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1、PLC控制系統(tǒng)的抗干擾分析第6期 山西焦煤科技 No.6 2009年6月 ShanxiCokingCoalScience&Technology Jun.2009 ·技術(shù)經(jīng)驗·PLC控制系統(tǒng)的抗干擾分析戎占宇①(山西興能發(fā)電有限公司) 摘 要 對影響山西興能發(fā)電有限公司輔網(wǎng)各系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要干擾源、成因進行了分析。從硬件電路設(shè)計和軟件程序編制入手,研究探討提高PLC控制系統(tǒng)抗干擾能力的方法和措施。實踐證明,這些方法和措施對提高PLC控制系統(tǒng)抗干擾能力具有普遍意義和實用價值。關(guān)鍵詞 PLC;控制系統(tǒng);抗干擾中圖
2、分類號:TD679 文獻標識碼:B允許在較或者電網(wǎng)其它設(shè)備采用SCR、 文章編號:1672-0652(20090021-)06-03 PLC作為一種自動化程度高、配置靈活的工業(yè)生1)電源波形畸變干擾:由于PLC控制系統(tǒng)本身產(chǎn)過程控制裝置,因為其本身的高可靠性、GTO、IGBT等電力半導(dǎo)為惡劣的環(huán)境下工作而在自動控制領(lǐng)域中得到廣泛體器件,在工作時產(chǎn)生的高次諧波、噪聲、寄生振蕩應(yīng)用。在山西興能發(fā)電有限公司全公司各輔助車間控制系統(tǒng)(除灰除渣程控系統(tǒng)、輸煤程控系統(tǒng)、凝結(jié)水精處理程控系統(tǒng)、鍋爐補給水處理程控系統(tǒng)、綜合水程控系統(tǒng)、爐水
3、加藥取樣程控系統(tǒng)、空壓機程控系統(tǒng)、工業(yè)廢水程控系統(tǒng))均采用PLC+上位機構(gòu)成一套完整的輔助監(jiān)控系統(tǒng)。PLC均采用MODICONQuantum系列產(chǎn)品。在PLC控制系統(tǒng)中,就PLC本身來說,其薄弱環(huán)節(jié)在I/O端口,雖然它有與現(xiàn)場相當可靠的隔離和端口之間的隔離以及端口輸入、輸出信號與總線信號之間的隔離,但由于PLC的應(yīng)用場合越來越廣,應(yīng)用環(huán)境越來越復(fù)雜,所受到的干擾也越來越多。如來自電源波形的畸變、現(xiàn)場設(shè)備所產(chǎn)生的電磁干擾、接地電阻的耦合、輸入元件觸點的抖動等各種形式的干擾,都可能使系統(tǒng)不能正常工作。因此,研究PLC控制系統(tǒng)干擾
4、信號的來源、成因及抑制措施,對于提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性具有重要作用。1 影響PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定的干擾因素影響PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定的干擾因素很多,主要的有下面幾種:等,引起電網(wǎng)電源波形畸變,通過電源線路對PLC產(chǎn)生的干擾。2)電路耦合干擾:由于PLC接地點選擇不當或接地不良,通過回路公共阻抗發(fā)生耦合而產(chǎn)生的電流干擾。3)輸入元器件觸點的抖動干擾:由于現(xiàn)場強烈振動使PLC輸入元器件觸點發(fā)生抖動(尤其是常閉觸點)產(chǎn)生的誤信號所形成的干擾。4)電容性干擾:在干擾源與干擾對象(PLC)之間存在分布電容耦合所產(chǎn)生的干擾。5
5、)電感性干擾:干擾源中的交變磁場通過干擾對象(PLC)中的電感性元件耦合所產(chǎn)生的干擾。6)波干擾:由空間電磁波(主要是雷達、電臺、移動電話、對講機、攝像頭監(jiān)控等)的電磁場、傳導(dǎo)波的傳導(dǎo)電流和傳導(dǎo)電壓所產(chǎn)生的干擾。通過合理配置供電電源、正確選擇接地點、接地方式和輸入輸出配線等措施,可有效提高系統(tǒng)的抗干擾能力。2 從硬件配置方面提高系統(tǒng)的抗干擾能力1)供電電源。由于PLC本身抗干擾的能力很強,通常只要將PLC電源與系統(tǒng)動力設(shè)備分開配線,對于來自電源的干擾,具有足夠強的抑制能力。但是,如果遇到特殊情況,電源干擾特別嚴重,可采用帶①
6、作者簡介:戎占宇 男 1972年出生 2004年畢業(yè)于華北電力大學(xué) 工程師 古交 030206.1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·22·山西焦煤科技2009年第6期屏蔽層的隔離變壓器供電,甚至加接線路濾波器,以抑制從交直流電源侵入的常模和共模瞬變干擾,還可抑制PLC內(nèi)部開關(guān)電源向外輻射噪聲。在有較強干擾源的環(huán)境中使用PLC,或?qū)LC工作可靠性要求特別高時,應(yīng)將屏蔽層和PLC
7、浮動地端子接地。興能發(fā)電公司已在輸煤程控改造中成功實踐,并將用大功率電阻與指示燈將動力信號感應(yīng)指示接地泄流。備用電纜芯短接并接地,取得了良好的效果。2)接 地。在PLC控制系統(tǒng)中,具有多種形式的“地”,主要有:a)信號地:是輸入端信號元件—傳感器的地。b)交流地:交流供電電源的N線,通常它是產(chǎn)生噪聲的主要地方。c)屏蔽地:一般為防止靜電、磁場感應(yīng)而設(shè)置的外殼或金屬絲網(wǎng),通過專門的銅導(dǎo)線將其與地殼連接。d)保護地:一般將機器設(shè)備外殼或設(shè)備內(nèi)獨立器件的外殼接地,用以保護人身安全和防護輸出端的干機的磁場耦合,可采用高導(dǎo)磁材料作外罩
8、,將外罩接入大地來屏蔽,在化學(xué)2套電除鹽中,為防隔離變對PLC干擾,采用此方法。3)輸入、輸出配線。a)將PLC電源線、I/O電源線、輸入信號線、輸出信號線、交流線、直流線都分開布線。開關(guān)量信號線與模擬量信號線也應(yīng)分開布線,且后者應(yīng)采用屏蔽線,并且將屏蔽層接地。數(shù)字傳輸線也要用屏蔽線,并且
