PLC控制系統干擾及抗干擾措施的分析

谷瑞光

摘 要：自改革開放以來，我國的經濟得到了迅猛發展。在經濟的帶動下，我國的工業、農業以及科技也進入高速發展的時期，在這個時期中，計算機技術以及計算機技術的衍生技術一直走在各個行業發展的前列，其中PLC控制系統作為信息化時代中重要的可編程子系統在各個領域中得到了廣泛的使用。該文主要通過簡單的介紹PLC控制系統的概念，揭示當前影響PLC控制系統的干擾因素，同時給出抗干擾措施，并強調PLC控制系統抗干擾的社會意義。

關鍵詞：PLC控制系統 干擾與抗干擾措施 分析研究

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（b）-0014-02

PLC作為隨著計算機技術而發展起來的一項可編程控制系統，由于其具有的特性使PLC控制系統在當今社會的各個領域都得到了廣泛的應用。不可否認的是，PLC控制系統對社會生產中的工業、科技等各個領域都有一定的促進作用。但是由于PLC控制系統對周圍的環境十分敏感，特別是磁場、電場等混合場的干擾，導致PLC控制系統出現錯誤，致使系統無法正常運行。由于PLC控制系統在當今社會發展中的不可缺少性，因此首先要保證環境的可靠性，其次必須采取一定的措施抗干擾。

1 PLC控制系統的綜述

1.1 PLC控制系統的概念

近些年來，隨著計算機技術以及網絡技術的發展，帶動了微電子技術以及智能化系統的發展，也因此，信息化時代正在逐漸接近人們的生活，而PLC控制系統正是在這樣的一個發展背景下逐漸成為社會發展不可缺少的重要一部分。所謂的PLC控制系統就是一種可編程邏輯控制器，全稱為Programmmable Logic Controller。PLC控制系統可以實現多種控制，是工業控制的重要組成部分，這是由于PLC控制系統最早提出于20世紀60年代的美國，主要是為了發展工業，而隨著工業發展逐漸成為了世界發展的主旋律，PLC控制系統以飛快的速度在短短60年期間成為了各個領域發展的中心。

1.2 PLC控制系統的特點及應用領域

PLC控制系統實質上就是專用于工業控制的計算機，其硬件結構與微型計算機十分相仿，而隨著計算及技術與智能化技術的融合性越來越高，使得目前的PLC控制系統具有一定的智能化特點，PLC控制系統通過I/O接口使用戶的命令能得到準確的實行進而控制工業的生產，這也在一定程度上顯示了PLC控制系統的專業性以及準確性，因此使PLC控制系統在鋼鐵、石油等多個領域得到了廣泛的應用，其應用領域主要包括取代繼電器控制的開關量的邏輯控制、模擬量控制、數據處理等，而隨著網絡時代的到來，目前的PLC控制系統多具有通信功能。

2 干擾PLC控制系統的因素

雖然PLC控制系統的應用領域十分廣泛，而且控制效果也較好，但是PLC控制系統十分易受外界因素的干擾，而影響PLC控制系統的因素大體上可以分為內部干擾因素以及外部干擾因素兩大類，而外部干擾因素又可以分為儀器的干擾以及空間輻射的干擾兩大類。

2.1 PLC控制系統內部引起的因素的干擾

PLC控制系統的內部干擾因素其實就是由于內部零件之間的不匹配或者由于技術性的問題，從而導致PLC控制系統內部控制失衡，而另一部分是在進行控制過程中由于各種原因所導致的內部電磁輻射超出本身設定的閾值，進而嚴重影響PLC控制系統的工作狀態，甚至會導致事故發生。

