PLC可變程控制系統抗干擾問題分析與思考

摘要：文章闡述了PLC變程控制系統干擾問題的解決方案，并從多方面以實例介紹處理干擾的措施和途徑。

關鍵詞：PLC；干擾控制；系統解決方案

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006—8937（2012）23—0140—02

科學技術以及社會經濟的不斷發展，PLC系統也被越來越多的被運用到工業控制系統中。PLC控制系統會對工業企業產生相應的影響，尤其對企業中的安全生產以及經濟運行都會產生較大的影響。因為上述的原因，所以工業企業在運用PLC控制系統的同時，也要求此系統要具有非常好的可靠性，而PLC控制系統要想得非常可靠和安全的運行，其中最為關鍵的部分在于系統的抗干擾能力。各種類型的PLC控制系統被運用在自動化系統中，這些PLC通常都被使用在比較惡劣的環境當中。如何在如此惡劣的使用環境中，使PLC控制系統具有較高的抗干擾能力，并且使其可靠性得到提高，則要對以下方面予以重視：其一，對于生產PLC控制系統的廠家提出了相應的要求，要求其產生的產品要具有較高的抗干擾能力；其二，要求在PLC系統的使用過程中各個環節都要得到足夠的重視，如安裝施工或使用維護等，只有將各個方面進行協調配合，才能夠將問題進行完善的解決，從而使PLC系統的抗干擾性能得以增強。

1 電磁干擾源及對系統的干擾

PLC控制系統中電磁干擾的主要來源主要有以下幾種。

1.1 來自空間的輻射干擾

空間的輻射電磁場的產生有很多種，并且其分布也非常的復雜，一般將這些稱為是輻射干擾，造成其產生的情況如下：電氣設備的暫態過程、高頻感應加熱設備、電視、電力網絡、無線電廣播、雷電、雷達等。輻射干擾的大小與現場設備的布置有關，與這些設備所產生的磁場大小有關，而其中頻率與其有密切的相關。在這種情況之下，通常采用以下方式對其進行保護，其一通過將PLC局部屏蔽，其二將屏蔽電纜予以設置，其三進行高壓泄放零件。

1.2 來自系統外引線的干擾

來自系統外引線的干擾通常被稱為是傳導干擾，而其產生主要為電源及信號線的引入而產生，這種情況的干擾通常在我國的工業現場出現的比較頻繁同時也比較嚴重。

①來自電源的干擾。在實際操作中因為電源的引入而產生的干擾對PLC系統造成的控制故障的現象非常的多，通常情況下當有這樣的現象產生時，必須將PLC電源更換為絕緣性非常好的電源才能夠將上述問題予以解決。

②來自信號線引入的干擾。在實際的操作中，PLC控制系統會與不同類型的信號傳輸線相連接，連接后在傳輸有效信息之外，還存在著有大量外部干擾信號的侵入情況。

③接地系統如果出現混亂情況，也會造成相應的干擾。

2 PLC控制系統工程應用的抗干擾設計

為了使PLC控制系統能夠在工業電磁環境中，盡量的避免或是盡量的減少內部外部的電磁干擾，那么就必須在對系統設計的階段便采取相應的抵制措施，通常有三個方面，而這三個方面為抵制電磁干擾的最為基本的原則：其一抑制干擾源；其二將電磁干擾的傳播途徑予以切斷或是衰減；其三是將系統以及裝置的抗干擾能力予以提高。

2.1 設備選型

在對設備進行選擇的時候要注意以下幾點：一方面要選擇一些具有較高抗干擾能力的產品；另一方面要對生產廠商給出的系統抗干擾的指標予以充分的了解，看其提供的產品是否可以在高頻率的磁場以及大電場強度等一些環境中進行工作；最終應對這些產品在類似的工作中的應用實績予以了解和考查；其四在選擇一些國外的進口產品里要按照我國的相應標準進行合理的選擇。

