PLC系統(tǒng)中的抗干擾設(shè)計

PLC系統(tǒng)中的抗干擾設(shè)計plc掌握系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計是系統(tǒng)的一個重要組成部分，本文只從硬件部分加以爭論。在軟件編程上也可以利用軟件的冗余設(shè)計技術(shù)設(shè)計一些程序，來屏蔽輸入元件的誤信號，防止輸出元件的誤動作。在實際應(yīng)用時可以同時利用硬件和軟件的抗干擾技術(shù)，讓PLC系統(tǒng)滿意要求，并能達到一個抱負(fù)的工作狀態(tài)。

一、電源部分的抗干擾設(shè)計

電源變壓器是電源部分的主要元件，為了抑制電網(wǎng)中的干擾，一般選用隔離變壓器，且變壓器容量

應(yīng)比實際需要大1.2～1.5倍左右。在使用中應(yīng)要求變壓器的屏蔽層良好接地，次級線圈連接線要使用雙絞線，以削減電源線間干擾。對于PLC的掌握器電源，假如條件許可，還可在隔離變壓器前加入濾波器，此時變壓器的初級和次級連接線均要使用雙絞線，如圖1所示。這樣干擾信號經(jīng)濾波隔離后可大大減弱，增加了系統(tǒng)的牢靠性。

PLC供電系統(tǒng)可采納如下方式，掌握器和I/O系統(tǒng)分別由各自的隔離變壓器供電，并與主電路電源分開。當(dāng)某一部分電源出了故障時，而不會影響其他部分，如輸入、輸出供電中斷時，掌握器仍能連續(xù)供電，提高了系統(tǒng)的牢靠性，如圖2所示。對于供電質(zhì)量缺乏保證時（非長時間停電），掌握器可利用UPS不間斷電源供電，即將掌握器前面的屏蔽變壓器改為UPS不間斷穩(wěn)壓電源。對于一些重要的設(shè)備（醫(yī)療設(shè)備等），為了提高系統(tǒng)的牢靠性，溝通供電電路可采納雙路供電系統(tǒng)。

二、輸入輸出信號的抗干擾設(shè)計

為了防止輸入、輸出信號受到干擾，應(yīng)選用絕緣型I/O模塊。

1．輸入信號的抗干擾設(shè)計

輸入信號的輸入線之間的差模干擾可以利用輸入模塊濾波來減小干擾，而輸入線與大地間的共模干擾可通過掌握器的接地來抑制。在輸入端有感性負(fù)載時，為了防止電路信號突變而產(chǎn)生感應(yīng)電勢的影響，可采納硬件的牢靠性容錯和容差設(shè)計技術(shù)，即在負(fù)載兩端并聯(lián)電容C和電阻R，對于直流輸入信號，可并接續(xù)流二極管D，詳細(xì)電路如圖3所示。

對于圖3中CR的選擇應(yīng)適當(dāng)，一般負(fù)載容量在10VA以下時，應(yīng)選C為0.1F，R為120Ω，當(dāng)負(fù)載容量在10VA以上時，應(yīng)選C為0.47F，R為47Ω。

2．輸出電路的抗干擾設(shè)計

對于PLC系統(tǒng)為開關(guān)量輸出，可有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式。詳細(xì)選擇要依據(jù)負(fù)載要求來打算。若負(fù)載超過了PLC的輸出力量，應(yīng)外接繼電器或接觸器，才可正常工作。

PLC輸出端子若接有感性負(fù)載，輸出信號由OFF變?yōu)镺N或從ON變?yōu)镺FF時都會有某些電量的突變而可能產(chǎn)生干擾。在設(shè)計時應(yīng)實行相應(yīng)的愛護措施，以愛護PLC的輸出觸點，如圖4所示。對于直流負(fù)載，通常是在線圈兩端并聯(lián)續(xù)流二極管D，二極管應(yīng)盡可能靠近負(fù)載，二極管可為1A的管子。對于溝通負(fù)載，應(yīng)在線圈兩端并聯(lián)RC汲取電路，依據(jù)

負(fù)載容量，電容可取0.1F～0.47F，電阻可取47Ω～120Ω，且RC盡可能靠近負(fù)載。

對于大容量負(fù)載電路，由于繼電器或接觸器在通斷時會產(chǎn)生電弧干擾，因此須在主觸點兩端連接RC浪涌汲取器，如圖5（A）所示，若電動機或變壓器開關(guān)干擾時，可在線間采納RC浪涌汲取，如圖5（B）所示。

三、外部配線的抗干擾設(shè)計

外部配線之間存在著互感和分布電容，進行信號傳送時會產(chǎn)生竄擾。為了防止或削減外部配線的干擾，溝通輸入、輸出信號與直流輸入、輸出信號應(yīng)分別使用各自的電纜。集成電路或晶體管設(shè)備的輸入、輸出信號線，要使用屏蔽電纜，屏蔽電纜在輸入、輸出側(cè)要懸空，而在掌握器側(cè)要接地。詳細(xì)電路設(shè)計如圖6所示。配線時在30米以下的短距離，直流和溝通輸入、輸出信號線最好不要使用同一電纜，假如要走同一配線管時，輸入信號要使用屏蔽電纜。30米～300米距離的配線時，直流和溝通輸入、輸出信號線要分別使用各自的電纜，并且輸入信號線肯定要用屏蔽線。對于300米以上長距離配線時，則可用中間繼電器轉(zhuǎn)換信號，或使用遠程I/O通道。對于掌握器的接地線要與電源線或動力線分開，輸入、輸出信號線要與高電壓、大電流的動力線分開配線。

四、PLC裝置的接地設(shè)計

良好的接地是保證PLC牢靠工作的重要條件之一，可以避開偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地線與機器的接地端相聯(lián)，基本單元必需接地，假如選用擴展單元，其接地點與基本單元接地點接在一起。為了抑制附加在電源及輸入、輸出端的干擾，應(yīng)給PLC接以專用地線，接地線與動力設(shè)備(如電動機)的接地點應(yīng)分開，若達不到此要求，則可與其他設(shè)備公共接地，嚴(yán)禁與其他設(shè)備串聯(lián)接地，詳細(xì)設(shè)計如圖7所示。另外接地電