PLC課程設(shè)計交通燈--資料

1、電氣與電子信息工程學(xué)院 電氣控制與PLC課程設(shè)計 設(shè)計題目： 父通信號燈的設(shè)計 專業(yè)班級： 電氣工程及其自動化2010 （專升本）班 學(xué)號: 201020210105 姓名: 楊中剛 指導(dǎo)教師： 高海洲胡薔 設(shè)計時間： 2011/5/3 201115113 設(shè)計地點： K3 218 PLC實驗室 電氣控制與PLC課程設(shè)計成績評定表 姓 名楊中剛學(xué) 號 201020210105 課程設(shè)計題目：交通信號燈的設(shè)計 課程設(shè)計答辯或質(zhì)疑記錄： 1、FX2N系列PLC的特點是什么？ 答：系統(tǒng)配置既固定又靈活，編程簡單，指令豐富，品種豐富，高性能，高速 運算，多種特殊用途。 2、PLC主要抗干擾措施？ 答：

2、（1）電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾 （2）安裝與布線 （3）正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng) 成績評定依據(jù)： 課程設(shè)計考勤情況（20%）: 課程設(shè)計答辯情況（30%）: 完成設(shè)計任務(wù)及報告規(guī)范性（50%）: 最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定） 指導(dǎo)教師簽字： 2011年 5 月 20 日 課程設(shè)計任務(wù)書 20102011學(xué)年第2學(xué)期 學(xué)生姓名： 楊中岡I專業(yè)班級：電氣工程及其自動化 2010 （專升本）班 指導(dǎo)教師： 高海洲 胡 薔 工作部門： 電氣學(xué)院 電氣自動化教研室 一、課程設(shè)計題目電氣控制與PLC 課題2 :交通信號燈的設(shè)計 二、課程設(shè)計內(nèi)容（含技術(shù)指標） 課題2 :交通

3、信號燈的設(shè)計 用PLC實驗裝置設(shè)計交通信號燈系統(tǒng)。要求如下： 信號燈受一個啟動開關(guān)控制，當啟動開關(guān)接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，數(shù) 碼管開始倒計時（注：THPLC-A型無此功能），且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。 當啟動開關(guān)斷開時，所有信號燈都熄滅。南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮 的同時東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄 滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持 2秒。到2秒時，東西黃燈熄滅， 東西紅燈亮，同時，南北紅燈熄滅，綠燈亮。東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈 亮維持20秒，然后閃亮3秒后熄滅。同時南北黃燈亮，維持 2秒后熄滅，這時 南北紅燈亮，東西綠燈亮。周

4、而復(fù)始。且要求南北綠燈和東西綠燈不能同時亮， 否則關(guān)閉系統(tǒng)，并立刻報警。 三、進度安排 1. 設(shè)計前準備 1天 2. 硬件電路設(shè)計及方案論證 1天 3. 控制程序設(shè)計 2天 4. 硬件電路調(diào)試 1天 5. 控制程序調(diào)試 3天 6. 考核，撰寫設(shè)計報告 2天 合計 10天 四、基本要求 設(shè)計報告：不少于8000字，A4幅面，統(tǒng)一復(fù)印封面 封面、課程設(shè)計任務(wù)書 摘要，關(guān)鍵詞（中英文）目錄 方案選擇，方案論證 系統(tǒng)功能及原理。（系統(tǒng)組成框圖、電路原理圖） 各模塊的功能，原理，器件選擇 結(jié)果分析 設(shè)計小結(jié) 附錄-參考文獻 五、課程設(shè)計考核辦法與成績評定 根據(jù)過程、報告、答辯等確定設(shè)計成績，成績分優(yōu)、良

5、、中、及格、不及格 五等。 評定項目 基本內(nèi)涵 分值 設(shè)計過程 考勤、自行設(shè)計、按進度完成任務(wù)等情況 20分 設(shè)計報告 完成設(shè)計任務(wù)、報告規(guī)范性等情況 50分 答辯 回答問題情況 30分 90100分：優(yōu)；8089分：良；7079分：中；6069分，及格；60分以 下：不及格 六、課程設(shè)計參考資料 1 PLC編程及應(yīng)用，廖常初主編,第3版，北京，機械工業(yè)出版社 2 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)，廖常初 編，（14版），重慶大學(xué)出版社 3 求是科技主編 PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)人民郵電出版社2005 4 戴一平主編可編和控制器技術(shù)及應(yīng)用機械工業(yè)出版社2004 PLC原理及應(yīng)用 俞國亮主編，清華大學(xué)出版社，2

