水電站PLC控制系統的抗干擾措施

摘 ?要：我國電能生產的重要途徑就是通過水電站進行發電，這種方式既安全又穩定，并且能夠對中國經濟的發展起到著基礎性的作用，水電站對中國社會及整個國家的發展都至關重要，因此，必須要保證水電站的平穩運行。本文對水電站PLC控制系統的抗干擾措施進行全面的分析，以保證我國水電站能夠穩定的發展。

關鍵詞：水電站;PLC控制系統;抗干擾措施

1.引言

我國當前科學技術手段不斷發展，水電站的科技水平也不斷提高。其中水電站PLC控制系統能夠控制水電站的數量以及幫助提高水電站的產能效率，減少人力和物力成本。水電站PLC控制系統可以達到對水電站整個系統進行控制，但如果這個系統受到其他方面的干擾之后，這個系統將會大大減弱其功效，使水電站處于一種不穩定的狀態，因此就必須要對干擾來源進行分析，然后給出相應的抗干擾措施，以保證水電站的穩定。

2.水電站PLC控制系統

水電站PLC控制系統是一種現代化控制水電站的一種具備處置功能的數字操作系統，控制系統內部可以達到對整個水電站進行順序控制、邏輯運算以及定時等功能，以達到對水電站中的各種機組設備進行操控。但水電站PLC控制系統在進行運作的時候，受到多方的影響會產生誤差，甚至發布錯誤操作指令，難以保證水電站的安全。[1]

3.水電站PLC控制系統干擾的來源

對水電站PLC控制系統可能會產生干擾的來源，可能有旁邊的電力設備、無線電波、高頻設備等等，這些周圍的設備產生的電流或電壓就會導致控制系統發生紊亂，造成錯誤操作。這些干擾因素可能會產生的干擾類型包括電噪聲和高頻噪聲等等，大致分為空間輻射干擾、系統外圍電線干擾、PLC控制系統內部系統干擾，下面分別對三個方面進行分析。

3.1空間輻射干擾

空間輻射干擾就是所有的設備所形成的空間形成的一個輻射干擾區，里面產生的電磁波就會對控制系統進行干擾，其中可能會來自于旁邊的電力設備，高頻設備等等。當PLC控制系統處于這個輻射干擾區時就會遭到電波的干擾，使控制系統內部電路發生紊亂，難以達到對水電站的控制作用。

3.2系統外圍電線干擾

系統外圍電線的干擾也就是電路信號傳輸所產生的干擾，這種干擾是水電站PLC控制系統所受的干擾中最強的一種干擾，會導致整個系統發生癱瘓的狀態。此干擾分為三種方式。3.2.1電源的干擾

第一種是電源的干擾。由鋪天蓋地的電網產生的電源干擾會形成電磁波，電磁波會對控制系統產生干擾電流，并且阻礙控制系統正常的運行，使控制系統出現短路的狀態。

3.2.2信號電線的干擾

第二種是信號電線的干擾。水電站PLC控制系統依賴于信號電線的數據傳輸，但由于信號線本身可能會產生一系列的電磁波，使其他的信號傳輸到信號線當中，發生對控制系統的阻礙，使控制系統中各種數據精確度降低，發生巨大的誤差，并且會損害控制系統中的各種原件。

3.2.3接地線的干擾

第三種是接地線的干擾。水電站PLC控制系統要進行接地的操作，防止電流沒有接地產生漏電的現象，因此要進行接地操作，但是可能會由于階梯而產生電磁場的干擾作用形成回路，出現各種不確定的因素，還有可能會因為整個控制系統巨大，不同的接地方式混雜一團，導致干擾信號的輸入產生閉合回路，從而造成短路。

3.3PLC控制系統內部系統干擾

水電站PLC控制系統內部系統產生的干擾，就是整個系統內部各種儀器、設備、元件和電路之間形成的電磁波而對操作系統產生的干擾。元件之間相互消極對應可能會導致不確定性的因素，如果在控制系統中出現各種原件和電路之間發生不匹配的現象，就可能會導致系統內部并不能達到良好的工作狀態。

4.水電站PLC控制系統抗干擾措施

4.1空間輻射抗干擾

對空間輻射中產生的信號進行抗干擾，可以利用特殊的裝備進行電磁波的過濾，保證把干擾信號進行屏蔽，另外也可以加入穩定器，保證在信號變化的時候，對信號產生的電波進行穩定，以保證空間內其他設備不會產生任何的干擾信號，使PLC控制系統正常運作。