2.2 綜合抗干擾設計

如果要從系統外部來進行考慮進而采取相應的抵制措施，那么要注意以下幾方面：第一，防止空間輻射電磁干擾，要將PLC系統以及外引線進行屏蔽；第二，防止通過外引線引入而造成的傳導電磁干擾，要對外引線進行相應的隔離和濾波，而在進行這方面的操作時要特別注意要對原理動力電纜進行分層的布置；第三，將接地系統予以完善，就要求對接地裝置以及接地點進行正確的設計；其四，為了進一步的使系統的安全可靠性予以提高，要充分的利用軟件手段。

3 主要抗干擾措施

3.1 采用性能優良的電源，抑制電網引入的干擾

在整個PLC控制系統之中，占有著最為重要地位的是這個系統中的電源?，F在普遍運用的PLC控制系統中使用的供電電源，通常都會考慮到電網引入的干擾問題，因此會選取其電源隔離性能較好的電源，但是在PLC系統中的采用的直接電氣連接中的儀表電電源，以及變送器供電的電源這兩方面卻沒有得到相應的重視，雖然在其中也采取一些相應的隔離措施，但是通常情況下僅對這兩方面采取隔離措施是遠遠不夠的，因為現在企業普遍使用的隔離變壓器都具有著分布參數比較大的特點，而這一特點會直接造成其抑制干擾的能力會變得非常的低，因此在電源耦合時便會產生大量的干擾，其中有串入共模干擾以及差模干擾。因此想要將PLC系統中的干擾予以減少，就必須要對電源的選擇予以重視。

除了上述內容中所涉及到的方式與方法之外，還可以采取在線式不間斷供電電源，因為這樣的電源可以使電網饋點得到不中斷，從而增加供電的安全與可靠性。

3.2 電纜選擇的鋪設

為了使動力電纜輻射的電磁干擾得以盡量的減少，在這些電纜中變頻裝置中的饋電纜的電磁干擾更是要予以相應的減少。通常情況下為了使電纜的輻射電磁干擾得以相應的減少，可以采用一些特殊的電纜從而達到滿意的效果，如采用銅帶鎧裝屏蔽電力電纜，此類電纜在實際操作中得到的效果是非常好的。不同的電纜用于傳送不同類型的信號，因此在對信號電纜進行實際鋪設的過程中，一定要按不同的信號類型進行電纜鋪設，在實際的操作中堅決不能將同一種電纜同時用于傳輸信號和傳輸支力電源，這樣會使電磁干擾加大，同時在對不同電纜鋪設的過程中，要將動力電纜與信號線這兩種電纜進行分層的鋪設，從而達到最大限度的對電磁干擾的減少。

3.3 硬件濾波及軟件抗如果措施

要將地間與信號線進行并接電容的活動，這一行為要在信號接入計算機之前進行，這樣做可以在一定程度上使共模干擾得以減少；為了減少差模干擾這一情況的出現，可以在信號的兩極間裝置一些濾波器。要想從根本上將電磁干擾而產生的一些負面影響予以消除是不可能實現的，因為電磁干擾有著非常復雜的性質，所以在PLC控制系統進入設計的階段以及進入到軟件設計的階段中，要相應的有抗干擾方面的相應處理，以此提高PLC系統的可靠穩定性。

3.4 正確選擇接地點，完善接地系統

接地目的一般來講，一是考慮到安全問題，另外一個就是可以抵制干擾。因此，要使PLC控制系統對干擾能有有效的抑制，可以采用正確的接地系統。通常情況下，接地系統的接地方式有三種形式，一為浮地接地，二為直接接地，三為電容接地。而對PLC控制系統進行系統接地時，從系統的性質來講屬于高速低平控制裝置，因此要依據此采取上述的第二種方式進行接地系統的安裝。

4 結 語

從文章的分析中我們可以清晰的看出，在PLC控制系統中出現的干擾問題，并不能僅從一個方面來考慮，因為其干擾形成的復雜性造成了要對其進行相應的抑制，就需要在PLC控制系統抗干擾這方面的設計中，不能僅從一種因素的影響去考慮，而應該從各方面綜合協調考慮，這樣才能有效的控制干擾，并且對不同的干擾情況，應該有具體的分析措施，采取不同的解決辦法，只有這樣，才能讓控制系統正常有效的工作。

參考文獻：

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