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1、淺談PLC抗干擾的措施:通過對PLC干擾源的分析探討抗干擾的措施?! £P(guān)鍵詞:PLC;抗干擾;編程;措施 Abstract:basedontheanalysisoftheinterferencesourcesPLCanti-jammingmeasures. Keyming;measures ?。篢U74:A: PLC(可編程序控制器)是以微處理器為核心,綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。具有控制功能強(qiáng),可靠性高,使用靈活方便,易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用越來越廣泛。在冶金、交通、化工、電力
2、等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用,被成為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的三大支柱之一。 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性。故障也就大大降低。盡管PLC在設(shè)計(jì)制造時(shí)已采取了很多措施,使它對工業(yè)環(huán)境比較適應(yīng),但是為了確保整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,還是應(yīng)當(dāng)盡量使PLC有良好的工作環(huán)境條件,并采取必要的抗干擾措施。 1、PLC控制系統(tǒng)干擾的主要及途徑 1.1電源的干擾。PLC系統(tǒng)控制的正常供電電源均由電X供電。由于電X覆蓋范圍廣,它將受到所有空間電磁干擾,空間的輻射
3、電磁場(EMI)主要是由電力X絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)等產(chǎn)生的,通常稱為輻射干擾,若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi),就會收到輻射干擾,而在線路上感應(yīng)電壓。尤其是電X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(dòng)裝置引起的諧波、電X短路暫態(tài)沖擊等,都通過輸電線路傳到電源原邊??赡茉斐沙绦蝈e(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)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(dòng)作,從而不能保證PLC的正常運(yùn)行?! ?.2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號之外,總會有外部干擾信號侵入。此干
4、擾主要有兩種途徑:一是通過變送器或共用信號儀表的供電電源串入的電X干擾;二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾,由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多?! ?.3接地系統(tǒng)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(cuò)誤的接地,反而會引入嚴(yán)重的干擾信號,使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。 1.4變頻器干擾。一是變頻器啟動(dòng)及運(yùn)行過程中產(chǎn)生諧波對電X產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾,引起電X電壓畸變,影響電X的供電質(zhì)量;二是變頻器的輸出會產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射干擾,影響周邊設(shè)備的正常工作。 2、抗干擾的
5、措施 2.1電源干擾的抑制。一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。選用隔離性能較好的設(shè)備、選用優(yōu)良的電源、動(dòng)力線和信號線走線要更加合理等等,對電源變壓器、中央處理器、編程器等主要部件,采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁性良好的材料進(jìn)行屏蔽處理,以防止外界干擾信號的影響。電源調(diào)整與保護(hù):電源波動(dòng)造成電壓畸變或毛刺,將對PLC及I/O模塊產(chǎn)生不良影響。對微處理器核心部件所需要的+5V電源采用多級濾波處理,并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整,以適應(yīng)交流電X的波動(dòng)和過電壓、欠電壓的影響。盡量時(shí)電源線平行走線,時(shí)電源線對地呈低阻抗,以減少電源噪聲干擾。
6、其屏蔽層接地方式不同,對干擾抑制效果不一樣,一般次級線圈不能接地。輸入、輸出線應(yīng)用雙絞線且屏蔽層應(yīng)可靠接地,以抑制共摸干擾。此外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濾波電路等?! ?.2信號線引入的防干擾措施。動(dòng)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)采用雙絞線連接。將PLC的I/O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。此
7、外利用信號隔離器解決干擾問題也是很理想的辦法,其原理是首先將PLC接收的信號,通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變換,然后通過光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換,然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原信號或不同信號,同時(shí)對隔離后信號的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的信號、電源、地之間絕對獨(dú)立。只要在有干擾的地方,輸入端和輸出端中間加上這種隔離器,就可有效解決干擾問題。 2.3正確選擇接地點(diǎn),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(gè),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
8、干擾的重要措施之一。在PLC控制系統(tǒng)中,具有多種形式的“接地”,主要有:(1)信號地。輸入端信號元件的地;(2)交流地。交流供電電源的N線;(3)屏蔽地。為防止靜電和磁場感應(yīng)而設(shè)置的外殼或金屬