）電源干擾：由于電源干擾導致可編程控制器PLC系統出現運轉故障的情況十分常見，可編程控制器是依靠電網進行供電的，由于電網中受到較強的電磁干擾，產生感應電壓，引起諧波和電網短路暫態沖擊等現象，使得可編程控制器PLC無法正常工作；

3）信源干擾：在可編程控制器工作中連接著各種信源，在接受各種有效的指令信號的同時難免會受到其他無用的信號干擾，這些錯誤的信號引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。對可編程控制器的工作產生了相應的影響；

4）錯誤接地干擾：在工業設備系統中，采用接地技術可以有效的提高各種電子設備的電磁兼容性能，它能有效的防治電磁的干擾和設備的對外發出干擾。但是如果采用接地技術時使用不當，會導致相反的效果，如引發嚴重的信號干擾，使得可變成控制器PLC運行出現問題。

4防止干擾的措施

根據上述影響可編程控制器PLC的干擾源，為了保證PLC的可靠性，需要技術人員對防干擾技術進行研究。我認為可以采取以下幾方面的措施來有效的抑制PLC干擾：

1）對電源干擾的抑制措施：我們可以采用一些防干擾能力較強的設備和材料，對中央處理器、電源變壓器和輸入輸出設備等原件通過設置屏蔽電纜來有效的防止外界給予的錯誤信號。保證電源線路的平行布線，使得其對地面呈現較低的阻抗，從而減少噪音的干擾；

2）避免電磁輻射的干擾：由于電磁輻射干擾主要來源于外界，因此在工業生產環境中，盡量做好對外界的電磁輻射的屏蔽措施，比如屏蔽外界無線廣播信號、雷達信號和高頻信號燈；

3）采用正確的接地技術：正確的接地技術可以保證PLC工作的安全性，有效的抑制外部的干擾源。正確的接地技術包括：信號地、交流地、屏蔽地和保護地等，可以采用一點接地和多點接地方式。不同的接地方式使用的頻率不盡相同，要把握好頻率的范圍。

5結論

隨著可編程控制器的廣泛應用，如何高效安全的使用它是我們需要不斷探索的課題。在抗干擾設計中應該綜合的考慮各方面的因素，采取有效的措施，保證PLC的可靠性，使它更好的為工業生產發揮出更大的作用。

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