PLC 控制系統干擾及抗干擾措施研究

張曉仙

（忻州職業技術學院，山西 忻州 034000）

1 PLC 控制系統的具體概述

通常情況下，PLC 技術在現代各行各業生產運營中都有著廣泛的應用范圍，能夠有效提高生產加工效率、質量與精度，隨著時間的推移，PLC 技術應用水平的不斷提高，大量企業組織人員根據自身生產運營模式與特點，研發創新了更適合企業自身的PLC 控制系統，對生產過程實現自動化、智能化管控，為相關企業及行業整體發展提供了極大的促進作用。

2 PLC 控制系統運行采用抗干擾措施的優勢作用

PLC 控制系統在本質上屬于邏輯編程控制系統中的一類，而在實際運轉時，由于系統自身及相關設備存在精細化特點，對周邊環境及操作過程的敏感度較高，如果工作環境存在一定的干擾與影響因素，極易引起故障問題，導致系統運轉受到阻礙，降低生產加工的效率與精度，從而影響企業生產運營；而通過加強抗干擾措施的應用，技術人員需要通過對故障問題與干擾因素的調查分析，能夠在最短時間內制定應對方案，控制降低企業生產運營的損失程度，確保企業自身經濟效益與社會效益不受影響，進而促進社會整體建設發展水平的提高。

3 PLC 控制系統運轉時常見的干擾源

3.1 空間電子輻射

當PLC 控制系統運轉時，空間電子輻射屬于常見干擾源之一，其主要是由變壓設備、高強電力開關管理儀器、高強電力線路結構、電流轉化與整合區域、變頻設備及自然雷電等因素引起，導致空間電力磁場與輻射等現象的產生；其中，空間電子輻射的干擾主要是由于電路運轉產生感應現象。

3.2 空間電源

在PLC 控制系統運轉過程中，其還會受到空間電源的影響，導致內部結構自配電系統呈現啟動狀態，不僅受到外部各個方向空間電力磁場的干擾與影響，還會在電源線路結構出現額外電流壓力之外，設備實際狀態出現變化；例如，在部分PLC 控制系統運轉時，當工作人員操控大型設備進行啟動、停止等操作時，電力傳送動力裝置中半導體設備會產生一定的電流諧波，其會通過電力傳輸結構向PLC 控制系統空間電源接入端口進行傳送，由此導致系統信號出現干擾，從而影響系統正常穩定的運轉。

3.3 接地系統

接地系統在現代電力工程及PLC 控制系統運轉中占據著極為重要的位置，其主要可以分為靜電保護、信號發射、信號屏蔽、防雷接地及工作模式等不同類型的接地系統；如果企業領導為了節省成本支出，沒有組織專業技術人員對接地系統進行優化設計，依舊采用傳統模式與電路連接方式，極易導致干擾信號對接地系統及PLC 控制系統整體運轉造成不良影響；為了保障這些系統與工程的正常運轉，工作人員需要對接地系統進行合理規劃設計與設置，并對電路連接方式進行改進創新，避免電磁問題影響系統整體穩定性。

3.4 信號引入

除此之外，由于PLC 控制系統內部結構較為復雜，在其運轉時會涉及大量系統信號的傳輸，由此而提高了干擾與影響因素出現的概率；通常，這些干擾因素主要由以下三類方式產生：（1）電力壓力轉變傳送設備的運轉，將電力配電引入指信號傳輸設備中；（2）由于空間電力磁場輻射因素的影響，PLC 控制系統會產生感應導致引入信號出現異常狀態，部分數據信息在測量與傳輸時無法保障其準確度，甚至會引起I/O 設備零部件損壞現象，影響控制系統后期的正常運轉；（3）由于部分企業生產模式與內容的影響，當PLC 控制系統運轉時，其設備操作現場會出現一些較強的信號震動，如果接線或信號引入端口出現松動現象時，極易引起接入觸發點出現不規則抖動現象，導致系統接收一些錯誤的指引信號，影響生產過程的順利進行。

4 對PLC 控制系統運轉造成影響的具體因素

4.1 電力輻射因素

經過對大量PLC 控制系統運轉的調查了解，當控制系統運轉時，極易受到電力輻射因素的影響，其主要是由于電力基礎網絡結構、無線電廣播設備、超高頻率感應儀器及輻射雷達等引起的，如果控制系統長時間處于高輻射環境中，其電源線路、外部數據連接線路及信號傳輸線路都會轉變為外部天線，從而受到輻射的信號干擾，對系統運轉及生產等工作造成不良影響。