6、005 可編程控制器及其系統(tǒng)鄒金慧主編，重慶大學(xué)出版社，2002 摘要 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。人、車、路三 者關(guān)系的協(xié)調(diào)， 已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。 城市交通控制系 統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)的計算機綜合管理系 統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控重要的組成部分。 隨著城市機動車量的不斷增加，自 80 年代后期 ,許多大城市如北京、上海、 南京等出現(xiàn)了交通超負荷運行的情況。 所以， 如何采用合適的控制方法， 最大限 度利用好城市高速道路， 緩解交通擁堵狀況， 越來越成為交通運輸管理和城市規(guī) 劃部門亟待解決的主要問題。 傳統(tǒng)的交通信號

7、燈控制一般采用電子線路和繼電器 實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，故障率高,較難實現(xiàn)功能的變更。 而可編程控制器 (PLC) 以微處理器為核心，具有可靠性高，控制功能強，使用靈活方便等優(yōu)點。特別是 由 PLC 實現(xiàn)的控制系統(tǒng)，普遍采用依據(jù)繼電接觸器控制系統(tǒng)電氣原理圖編制的 梯形圖語言進行程序設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，運行穩(wěn)定可靠，可方便地 設(shè)置定時時問，編程容易，功能擴展方便，修改靈活等，并且有完善的自診斷和 顯示功能， 維修工作極為簡單。 本文就是基于可變成控制通過調(diào)試完成對交通信 號燈的控制設(shè)計。 關(guān)鍵詞 ：可編程控制器；交通燈；設(shè)計； Abstract Along with the deve

8、lopment of the society economy, the city transportation problem causes peoples concern more and more. The coordination of the person, car, and the road threes relation, have become one of the important problems that the transportation managementsection demand resolve. The city transportation control

9、 system is the calculator that used for the city transportation data monitor, the transportation signal beacon control and transportation to appease comprehensive management system, it is in the modern city transportation supervision conductor system to constitute part most importantly. Because of t

10、he features including visual procedures, good readability, easy to modify parameters etc .But programmable preface controller PLC is proved that this control system has many advantages such as reliable operation and small maintenance workload after putting into operation. And it also realized the au

11、tomatic and scientific operations. It has high reference value. Therefore, I choose to use PLC to carry out the design of the system function, completion originally time the lesson establish of topic. Key words: Programmable Logic Controller; Transportation light; Design; 1PLC 簡介 1 1.1PLC 的概述 1. 1.2

12、PLC 結(jié)構(gòu)及其工作原理 2. 1.2.1PLC 結(jié)構(gòu) 2. 1.2.2PLC 的工作原理 2. 2 總體方案論證 2. 2.1 PLC 控制交通燈設(shè)計要求 2. 2.2PLC 型號選擇 3. 2.3三菱FX系列PLC的概述 4. 2.4 FX2N系列PLC的特點 4. 3PLC 編程 4 3.1I/O 端口分配 4. 3.2PLC硬件接線圖5. 3.3狀況轉(zhuǎn)移圖 5. 3.3.1狀態(tài)表 5. 3.4梯形圖及指令表 7. 4 PLC 工作穩(wěn)定性及抗干擾措施 9. 4 .1工作環(huán)境 9. 4. 2控制系統(tǒng)中干擾及其來源 1.0 4.3 主要抗干擾措施 1.1 5 總結(jié)1.2. 參考文獻 1.3.

