ＰＬＣ控制系統(tǒng)中的抗干擾分析及措施

PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾屬于PLC制造廠對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容，作為應(yīng)用部門(mén)是無(wú)法改變，可不必考慮。作為用戶(hù)應(yīng)選擇具有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，應(yīng)了解廠家給出的抗干擾指標(biāo)，系統(tǒng)能承受的電場(chǎng)強(qiáng)度和頻率的范圍等，要采用具有較多應(yīng)用實(shí)績(jī)的系統(tǒng)。 1．采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾 在PLC控制系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位。電網(wǎng)干擾竄入PLC控制系統(tǒng)主要通過(guò)PLC系統(tǒng)得供電電源（如CPU電源、I/O電源等）、變送器供電電源等耦合進(jìn)入的。雖然采取了一定的隔離措施，但普遍做得不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數(shù)大，抑制干擾能力差，容易經(jīng)電源耦合而竄入共模干擾和差模干擾。所以，對(duì)于變送器和共用儀表信號(hào)供電電源應(yīng)選擇分布電容小、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)）的配電器，以減少PLC系統(tǒng)的干擾。此外，為保證電網(wǎng)饋點(diǎn)不中斷，可采用在線式不間斷供電電源（UPS）供電，以提高供電的安全可靠性。 2．外部配線抗干擾技術(shù) （1）電纜的選擇和布置。為了減少動(dòng)力電纜輻射的電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜，應(yīng)選用屏蔽電纜。采用銅帶鎧裝屏蔽電力電纜，可以大大降低動(dòng)力線產(chǎn)生的電磁干擾，使工程取得較滿(mǎn)意的效果。不同類(lèi)型信號(hào)分別由不同電纜傳輸，信號(hào)電纜應(yīng)按傳輸信號(hào)種類(lèi)分層鋪設(shè)，嚴(yán)禁用同一電纜的不同導(dǎo)線同時(shí)傳送電力電源和信號(hào)；避免信號(hào)線與動(dòng)力電纜靠近平行鋪設(shè)，以減少電磁干擾。 （2）輸入、輸出信號(hào)的抗干擾技術(shù)。當(dāng)輸入信號(hào)源為感性，輸出驅(qū)動(dòng)的負(fù)載為感性元件時(shí)，為防止電路斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或浪涌電流，對(duì)于直流電路，應(yīng)在它們兩端并聯(lián)續(xù)流二極管；對(duì)于交流電路，應(yīng)在它們兩端并聯(lián)浪涌吸收電路以避免與電感產(chǎn)生并聯(lián)諧振。 （二）硬件濾波及軟件抗干擾措施 1．硬件濾波 信號(hào)在接入計(jì)算機(jī)前，可在信號(hào)線與地間并接電容，在信號(hào)兩極間加裝濾波器來(lái)減少干擾。 2．軟件抗干擾技術(shù) （1）延時(shí)確認(rèn)：對(duì)于開(kāi)關(guān)量輸入，可采用軟件延時(shí)20ms，對(duì)同一信號(hào)作兩次或兩次以上讀入，結(jié)果一致可確認(rèn)輸入有效。 （2）封鎖干擾：某些干擾是可以預(yù)知的，例如PLC輸出命令驅(qū)動(dòng)大功率器件動(dòng)作，常常會(huì)伴隨產(chǎn)生火花、電弧等干擾信號(hào)，它們產(chǎn)生的干擾信號(hào)可能使PLC接收錯(cuò)誤的信息。 （3）軟件濾波：對(duì)于模擬信號(hào)可以采取軟件濾波措施，目前大型的PLC編程大都支持SFC、結(jié)構(gòu)化文本編程方式，這可以很方便地編制比較復(fù)雜的程序，完成相應(yīng)的濾波功能。 （三）接地點(diǎn)抑制干擾技術(shù) PLC接地最好采用專(zhuān)用接地極，絕對(duì)不允許與大功率晶閘管裝置和電機(jī)等設(shè)備共用接地系統(tǒng)；PLC接地與PLC距離越短越好。如果PLC由多單元組成，各單元應(yīng)采用同一點(diǎn)接地，以保證各單元之間的電位相等；PLC輸入、輸出信號(hào)線所用屏蔽電纜的屏蔽層應(yīng)采用一點(diǎn)接地。 （四）綜合抗干擾設(shè)計(jì) 主要考慮來(lái)自系統(tǒng)外部的多種干擾源并采取相應(yīng)抑制措施。主要包括：對(duì)PLC系統(tǒng)及外引線進(jìn)行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對(duì)外引線進(jìn)行隔離、濾波，特別是動(dòng)力電纜，要分層布置，以防通過(guò)外引線引入傳導(dǎo)電磁干擾；正確設(shè)計(jì)接地點(diǎn)和接地裝置，完善接地系統(tǒng)。 三、結(jié)束語(yǔ) PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，因此在設(shè)計(jì)安裝中應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)各方面的因素，合理有效地抑制干擾，對(duì)某些干擾還需作具體分析，采取對(duì)癥下藥的方法，才能保障PLC控制系統(tǒng)的正常工作。