PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施

1、PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施工作發(fā)生異常，測(cè)量精度降氐，甚至很損傷PLC元器件。如果PLC控制系統(tǒng)隔離性稍差，可能或造成其傳輸?shù)男盘?hào)互相干擾，導(dǎo)致其共地系統(tǒng)總線發(fā)生回流現(xiàn)象，PLC控制系統(tǒng)就會(huì)誤動(dòng)或者死機(jī)。3）接地系統(tǒng)干擾。PLC控制系統(tǒng)正確接地主要作用是消除各電路電流流經(jīng)一個(gè)公共地阻抗是產(chǎn)生噪聲電壓，避免電磁場(chǎng)和地電位差的影響，使其不能形成地環(huán)路，提高抑制干擾能力。同時(shí)給控制系統(tǒng)建立一個(gè)基準(zhǔn)電壓，保證系統(tǒng)正常穩(wěn)定工作。但PLC控制系統(tǒng)的地線接地方式較多,系統(tǒng)接地、屏蔽接地保護(hù)接地以及交流等很容易搞混亂，接地混亂會(huì)導(dǎo)致干擾信號(hào)侵入，導(dǎo)致各個(gè)接地點(diǎn)電位差而產(chǎn)生地環(huán)路電流，影響PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行。同

2、時(shí)屏蔽層很容易受到變化磁場(chǎng)的影響產(chǎn)生感應(yīng)電流如果其電流與芯線電流發(fā)生耦合就會(huì)形成干擾信號(hào)回路影響PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行。2.3PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部干擾PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部干擾就是其內(nèi)部元器件與電路之間互相進(jìn)行電磁輻射而發(fā)生的干擾。產(chǎn)生，包括系統(tǒng)的邏輯電路發(fā)生互輻射、邏輯地與模擬地發(fā)生生互輻射、系統(tǒng)元器件之間不匹配等現(xiàn)象都會(huì)造成對(duì)PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部的干擾。3PLC控制系統(tǒng)抗干擾措施3.1 電源抗干擾措施為PLC控制系統(tǒng)提供的電源占有極重要的地位。為抑制電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)CPU電源與I/O電源等的干擾，PLC控制系統(tǒng)在裝置應(yīng)該配有隔離變壓器，其選擇的容量要比實(shí)際高1.2倍以上。屏蔽層接地良好，同時(shí)，為降低電源

3、線之間的相互干擾，隔離變壓器的二次線圈連接線選擇雙絞線，在交流電源輸入端加入低通濾波器。如圖1示。變壓器一次連接線與二次級(jí)連接線應(yīng)用的都是雙絞線，可以將干擾信號(hào)經(jīng)濾波隔離后降低，PLC控制的供電系統(tǒng)的控制器與I/O系統(tǒng)均有各自的隔離變壓器進(jìn)行供電，同時(shí)，供電電源與與主電路電源是分開的。假設(shè)輸入或者輸出供電因?yàn)楣收铣霈F(xiàn)中斷，控制器可以繼續(xù)供電，由此可見(jiàn)系統(tǒng)可靠性大大提高。如果PLC控制的供電系統(tǒng)供電質(zhì)量缺乏保證，電網(wǎng)饋點(diǎn)經(jīng)常中斷，應(yīng)該采用UPS電源給控制器供電，即將控制器前面的屏蔽變壓器改為UPS電源。UPS電源不但能夠不間斷供電，而且干擾信號(hào)的隔離性能強(qiáng)大。3.2 信號(hào)抗干擾措施1）輸入信號(hào)抗

4、干擾。一是利用輸入模塊進(jìn)行濾波來(lái)降氐輸入線與輸入線之間的干擾信號(hào),二是利用控制器接地來(lái)抑制輸入線與大地間的共模干擾。為預(yù)防電路信號(hào)在突變出現(xiàn)感應(yīng)電勢(shì)的干擾，在輸入端有感性負(fù)載時(shí)，應(yīng)該裝置硬件可靠性容錯(cuò)與容差設(shè)計(jì)技術(shù)，如果輸入的是交流信號(hào),可并聯(lián)電容與電阻于負(fù)載兩端；如果輸入是直流信號(hào)，可以并聯(lián)續(xù)流二極管。2）輸出電路抗干擾技術(shù)措施。PLC控制系統(tǒng)輸出一般有繼電器、晶體管以及晶閘管三種類型,其選擇要依據(jù)負(fù)載而定。如果所控制系統(tǒng)負(fù)載比PLC容量大，必須外接繼電器或者接觸器，控制系統(tǒng)才能正常運(yùn)行。帶有感性負(fù)載的PLC控制系統(tǒng)的輸出端，輸出信號(hào)進(jìn)行開與關(guān)變換時(shí)，部分電量發(fā)生突變而產(chǎn)生干擾信號(hào)，因此，為