13、 1PLC 簡介 1.1PLC 的概述 可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工 業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller),簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯 控制。隨著技術(shù)的發(fā)展， 這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍， 因此， 今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 PLC。 60 年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu) 成

14、的。當時汽車的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計和安裝。 隨 著生產(chǎn)的發(fā)展， 汽車型號更新的周期愈來愈短， 這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng) 常地重新設(shè)計和安裝，十分費時，費工，費料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為 了改變這一現(xiàn)狀，美國通用汽車公司在 1969 年公開招標，要求用新的控制裝置 取代繼電器控制裝置，并提出了十項招標指標，即： 1、編程方便，現(xiàn)場可修改程序； 2、維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)； 3、可靠性高于繼電器控制裝置； 4、體積小于繼電器控制裝置； 5、數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機； 6、成本可與繼電器控制裝置競爭； 7、輸入可以是交流 115V； 8、輸出為交流 115V， 2

15、A 以上，能直接驅(qū)動電磁閥，接觸器等； 9、在擴展時，原系統(tǒng)只要很小變更； 10、用戶程序存儲器容量至少能擴展 到 4K 。 1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出第一臺PLC，在美國通用汽車 自動裝配線上試用， 獲得了成功。 這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易懂， 操作 方便，可行性高，通用靈活，體積小，使用壽命長等一系列優(yōu)點，很快地在美國 其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。到 1971 年，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品，飲料，冶金，造 紙等工業(yè)。這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國家的高度重視。 1971 日本從美國引進了這項新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺 PLC。 1973年， 西歐國家也研制

16、出它們的第一臺 PLC。我國從1974年開始研制。于1977年開始 工業(yè)應(yīng)用。 1.2PLC結(jié)構(gòu)及其工作原理 1.2.1PLC 結(jié)構(gòu) PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機從結(jié) 構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式 PLC包括CPU板、 I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模 塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊 可以按照一定規(guī)則組合配置。 接受 現(xiàn)場信號 圖1.2-1 PLC的基本結(jié)構(gòu)框圖 1.2.2PLC的工作原理 l.plc的工作方式 1）輸入采樣階段，在此階段，順序讀入

17、所有輸入緞子通斷狀態(tài)，并將讀入 的信息存入內(nèi)存，接著進入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時，即使輸入信號發(fā)生變 化，內(nèi)存中輸入信息也不變化，只有在下一個掃描周期的輸入采樣階段才能讀入 信息。 2）程序執(zhí)行階段：plc對用戶程序掃描。 3）輸出刷新階段：當所有指令執(zhí)行完畢通過隔離電路，驅(qū)動功率放大器， 電路是輸出端子向外界輸出控制信號驅(qū)動外部負載。 2總體方案論證 2.1 PLC控制交通燈設(shè)計要求 甲O I 口動 和 O o 庶州燈 A fG Y O O 十字路n交通燈控制 iiiiiiiniiiiiiiin OOP =|言三 iiiiiiiii iiiiimi a o 0 -=-= 0 1- 東 o甲

18、 O 護 v+ COM O O 甫北燈 A Y O O O 圖2.1-1 PLC控制交通燈設(shè)計版面圖 信號燈受一個啟動開關(guān)控制，當啟動開關(guān)接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，數(shù) 碼管開始倒計時（注：THPLC-A型無此功能），且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。 當啟動開關(guān)斷開時，所有信號燈都熄滅。南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮 的同時東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄 滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持 2秒。到2秒時，東西黃燈熄滅， 東西紅燈亮，同時，南北紅燈熄滅，綠燈亮。東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈 亮維持20秒，然后閃亮3秒后熄滅。同時南北黃燈亮，維持 2秒

19、后熄滅，這時 南北紅燈亮，東西綠燈亮。周而復(fù)始。且要求南北綠燈和東西綠燈不能同時亮， 否則關(guān)閉系統(tǒng)，并立刻報警。 南北 25S -3S 茶西 mg 血 東函董燈 25S J 東西竺 南j匕綠燈 南北黃燈 圖2.1-2交通控制狀態(tài)圖 2.2PLC型號選擇 通過上面對系統(tǒng)設(shè)計的要求，可以看到要實現(xiàn)如此一個信號燈控制， 首先要 設(shè)置相應(yīng)的系統(tǒng)啟動按鈕作為系統(tǒng)的輸入控制。 其他的就是輸出信號了， 主要就 是各個信號燈的控制輸出了。 總的有車行燈的綠燈、 黃燈、紅燈和人行燈的綠燈、 紅燈。 通過上述的分析， 可以看到， 系統(tǒng)需要 1 個輸入和 6 個輸出，對于這樣一個 小型的系統(tǒng)可以選擇一些小型 PLC

