plc系統(tǒng)信號的干擾及抗干擾措施

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1、PLC系統(tǒng)信號的干擾及抗干擾措施?????可編程控制器PLC具有編程簡單、通用性好、功能強、易于擴展等優(yōu)點。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關系到整個系統(tǒng)可靠運行的關鍵。PLC中采用了高集成度的微電子器件，可靠性高，但由于使用時工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的工作環(huán)境惡劣，如大功率用電設備的起動或停止引起電網(wǎng)電壓的波動形成低頻干擾和電磁輻射等惡劣電磁環(huán)境，大大降低了PLC控制系統(tǒng)的可靠性。為了確?？刂葡到y(tǒng)穩(wěn)定工作，提高可靠性，必須對系統(tǒng)采取一定的抗干擾方法和措施。1影響

2、PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定的干擾類型1.1空間的輻射干擾?????空間的輻射電磁場（EMI）主要由電力網(wǎng)絡、電氣設備、雷電、高頻感應加熱設備、大型整流設備等產(chǎn)生，通常稱為輻射干擾，其分布極為復雜。其影響主要通過兩條途徑：一是對PLC通訊網(wǎng)絡的輻射，由通訊線路的感應引入干擾；二是直接對PLC內(nèi)部的輻射，由電路感應產(chǎn)生干擾。若此時PLC置于其輻射場內(nèi)，其信號、數(shù)據(jù)線和電源線即可充當天線接受輻射干擾。此種干擾與現(xiàn)場設備布置及設備所產(chǎn)生的電磁場的大小，特別是與頻率有關。1.2傳導干擾（1）來自電源的干擾????

3、?在工業(yè)現(xiàn)場中，開關操作浪涌、大型電力設備的起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等均能在電網(wǎng)中形成脈沖干擾。PLC的正常供電電源均由電網(wǎng)供電，因而會直接影響到PLC的正常工作。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間的電磁干擾而產(chǎn)生持續(xù)的高頻諧波干擾。特別在斷開電網(wǎng)中的感性負載時產(chǎn)生的瞬時電壓峰值是額定值的幾十倍，其脈沖功率足以損壞PLC半導體器件，并且含有大量的諧波可以通過半導體線路中的分布電容、絕緣電阻等侵入邏輯電路，引起誤動作。（2）來自信號傳輸線上的干擾?????除了傳輸有效的信

4、息外，PLC系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線總會有外部干擾信號的侵入。此干擾主要有2種途徑：①通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串人的電網(wǎng)干擾；②信號線上的外部感應干擾，其中靜電放電、脈沖電場及切換電壓為主要干擾來源。由信號線引入的干擾會引起I／O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。若系統(tǒng)隔離性能較差，還將導致信號間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動作甚至死機。1.3地電位的分布干擾?????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。地電位

5、的分布干擾主要是各個接地點的電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，從而引起了地環(huán)路電流，該電流可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。由于PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降，引起對信號測控的嚴重失真和誤動作。1.4PLC系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的干擾?????產(chǎn)生這種干擾的主要原因是系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射。如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影

6、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。2提高抗干擾能力的硬件措施?????硬件抗干擾技術是系統(tǒng)設計時應首選的措施，它能有效抑制干擾源，阻斷干擾傳輸通道。2.1供電電源?????電源波動造成的電壓畸變或毛刺，將對PLC及I／O模塊產(chǎn)生不良影響。據(jù)統(tǒng)計分析，PLC系統(tǒng)的干擾中有70％是從電源耦合進來的。為了抑制干擾，保持電壓穩(wěn)定，常采用以下幾種抗干擾方法：???（1）使用隔離變壓器衰減從電源進線的高頻干擾信號，輸入、輸出線應用雙絞線以抑制共模干擾。其屏蔽層接地方式不同，對干擾抑制

7、的效果也不一樣，一般做法是將初、次級屏蔽層均接地。???（2）用低通濾波器抑制高次諧波。低通濾波器的內(nèi)部電容上電感組合方式不同，其高次諧波的抑制效果也有一定區(qū)別。另外其電源輸入、輸出線應分隔開，屏蔽層應可靠接地。一般是在電源系統(tǒng)中既使用濾波器又使用隔離變壓器，但要注意先將濾波器接人電源再接隔離變壓器。?圖1隔離變壓器供電系統(tǒng)?????（3）用頻譜均衡法抑制電源中的瞬變干擾。這種方法不常用，其成本較貴。2.2接地?????良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件之一，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害

8、。接地線與機器的接地端相聯(lián)，基本單元必須接地，如果選用擴展單元，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，應給PLC接以專用地線，接地線與動力設備（如電動機）的接地點應分開，若達不到此要求，則可與其它設備公共接地，嚴禁與其它設備串聯(lián)接地，具體接地方式如圖2。接地電阻要小于5Ω，接地線要粗，面積要大于2平方毫米，而且接地點最好靠近PLC裝置，其間的距離要小于50米，接地線應避開強電回路，若無法避開時，應垂直相交，縮短平行走線的長度。?圖2PLC系統(tǒng)接地方式2.3輸入