4.2系統外圍電線抗干擾

4.2.1電源抗干擾

電源對整個控制系統起著至關重要的作用，但為了要抑制電源對控制系統產生的干擾，就必須要對電源裝備進行抗干擾，可以配備防干擾變壓器。按照電源的功率配備相對適合的變壓器，保證屏蔽效果，并且電源線也應該采取干擾模式，可以選擇包裹強度強的電線，以保證各種干擾因素，把干擾程度降到最低，并且把控制系統的供電電源與整個電路的電源隔離開，這樣就不會因為其他原件的故障而導致控制系統的關閉了，而使整個控制系統的利用率加強。對于電源的選擇也是很重要的，如果電源供應的供電水平和質量難以保障，出現經常中斷的現象，就應該采用穩定持續不斷供電的電源設備，以及減少干擾信號的干擾，就可以采用USB電源以加強控制系統的穩定。

4.2.2信號抗干擾

信號抗干擾可以對輸出電路進行抗干擾。有的元件在輸出電流運行的時候可能會產生干擾，如晶體管和繼電器等負責輸出電路負載的壓力比較大時，通過的電流也會比較大，因此就需要進行一系列的保護措施，防止在電流進行改變的時候產生的干擾信號，可以通過添加二極管進行緩流幫助減少干擾信號或者是在線圈的兩邊并聯一個RC來吸收多余的負荷，防止產生干擾。

4.2.3接地系統抗干擾

接地是為了防止電源漏電起到干擾的作用，但是對于水電站PLC控制系統來說可能接地操作會產生一系列的負面影響。操作系統一般的接地方式一般分為直接接地浮地和電容接地。因為操作系統是一種低電流，但高速運轉的控制裝置一般采用直接接地的方法，但由于接地和控制系統之間還是會產生一些不必要的干擾，因此重點就在于要在何種位置進行接地，一般是在與串聯的地方進行接地保證電流不會過大，但如果是集中布置控制系統的區域，那么就需要采用并聯的方式進行接地，不同的位置選用不同的接地方法才能夠保證控制系統的安全運行。如果控制系統的各個原件和裝置有較大的距離那么就需要串聯進行接地，保證每一個裝置都能夠處于良好的穩定狀態，并且要遠離強電流的回路，使整個系統處于一種平穩運行的狀態。[2]

4.3PLC控制系統內部系統抗干擾

抗干擾可利用數字化設備進行。第一，運用數字化過濾電磁波的方式來減弱信號的噪音。當前電子信息化科技不斷發展，數字化過濾儀器逐漸應用到實際的工作當中，能夠加大信息的安全和有效性。同時數字化過濾設備能夠有效提高水電站PLC控制系統的穩定性減少雜音和電磁波的干擾。運用數字化過濾方式進行電磁波抗干擾操作，把各種數據信息壓力和電流等參數輸入到數字化過濾電磁波儀器當中來進行干預。第二，是利用電子眼進行監控。監控設備能夠對各個原件的功能狀態進行監控，以保證處于良好的工作狀態，同時減少輸入原件和輸出原件的干擾信號，如果出現較大的干擾信號，則會發出報警聲音，能夠及時地發現可能會發生的一些故障并且有效地解決問題。第三，安裝消震裝置。PLC控制系統內部可能會因為震動而產生信號誤判，因此必須要加入消除震動的裝備，以保證控制系統的平穩，達到數據真實準確。[3]

5.結語

水電站PLC控制系統受干擾的因素較多，必須對干擾因素進行一一排查，同時以一定的措施高效合理地解決干擾信號，加強整體系統的抗干擾能力。

參考文獻：

[1] 種肇新， 彭侃. 可編程序控制器原理及應用[M]. 廣州：華南理工大學出版社. 2006.

[2] 李道露. 電氣控制與PLC原理及應用[M]. 北京：機械工業出版社. 2004.

[3] 孫同景. 可編程序控制器（PLC）應用技術[M]. 濟南：山東科學技術出版社. 2007（06）.

作者簡介：洪紹恒，性別：男，單位：廈門技師學院 郵編361102，主要從事電氣工程專業教學。