20、 就可以滿足需求，本次設(shè)計中我們選擇的是 三菱 FX2N 系列 PLC。 2.3 三菱 FX 系列 PLC 的概述 FX 系列 PLC 是日本三菱公司繼 F1、F2 系列 PLC 之后推出的小型機。它同 時具有單元式 PLC 的簡單易用和模塊、式 PLC 的功能強大、配置靈活的優(yōu)點， 其機型種類較多，主要有 FX0S、FX0N、FX1、 FX1N 、FX2 、FX2N 、FX2NC 等。系統(tǒng)配置既固定又靈活， 基本上能滿足各種工業(yè)控制要求。 當控制要求較簡 單時，可選用容量較小的FXOS或FXON機型；當控制要求較復(fù)雜時，可選用性 能高、處理速度快、容量大的 FX2N 或 FX0N 機型。 F

21、X2N 系列是小型化、高速度、高性能等很多方面都是相當于 FX 系列中最 高檔次的超小型程序裝置。除輸入輸出 16-256 點的獨立用途外，還可以適用于 多個基礎(chǔ)組件間的連接、 模擬控制、 定位控制等特殊用途， 是一套可以滿足廣泛 需要的 PLC。 2.4 FX2N 系列 PLC 的特點 （1）系統(tǒng)配置既固定又靈活：可進行 16-256點的靈活輸入輸出組合?？蛇B接擴 展模塊，包括 FXON 系列擴展模塊。 （ 2）編程簡單，指令豐富：功能指令種類多，有高速處理指令、便利指令、數(shù) 據(jù)處理、特殊用途指令等。 （3）品種豐富：可選用16/32/48/64/80/128/點的主機，可以采用最小8點的擴

22、展 模塊進行擴展。也可根據(jù)電源及輸入輸出形式，自由選擇。 （ 4）高性能：內(nèi)置程序容量 8000 步，最大可擴充至 16K 步，可輸入注釋，還 有豐富的軟主件。 （5）高速運算：1個指令的運行時間，基本指令只需 0.08us，應(yīng)用指令在1.52us 至幾百微秒之間。 （ 6）多種特殊用途 ： FX2N 系列中， 1 臺基本單元最多可連接 8 臺擴展模塊或特 殊功能模塊， 連接上相當?shù)奶厥夤δ苣K后， 可應(yīng)用在模擬控制、 定位控制等特 殊場合。 3PLC 編程 3.1I/O 端口分配 表1人行道與車行道紅綠燈PLC控制的I/O端口分配圖 輸入 輸出 名稱 輸入點 名稱 輸出點 啟動按鈕 SBO

23、X5 車道紅燈 HLO Y30 車道黃燈 HL1 Y31 車道綠燈 HL2 Y32 人行道紅燈 HL3 Y33 人行道綠燈 HL4 Y34 3.2PLC硬件接線圖 3.3狀況轉(zhuǎn)移圖 3.3.1狀態(tài)表 人行道與車道紅綠燈 PLC控制的狀態(tài)表如表 3.3.1-1 表2 人行道與 車道紅綠 燈PLC控 制的狀態(tài) 表 丄步號 狀態(tài) 號 狀態(tài)輸出/狀態(tài) 功能 狀態(tài)轉(zhuǎn)移 原位 SO PLC初始化 X5: S0-S20 S0-S30 第1工步 S20 Y32得電，車行 燈綠燈亮 T20： S20-S21 S30 Y33得電，人行 燈紅等亮 T22: S30-S31 第2工步 S21 Y31得電，車行 燈黃燈

24、亮 T21： S21-S22 第3工步 S22 Y30得電，車行 燈紅燈亮 T26： S22-S0 第4工步 S31 Y34得電，人行 燈綠燈亮 T23： S31-S32 第5工步 S32 Y34失電，人行 燈綠燈暗 T25： S32-S33 S33 Y34得電，人行 燈綠燈亮 T24： S33-S32 C0： S33-S34 第6工步 S34 Y33得電，人行 燈紅燈亮 T26： S34-S0 Jump SO 按表331-1人行道與車行道紅綠燈 PLC控制的狀態(tài)表，可以畫出等效的并行結(jié) 構(gòu)SFC圖如下所示 LatterZ 圖3.3.1-1 狀況轉(zhuǎn)移圖 3.4梯形圖及指令表 梯形圖和指令表如下