4.2 系統內部因素

同時，部分PLC 控制系統使用時間較長，部分設備結構與零部件經過長時間運轉與磨合，其質量與使用壽命不斷降低，在后期運轉時極易出現噪音現象，影響系統整體正常穩定運轉；且由于部分設備運轉環境的溫度較高，其內部元件極易受到高溫的侵蝕，再加之部分工作人員沒有根據規范標準進行操作，導致部分接頭連接不牢固，當設備運轉時會出現較大震動，從而影響設備及PLC 控制系統整體的穩定運轉。

5 PLC 控制系統抗干擾措施的具體內容

5.1 硬件措施

為了對PLC 控制系統干擾現象進行有效抵抗與消除處理，硬件抗干擾措施屬于常見措施之一，其主要是在基礎方面進行抗干擾處理，以外部環境的角度消除PLC控制系統的不良影響，例如空間電磁輻射，為了降低該現象對系統運轉的影響，工作人員可以應用共模扼流圈與差模抑制器等設備，在消除電源干擾與影響時，可以采用一些獨立供電電源，確保PLC 控制系統運轉時具有安全穩定的供電渠道；而在處理對外引線干擾現象時，工作人員可以借助雙絞線的應用，并根據實際工作需要選擇合適的絕緣體，避免較強的電磁輻射影響系統正常運轉，為企業生產運營的穩定性提供保障。

5.2 軟件措施

在現代科技水平不斷提高的影響下，計算機、互聯網等技術不斷應用于各行各業企業生產運營中，對人工方式進行了有效替換，從而提高了日常生產的效率、質量與精度；而為了對不良干擾因素進行抵抗處理，保障PLC 控制系統的正常運轉，工作人員可以對PLC 控制系統的本質與特點進行充分了解，以此來設計出合適的軟件，遵循信號與數據信息保護的原則，并對設備內部零件關系進行優化處理，確保系統后期運轉不會出現崩壞現象，降低生產運營故障問題出現的概率，進而促進企業整體生產效率與穩定性的提高。

5.3 加強電源的合理選擇

電源結構作為PLC 控制系統運轉的關鍵環節，如果電源部位出現故障與問題時，將會在很大程度上影響系統整體運轉的穩定性；為此，在對干擾現象進行消除處理時，企業管理與工作人員需要先對電源結構進行合理選擇，確保所選擇的電源具備較強的隔離性能，并對各類配線進行優化設置，在最大程度上減少電流干擾現象的出現，且當供電緊急停止時可以在PLC 控制系統外部進行切斷，避免對系統及內部設備的質量與安全性造成威脅危害。

5.4 加強信號漏電流處理的優化

如果PLC 控制系統運轉時出現I/O 信號受到干擾的現象時，信號源若為光電開關輸出類型或晶體管結構，其輸入關斷過程會產生較大的漏電流現象，且輸出與案件為晶體管或雙向晶閘管結構時，如果負載處于較小或斷開狀態時，同樣會引起較大的漏電流現象，為了對這些問題進行優化處理，工作人員需要對輸入輸出阻抗進行控制減小，還可以在輸入輸出端并聯一個或多個旁路電阻，從而實現輸入電流或外部負載電流的降低，保障PLC 控制系統整體運轉的安全性與穩定性。

5.5 積極引用數字濾波技術

數字濾波技術在現代生產工作中屬于新型數字信息技術之一，當其應用于PLC 控制系統運轉中時，能夠有效提高信號信噪比，降低信號受到干擾與影響的概率，提高傳輸的距離、安全性與可靠性。

5.6 加強外部配線設計的完善

如果企業管理人員忽視了PLC 控制系統外部配線的合理設計，同樣會引起干擾與影響因素的出現，并產生一些故障問題。為此，一方面，工作人員需要加強外部配線的優化設計，例如，借助雙絞線的應用，兩股相鄰“扭節”處于同一導體上并產生大小相等而方向相反的電動勢，以此對系統運轉受到的電磁干擾現象進行抑制消除；在另一方面，工作人員還需要對I/O 布線進行合理懸空，盡量將直流/交流、數字量/模擬量、輸入/輸出、I/O 電源線、動力線及控制線等進行分別布設，避免其處于同一電纜中產生相互干擾與影響。