2.2 電源以及外接線的干擾

除卻由于內部電磁輻射以及零件的不匹配問題所導致的PLC控制系統受到干擾外，PLC控制系統還會受到外部因素的干擾進而影響PLC控制系統的性能，其中電源以及外接線的干擾是干擾PLC控制系統的主要因素之一。在我國絕大多數的電器工作均是由國家電網直接供電，PLC控制系統同樣也不例外，但是由于國家電網的構成體系具有一定的問題，供電效率較低，但是供電范圍激增，這也就導致了電網的電磁干擾效力十分強，對PLC控制系統具有很強的干擾性，除此之外，外接引線連接著用戶的命令，而隨著PLC控制系統的信息化越來越強，這也導致了PLC控制系統極易受到儀器間的電磁輻射，造成PLC控制系統故障；再有就是接地系統接地不恰當所導致系統內的電磁輻射劇增，進而致使PLC控制系統故障。

2.3 空間輻射的干擾

空間輻射干擾歸根到底也是電磁輻射的干擾，只是相對于電源以及外接線的干擾更易避免。PLC控制系統在實際工作過程中對周圍的環境具有很高的要求，否則極易受到外界因素的影響，進而導致系統故障，若系統處于不適合的環境中，則空間輻射會增強。所謂的空間輻射電磁場主要是由以上兩種因素加上雷電、通信以及高頻加熱設備所引起的輻射干擾。

3 PLC控制系統的抗干擾措施

由于PLC控制系統的廣泛適用性以及實用性，因此需采取合理的抗干擾措施以保證PLC控制系統的工作，避免故障的出現。

3.1 硬件抗干擾措施

硬件抗干擾措施是基本設施的抗干擾措施，硬件抗干擾措施所解決的主要是由于外部環境以及外部影響系統所導致的PLC控制系統出現故障的干擾因素，對于空間電磁輻射干擾，可以在干擾信號上根據干擾情況采取共模扼流圈或差模抑制器，從而降低干擾的影響；而對于外接電源，應該爭取供電電源的獨立性，避免電網對PLC控制系統的影響，或者增強供電設備的抗干擾性；而對于外接引線，最好采取雙絞線，從而降低電磁輻射的強度，而對于接地導線，PLC應該采取合適的絕緣體進行屏蔽，從而使得電磁輻射降低。

3.2 軟件抗干擾措施

PLC控制系統其實就是微型計算機，唯一與微型計算機的區別就是其針對性較強，而這種針對性之所以能夠實現，從某種角度來說就是通過對軟件的設計已達到PLC控制系統的功能，因此可以從軟件的角度采取抗干擾措施以便PLC控制系統能更好地工作。而這就需要對程序的設計進行更新，增強對信號的處理，即優化數學處理，進而降低輸入輸出信號的電磁輻射干擾，除此之外，也要優化設備內部零件之間的關系，降低零件工作過程中可能出現的崩壞現象，從而最大限度地降低PLC故障出現的次數。

4 研究PLC控制系統干擾與抗干擾措施的社會意義

PLC控制系統自20世紀60年代被提出以來，由于其針對性較強以及當前社會對工業發展的要求，使得短短不到100年的時間，PLC控制系統逐漸成為了社會各個領域發展的領軍者，但是由于PLC控制系統極其精細并且對周圍環境特別敏感，這就在一定程度上使得PLC控制系統的抗干擾措施的研究一直是相關領域專家所重點研究的課題，而通過PLC控制系統的抗干擾措施，不僅可以大幅度地提升PLC控制系統的穩定性和使用壽命，而且在一定程度上還能夠促進計算機以及微電子行業的發展。

5 結語

綜上所述，這些年來，隨著工業化建設以及科技的發展，PLC控制系統逐漸成為了各個行業發展不可或缺的重要控制系統。而事實證明，PLC在工業發展中的專業性使得PLC控制系統逐漸成為了工業發展的核心，但是由于PLC控制系統內部因素以及外界環境的影響，導致PLC控制系統極易出現故障，但是隨著科學家們的不懈研發，不少抗干擾措施都正在投入使用，并取得了喜人的結果。

參考文獻

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