5、保護(hù)PLC控制系統(tǒng)的輸出觸點(diǎn),預(yù)防這種變量突變?cè)斐傻挠绊懀?、須采取一定保護(hù)措施。如果控制系統(tǒng)控制的是直流負(fù)載，可在線圖兩端并聯(lián)一個(gè)二極管進(jìn)行續(xù)流，同時(shí)，二極管越靠近負(fù)載，其防干擾能力越強(qiáng)。如果控制系統(tǒng)控制的是交流負(fù)載，可在線圈兩端并聯(lián)RC吸收電路防止干擾。3.3 接地點(diǎn)抗干擾措施電力系統(tǒng)接地的作用主要是為了安全與抑制干擾，對(duì)PLC控制系統(tǒng)充分接地能有效預(yù)防電磁的干擾。系統(tǒng)接地主要分為浮地、直接接地以及電容接地三類方式。PLC控制系統(tǒng)的性質(zhì)是高速低電平控制裝置，因此通常選用直接接地方式，同時(shí)，要考慮PLC控制系統(tǒng)的信號(hào)電纜分布電容以及輸入裝置濾波干擾,系統(tǒng)裝置之間的信號(hào)交換頻率不得要大于1MH

6、z,其接地線方式選用一點(diǎn)接地與串聯(lián)一點(diǎn)接地。對(duì)于集中布置的PLC控制系統(tǒng)的接地方式一般選擇并聯(lián)一點(diǎn)接地方式最佳。PLC控制系統(tǒng)的各裝置的柜體中心展地點(diǎn)都有獨(dú)立的接地線連接接地極。PLC控制系統(tǒng)各個(gè)裝置之間如果有較大的間距，接地方式要選用串聯(lián)一點(diǎn)接地，一般用絕緣電纜或者一根截面較大的銅母線對(duì)各個(gè)裝置的柜體中心、接地點(diǎn)進(jìn)行連接后，直接將其連接接地極。PLC控制系統(tǒng)各個(gè)裝置的接地電阻不能大于5。，接地點(diǎn)盡可能靠近PLC裝置，同時(shí)接地線應(yīng)避開強(qiáng)電回路，如果不能避開，應(yīng)與強(qiáng)電回路電源線垂直相交，平行走線長(zhǎng)度盡可能縮短。此外，PLC系統(tǒng)接地點(diǎn)要與強(qiáng)電設(shè)備接地點(diǎn)距離要大于10m以上。3.4 軟件抗干擾措施1

7、）使用數(shù)字濾波的方法提高輸入信號(hào)的信噪比。隨著信息技術(shù)數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化快速發(fā)展，數(shù)字濾波器技術(shù)在數(shù)字信號(hào)分析與處理上被廣泛應(yīng)用，大大提升了信號(hào)安全可靠與有效傳輸。因此，為提升PLC控制系統(tǒng)輸入信號(hào)信噪比，可選用軟件數(shù)字濾波技術(shù)提升PLC控制系統(tǒng)信號(hào)真實(shí)性?？稍O(shè)計(jì)程序限幅法預(yù)防大幅度隨機(jī)干擾,即連續(xù)采樣5次,如果其中一次采樣支援比其他四次的幅值要大很多,就舍取之。同時(shí)對(duì)于PLC控制系統(tǒng)的流量、壓力、液面以及位移等眾多參數(shù)，采用算術(shù)平均法。即用n次采樣的平均值來(lái)代替當(dāng)前值。2 ）利用"看門狗"進(jìn)行雌。PLC內(nèi)部具有如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器以及輔助繼電器等各個(gè)功能的元件在設(shè)計(jì)程序

8、時(shí)，可以利用"看門狗”方法實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各組成部分運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控。屏蔽輸入元件的誤信號(hào)與輸出元件的誤動(dòng)作。譬如設(shè)置警戒時(shí)WDT:如果程序循環(huán)掃描執(zhí)行時(shí)間超過(guò)了WDT規(guī)定的時(shí)間，程序可能進(jìn)入死循環(huán)，立刻報(bào)警。3 ）消抖。在PLC控制系統(tǒng)周圍，一些行程開關(guān)或按鈕在運(yùn)行可能因?yàn)槎秳?dòng)而產(chǎn)生誤信號(hào)，可針對(duì)其抖動(dòng)時(shí)間短的特征，可在PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部的計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)一定時(shí)間的延時(shí)，得到消除抖動(dòng)后的可靠有效信號(hào)抑制干擾。4結(jié)束語(yǔ)總之，PLC控制系統(tǒng)中受干擾情況復(fù)雜，在采取抗干擾措施時(shí)必須對(duì)其自身抗干擾能力、行的環(huán)境、受干擾的性質(zhì)等各方面的因素綜合考慮，多方配合，合理而有效地抑制干擾信號(hào)，才能有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。參考文獻(xiàn)