5.7 加強隔離配電器的應用

同時，在部分企業內部，管理人員對變送器與PLC系統相連接的供電電源缺乏重視，沒有對其進行科學全面的隔離處理，導致其抗干擾能力較低，極易受到差模、經電源耦合等因素的影響；為了改變這一現狀，工作人員可以加強隔離配電器的應用，對配電電源、輸入、輸出等方面進行充分隔離處理，確保三者保持充分的獨立性，且不同電源與信號之間也不會產生相互干擾與影響，有效提高了PLC 控制系統的抗干擾水平。

5.8 加強互鎖程序的應用

此外，在選用PLC 控制系統抗干擾措施時，工作人員還可以應用互鎖程序，充分發揮出硬件與軟件設施的互鎖功能，其中在對硬件進行互鎖時，工作人員需要將PLC 控制系統的輸入端正轉回路與反轉按鈕常閉觸點相連接，輸出端正轉接觸器線圈回路與反轉接觸器常閉觸點相連接；而為了實現軟件互鎖功能，工作人員需要控制正反轉接觸器不會出現同時接通現象，避免由于正反轉接觸器線圈同一時間獲得電能而引起短路故障，以此強化提高PLC 控制系統運轉的效率、質量與安全性。

6 加強PLC 控制系統運轉發展的優化措施

6.1 建立健全系統評價體系

當前，為了加強PLC 控制系統的優化發展，保障其正常穩定運轉下去，相關企業領導要嚴格遵循有關部門的政策規定，根據系統日常運轉的模式與特點，建立健全系統評價體系，對系統評估方式不斷地改進創新，由專業技術人員制定更加科學高效的操控與管理方案，避免由于人員操作失誤或周邊環境等因素而引起故障問題，保障系統整體健康穩定運轉下去。

6.2 專業人才培養

在任何一項工作中，專業人才都占據著關鍵性的位置，對實際工作水平與質量有著極大的影響。因此，在對PLC 控制系統干擾因素進行抵抗與抑制處理時，為了提高工作效率與質量，企業領導需要積極聯合有關部門，加強培訓教育活動的開展，對企業內部工作人員的專業素質、技術能力、責任、安全及創新意識等進行培養提高，使其可以熟練操作PLC 控制系統與內部設備，且在日常工作生活時保持積極學習的觀念，當工作過程出現困難問題時，在不影響工作進度的前提下，可以自己先進行分析思考，找出最合適的處理方案，為后期工作發展打下優良的基礎。

6.3 加強現代化監控儀器設備的應用

通常情況下，為了避免PLC 控制系統受到不良因素的干擾影響，企業領導可以投入充足的資金資源，引進現代化設備設施，并組織技術人員進行操作，對系統及各個設備、結構的運轉狀況實施監控，建立信息化監控系統，當發現某一環節出現干擾現象時能夠及時匯報給技術人員，便于其準確找出故障出現的部位并進行分析處理，提升系統整體運轉的安全與穩定。

6.4 加強故障報警裝置的設計

除了以上措施外，為了加強PLC 控制系統運轉發展水平的提高，相關企業還需要設計故障報警裝置；企業領導可以組織技術人員設置一個定時器，實時監控檢測系統運行狀態，當程序正常進行至結束后，定時器可以自動清零；而如果出現故障導致程序運行受阻，或呈現死循環狀態時，定時器無法在既定時間清零，報警裝置會發出信號，技術人員在接收信號后需要及時進行處理，避免對整體生產過程造成影響，為企業自身經營發展提供充分的促進作用。

7 結語

綜上所述，一方面，當PLC 技術應用于現代工業生產過程中，有效提高了生產加工的效率與質量，且隨著現代科技水平的不斷提高，該技術得到了進一步的改進創新，實際生產過程中，對資金資源等成本的消耗量在不斷降低，為相關企業及行業整體發展提供了極大的便利；在另一方面，企業領導需要聯合有關部門，組織專業技術人員，對PLC 技術及控制系統進行不斷的研發創新，深入分析傳統工作中出現的干擾因素與問題，以此來制定針對性的應對措施與防控方案，避免后期生產時出現同類問題；同時，投入充足的資金資源，引進現代化設備設施，促進生產效率、質量、精度與綜合效益的提高，從而推動現代社會經濟建設整體的進一步發展。