電廠PLC 應用中的抗干擾技術

韓亞麗

（中原工學院信息商務學院，河南 南陽 451191）

目前可編程控制器（PLC）已經廣泛應用于冶金、輕工、礦業、機械等方面，尤其是在電廠方面的作用非常重要，是因為可編程控制器具有可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、使用方便、通用性好、體積小、設計以及施工投產周期短等特點。可編程控制器（PLC）是專門為工業控制所設計的，雖然在制造的過程中采取了很多抗干擾的措施能夠讓系統在的整機在平常的工作環境下運行幾萬小時。但是，可編程控制器（PLC）的缺點是如果遇上了惡劣的工作環境（溫度與濕度都過高，沖擊和振動都過強）下，會影響到整個系統的運行，倘若再加上外部的干擾過大，嚴重點會導致整個系統的崩潰，在當前用電不均以及電力需求已經遠遠過大的矛盾下，如何采取相應措施研究出電廠PLC 應用中的抗干擾技術使我們的工作與生活更加美好的這件事是我們當前最迫在眉睫的事。

1 可編程控制器（PLC）的干擾來源

可編程控制器（PLC）的主要干擾因素來自于工作的環境的影響，因為工作的環境常有電流或者電壓的巨大變化，在此情況下就會受到可編程控制器（PLC）的干擾。主要的干擾有以下三種：輻射干擾、傳導干擾以及信號線和硬接線與可編程控制器（PLC）的連接。輻射干擾主要是由電纜的布置不規范而引起的；傳導干擾主要是由可編程控制器（PLC）連接了電源和信號引起的，但是這種干擾是普遍存在的；信號線在輸入信息之后，也會夾帶著干擾信號會引起接地系統的干擾[1]。如果按照干擾產生的原因來分的話有高頻振蕩噪、浪涌噪聲、電噪聲等三大類，按照干擾的的波形、性質不同分為持續噪聲、偶發噪聲，其主要模式是共模干擾以及差模干擾。共模干擾主要是由于電磁輻射和電位差兩者一起作用而引起的，其后果是能夠造成可編程控制器（PLC）的損壞；差模干擾主要是因為不平衡電路的轉換以及空間電磁場信號的耦合造成的。

2 干擾途徑

可編程控制器（PLC）受到干擾的主要途徑是：空間傳播、輸入和輸出線以及電源線等。，可編程控制器（PLC）在空中的干擾主要是靜電感應和電磁感應的形式出現，會導致系統出現操作錯誤的現象發生；當可編程控制器（PLC）的輸入輸出線受到干擾之后會出現輸入輸出控制紊亂等現象產生；可編程控制器（PLC）在受到電源線的干擾之后供電質量變差，可編程控制器（PLC）的控制力度就會減弱。干擾現象有以下三種：（1）模板內部互相干擾。輸出時斷斷續續，而且輸出點隔離熔絲不符合相關規定，內部元件有磨損現象發生。（2）安裝失誤造成的干擾。主要是由于通訊網絡的安裝錯誤而導致的：電訊兩端接地、主站和遠程站連接相反。（3）輻射干擾。若干機構停止運行，在排除上面所講的兩個因素之下，觀察到信號上面的反饋點對系統產生了干擾[2]。

3 電廠PLC 應用中的抗干擾技術

通過對干擾源的分析以及現象的產生等，我們可以具體根據以下三個方面來提高系統的干擾能力，他們分別是：提高裝置、抑制干擾源、切斷干擾的傳播途徑這三個方面。而在我國通常采用的干擾技術主要有：（1）通過優化接地來減少干擾；（2）采用隔離技術來干擾；（3）提高外圍設備的性能來減少干擾；（4）通過軟件方式來減少干擾。

3.1 硬件方式的干擾技術

（1）抑制電源的干擾。在進入可編程控制器（PLC）之前加上屏蔽隔離變壓器，另外，還可在電源諧波嚴重時加上濾波器，過濾掉許多受干擾的信號[3]。（2）抑制外圍設備的干擾。首先對可編程控制器（PLC）輸入與輸出端子的保護（在輸入信號或者輸出驅動的負載是感性元件時，對于交流電路而言在兩端并聯阻容吸收電路，而對于直流電路而言應該在兩端并聯續流二極管）其次是對輸入與輸出信號的防錯（輸出元件為晶體管而外部負載很小的情況下會導致輸入與輸出之間的錯誤，在此情況下應該在輸入與輸出端并聯旁路電阻），然后是漏電流（在可編程控制器輸入端子上接一旁路電阻，也可在輸出端并聯一旁路電阻）、浪涌電壓（采用交流負載或者直流負載的方法以吸收感性負載產生的浪涌電壓）、沖擊電流（為了保護輸出模塊，在可編程控制器輸出端時并接旁路電阻或者與負載串流限電）。（3）抑制電磁的干擾（電磁的干擾是有差模干擾和共模干擾兩種：差模干擾主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換成共模干擾所形成的電壓，這種電壓疊加在信號上，直接影響測量與控制精度；共模干擾是是信號對地的電位差，主要由電網串入及地電位差和空間電磁輻射在信號線上感應的電壓迭加所形成）。（4）在安裝中的抗干擾措施（可編程控制器的外部要有可靠的防水系統，以防止雨水進入，造成機器損壞；整臺可編程控制器要遠離發熱的電氣設備或其它熱源，并放置在通風良好的位置上；濾波器、隔離變壓器應設在可編程控制器控制柜電源進線口處，不讓干擾進入柜內，或盡量縮短進線距離）。

3.2 軟件方式的干擾技術

（1）軟件濾波。對于模擬的信號采用軟件濾波的措施，因為目前的可編程控制器（PLC）的編程大部分都支持結構化文本編程方式，可以很方便的完成編制的程序，達到濾波的效果。（2）延時確認。在開關輸入量的時候，可以采用軟件延時等方法，對同一個信號做兩次或兩次以上的讀入，在結果一致的時候才確認其輸入有效[4]。（3）封鎖干擾。有些干擾是可以預知的，常常會因為可編程序控制器在輸出命令時產生電弧、火花等干擾信號，在這些信號的干擾下會導致可編程序控制器接收不正確的信息。在適當延時、干擾消除之后可以對其進行解封。

4 結束語

可編程序控制器（PLC）是個不容易忽視的問題，在綜合考慮各方面的干擾因素之后，對具體情況具體分析，從而找到正確的解決辦法，使電廠的工作系統得以持續運行。

［1］楊柳,王存旭,丁鑫,李帆.330MW 火電機組RB 全自動控制策略及試驗[J].沈陽工程學院學報:自然科學版,2015(01).

［2］和慧勇,田文華,賈予平,葉洲,莊祥君,何磊,王磊.凝結水精處理運行優化技術在1000MW 機組上的應用[J].熱力發電,2014(12).

［3］鐘袆勍,姚國鵬,王劍釗,王保民,許世森.CFB 鍋爐SNCR 煙氣脫硝系統拉制策略研究[J].熱力發電,2014(07).

［4］和慧勇,田文華,賈予平,葉洲,莊祥君,何磊,王磊.凝結水精處理運行優化技術在1000MW 機組上的應用[J].熱力發電,2014(12).