25、表所示 XOOD T20 K300 033 Msaoz set 521 =SET so -set 330 -set 330 |stl| PET ENI：- 0 LD M8002 1 SET SO 3 STL SO 4 LD xooo 5 SET S20 7 SET S30 9 STL S20 10 OUT Y032 11 OUT T20 K300 14 LD T20 15 SET S21 17 STL S30 18 OUT Y033 19 LD T22 20 SET S31 22 STL S21 23 OUT Y031 24 OUT T21 K100 27 LD T21 28 SET S22

26、30 STL S31 31 OUT Y034 32 OUT T23 K100 35 LD T23 36 SET S32 38 STL S22 39 OUT Y030 40 OUT T22 K50 43 STL S32 44 OUT T25 K5 47 LD T25 48 SET S33 50 STL S33 51 OUT Y034 52 OUT T24 K5 55 OUT CO K5 58 LD T24 59 AND CO 60 SET S34 62 LD T24 63 ANI CO 64 OUT S32 66 STL S34 67 OUT Y033 68 OUT T26K50 71 RST

27、CO 73 STL S22 74 STL S34 75 LD T26 76 OUT SO 78 RET 79 END 功能說明： 實現(xiàn)圖所示的動作要求的梯形圖。用定時器T24和T25分別表 示人行道綠燈閃光時的接通和斷開時間，即閃光時，綠燈（丫34）接通0.5s,斷 開0.5s,其閃光次數(shù)（5次）用計數(shù)器C0來計數(shù)。當一個周期執(zhí)行完時，定時 器T26的常閉觸點斷開，使M8002線圈斷開，從而使各定時器（T20-T26）和 計數(shù)器C0均復(fù)位，T26的常閉觸點又閉合，重復(fù)執(zhí)行上一周期的動作過程。 4 PLC工作穩(wěn)定性及抗干擾措施 PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設(shè)備， 一般不需要采取什么措施，

28、就 可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力 較強，但當生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造 成程序錯誤或運算錯誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設(shè)備的失控 和誤動作，從而不能保證 PLC的正常運行，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方 面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面要求設(shè)計、安裝和使用 維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性 能。因此在使用中應(yīng)注意以下問題。 4.1工作環(huán)境 （1）溫度：PLC要求環(huán)境溫度在055oC，安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面， 四周通風散熱的空間應(yīng)足夠大。

29、（2）濕度：為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應(yīng)小于 85% （無凝露）。 （3）震動：應(yīng)使PLC遠離強烈的震動源，防止振動頻率為1055Hz的頻繁或連 續(xù)振動。當使用環(huán)境不可避免震動時，必須采取減震措施，如采用減震膠等。 （4）空氣：避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有 較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將 PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜 中。 （5）電源：PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很 高或電源干擾特別嚴重的環(huán)境中， 可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器， 以減少 設(shè)備與地之間的干擾。一般 PLC 都有直流 24V 輸出提供給輸入端

30、，當輸入端使 用外接直流電源時， 應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。 因為普通的整流濾波電源， 由于紋波 的影響，容易使 PLC 接收到錯誤信息。 4. 2 控制系統(tǒng)中干擾及其來源 現(xiàn)場電磁干擾是 PLC 控制系統(tǒng)中最常見也是最易影響系統(tǒng)可靠性的因素之 一，所謂治標先治本，找出問題所在，才能提出解決問題的辦法。因此必須知道 現(xiàn)場干擾的源頭。 （1）干擾源及一般分類： 影響 PLC 控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其 原因是電流改變產(chǎn)生磁場， 對設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射； 磁場改變產(chǎn)生電流， 電磁高速 產(chǎn)生電磁波。 通常電磁干擾按干擾模式不同， 分為共模干擾和差模干擾。 共模干 擾是信號對地的電

31、位差， 主要由電網(wǎng)串入、 地電位差及空間電磁輻射在信號線上 感應(yīng)的共態(tài) （同方向） 電壓疊加所形成。 共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模 電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng) I/O 模件損壞率較 高的主要原因），這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信 號兩極間的干擾電壓， 主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換 共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。 （2）PLC 系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑 強電干擾：PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣， 它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓。 尤其是電網(wǎng)

