PLC系統干擾問題及解決方案研究

劉勝利(中國石油錦西石化分公司，遼寧 葫蘆島 125001)

在自動化系統當中，很多PLC系統都被安裝在控制室、生產現場或是各個機電設備之上，在一些強電電路、設備給了PLC系統的工作提供了一個十分惡劣的電磁環境，使得系統常常發生一些誤動、死機、數據偏差等情況，電磁的干擾嚴重影響了PLC系統的穩定性，不利于企業的安全生產與經營。

1 PLC系統當中存在的干擾問題來源

PLC系統當中的電磁干擾主要有：

1.1 來源于空間輻射電磁場的干擾。空間的輻射電磁場（EMI）主要是由電氣設備的暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備產生了分布十分復雜的空間輻射電磁場，當PLC系統處在所射頻場當中時便會受輻射的干擾，一方面，空間輻射對PLC內部經電路感應進行干擾，另一方面，空間輻射可以通過通信線路的感應來對PLC的通信內網絡產生干擾。

1.2 來源于電源的干擾。PLC系統的供電是由電網所提供的，而電網具有覆蓋面大、范圍廣的特點，因此很容易在受空間電磁干擾的情況下對線路上的電壓、電路進行感應，輸電線路將電網的內部變化、相關設備的啟停、入開關操作的浪涌、電網在短路狀態下的沖擊等傳送到電源邊，受到結構、工藝等方面的制約，PLC系統所使用的隔離電源往往隔離性不足，同時以分布電容為主的分布參數也使得其無法實現絕對的隔離。

1.3 來源于信號線引入的干擾。連接PLC系統的各個信號輸送線在傳送信息的同時極易受到外部干擾信號侵入。

1.4 來源于接地系統混亂的干擾。當PLC系統的系統地、交流地、屏蔽地、保護地等地線的接地系統出現錯誤、混亂時，就會導致PLC各接地點的電位出現不均勻分布，接地點之間產生電位差異，嚴重影響了系統的順利工作。除此之外，系統的接地線、屏蔽層可能與大地形成一個閉合的環路，受變化磁場的影響產生感應電流并借助屏蔽層、芯線間的耦合來對信號回路產生干擾，對PLC系統的邏輯、模擬電路工作造成阻礙，而PLC系統邏輯電壓對干擾的容限小也使得邏輯地電位出現分布干擾，使系統死機、數據產生混亂、測量精確度降低等，同時引發系統采取一些不必要的動作。

2 PLC系統干擾問題的解決方案

針對上述PLC系統的種種干擾，目前可以從以下幾個方面來制定解決方案：

2.1 對設備進行優選。在選擇設備時要盡量選用一些電磁兼容性高、抗干擾能力較強的產品，選用一些浮地技術好及隔離性強的系統。同時要綜合考慮共、差模擬制比等抗干擾指標，在對系統進行應用實績的調查后進行選擇。

2.2 電源和電纜的選擇。電源在PLC系統當中的作用至為關鍵，目前對變送器、PLC系統當中直接與電氣有連接的儀表等供電電源的干擾還缺乏充分的關注，隔離措施普遍不到位。因此，應優選一些分布電容較少、抑制帶較大的電源來為變送器及相關信號儀表進行供電，有效減輕其對系統的干擾。另外，為了減少以變頻裝置饋電電纜為代表的相關動力電纜輻射對系統的電磁干擾，在選擇性能好的電纜的同時要將各類型的信號傳輸工作分配給不同的電纜，對電纜依據所傳送信號的種類進行分層的設置，嚴格避免因使用同個電纜的不同導線對動力電源、信號進行同時的傳輸而引起的電磁干擾，拉開信號線、動力電纜之間的分布距離，并避免其平行分布。

2.3 綜合抗干擾設計，采取相關抗干擾措施。在抗干擾設計方面，可以采取對PLC系統和外引線的屏蔽、對外引線的隔離與濾波、對動力電纜的分層布置、對接地點與接地裝置的正確設置、對接地系統的完善等方面措施，也可利用當下的先進軟件手段來對系統的安全性、可靠性進行提高。

3 結語

隨著我國經濟、科技水平的不斷提高，一些控制技術、信號處理技術等為了適應當代市場的要求有了很大的發展，PLC系統在工業自動化系統當中的應用也日益廣泛。在PLC控制系統的實際運用過程當中常常會受到一些信號的干擾，各式各樣的干擾源利用特定的干擾途徑對PLC系統做出干擾，影響了系統的正常運作。對此，我們應當遵循具體問題具體分析的原則，針對實際情況制定出合理、科學的解決方案，從而保證PLC系統的良好運作。

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