32、內(nèi)部的變化， 刀開 關(guān)操作浪涌、 大型電力設(shè)備起停、 交直流傳動裝置引起的諧波、 電網(wǎng)短路暫態(tài)沖 擊等，都通過輸電線路傳到電源源邊。 柜內(nèi)干擾： 控制柜內(nèi)的高壓電器， 大的電感性負載， 混亂的布線都容易對 PLC 造成一定程度的干擾。 來自信號線引入的干擾：與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了 傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑： 一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾， 這往往被 忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾， 即信號線上的外部感應(yīng)干擾， 這 是很嚴重的。由信號引入干擾會引起 I/O 信號工作異常和測量精度大大降低，嚴

33、 重時將引起元器件損傷。 來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾：接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（ EMC） 的有效手段之一。 正確的接地， 既能抑制電磁干擾的影響， 又能抑制設(shè)備向外發(fā) 出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使 PLC 系統(tǒng)將無法正常 工作。 來自 PLC 系統(tǒng)內(nèi)部的干擾：主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁 輻射產(chǎn)生， 如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響， 模擬地與邏輯地的相互 影響及元器件間的相互不匹配使用等。 變頻器干擾一是變頻器啟動及運行過程中 產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾， 引起電網(wǎng)電壓畸變， 影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量； 二是 變頻器的輸出會產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾，影響周邊

34、設(shè)備的正常工作。 4.3 主要抗干擾措施 （1）電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾 對于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為 1:1 的隔離變壓 器，以減少設(shè)備與 地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接 LC 濾波電路。如圖 1 所示 （2）安裝與布線 動力線、控制線以及 PLC 的電源線和 I/O 線應(yīng)分別配線， 隔離變壓器與 PLC 和 I/O 之間應(yīng)采用雙膠線連接。將 PLC 的 IO 線和大功率線分開走線，如必須在 同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線最好，這不僅能 使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。 PLC 應(yīng)遠離強干擾源如電焊機、 大功率

35、硅整流裝置和大型動力設(shè)備， 不能與 高壓電器安裝在同一個開關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi) PLC 應(yīng)遠離動力線（二者之間距離應(yīng) 大于200mm）。與PLC裝在同一個柜子內(nèi)的電感性負載，如功率較大的繼電器、 接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián) RC 消弧電路。 PLC 的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量 與模擬量也要分開敷設(shè)。模擬量信號的傳送應(yīng) 采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地， 接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的 1/10。 交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠離高壓線和動力 線，避免并行。 （3）I/O 端的接線 輸入接線：輸入接線一般不要太長。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時， 輸入接線可適當長些。輸入 /輸

36、出線不能用同一根電纜，輸入 /輸出線要分開。盡 可能采用常開觸點形式連接到輸入端， 使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致， 便 于閱讀。 輸出連接： 輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。 在不同組中， 可采用不 同類型和電壓等級的輸出電壓。 但在同一組中的輸出只能用同一類型、 同一電壓 等級的電源。由于 PLC 的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板， 若將連接輸出元件的負載短路， 將燒毀印制電路板。 采用繼電器電源輸出時， 所 承受的電感性負載的大小， 會影響到繼電器的使用壽命， 因此，使用電感性負載 時應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器。 PLC 的輸出負載可能產(chǎn)生干擾， 因此要采取措施加以控

37、制， 如直流輸出的續(xù) 流管保護，交流輸出的阻容吸收電路， 晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護。 （ 4）正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng) 良好的接地是保證 PLC 可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖 擊危害。接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的 接地系統(tǒng)是 PLC 控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。 PLC 控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、 屏蔽地、交流地和保護地等。 接地系統(tǒng)混亂對 PLC 系統(tǒng)的 干擾主要是各個接地點電位分布不均， 不同接地點間存在地電位差， 引起地 環(huán)路電流， 影響系統(tǒng)正常工作。 例如電纜屏蔽層必須一點接地， 如果電纜屏蔽層 兩端 A、 B 都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當發(fā)生異常狀態(tài)如雷 擊時，地線電流將更大。 此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下， 屏蔽層內(nèi)又會出現(xiàn)感應(yīng)電