西门子PLC的应用及抗干扰的探讨

【摘 要】可编程控制器（以下简称PLC）是一款专门为了工业生产设备和环境而设计制造的一种电子装置。 在PLC中，西门子PLC在市场中占有很大的比例。虽然由于设备本身和环境因素的影响，存在着一些干扰设备正常使用的问题，但是PLC还是受到广泛的应用。因此，本文就西门子PLC的应用及抗干扰进行探讨和分析，并针对这些问题提出一些改进的方法。

【关键词】西门子PLC的；应用；抗干扰

1 引言

近几年来，PLC从产生到现在，其功能完成了由弱到强的转变，其应用领域也从小到大的扩展开来。特别值得一提的是今天的西门子PLC在处理人机接口、模拟量、网络和数字运算的各方面能力都有很大的提高，在各行各业里发挥着无可替代的作用，受到了很多电子设备生产厂家的欢迎，它不仅仅代表着新的科学技术市场化，同时也代表着智能化时代的来临。设备在实际应用中难免会出现各种问题，就像西门子PLC 在应用中也会出现了一些有关干扰的问题，对其应用的操作具有重大影响，因此也需要进一步的改善。

2 西门子PLC 的概念

PLC 是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

3 西门子PLC 的应用领域

目前，西门子PLC 在市场上的应用都是非常的广泛，尤其是在机械制造、钢铁、建材、石油、汽车、化工、电力、轻纺、交通运输、文化娱乐、环保及燃气行业等各个行业，按照使用情况主要分为以下五大类：一是开关量逻辑控制；二是工业过程控制；三是运动控制；四是数据处理；五是通信及联网。

4 西门子PLC 的应用特点

西门子PLC 的生产采用独特的工艺并且结合先进的科学技术进行生产的， 可靠性高，抗干扰能力强。其工业生产特点也与以前的PLC 完全不同。生产过程中采用了巨大的规模集成电路以及先进的生产工艺技术进行生产，而且在生产后采用了新的质量监测方式，从每一个细节保证产品的质量。设备配套齐全，功能完善，适用性强。生产出来的产品在编程方面也是非常的简单易学，为初学者带来了极大的方便，也深受工程技术人员喜爱。同时，西门子PLC 在应用的过程中能耗也是非常低的，工作量小，维护方便，符合我国的节能环保理念。

5 西门子PLC 的主要抗干扰措施

虽然西门子PLC有着相对较高的可靠性，抗干扰的能力也相对比较强，可是一旦其运行的环境比较恶劣，受到电磁的严重干扰，或者是没有正确的对其进行安装和使用，那么就很容易导致程序和运算方面的错误，进而就会输入错误或者是导致输出错误，最终会导致设备失控以及动作错误，PLC的正常运行无法得到保障，在其应用过程中应该注意下面几个问题：

（1）PLC 的工作状况对于地点的选择也是有有必要的，地点的选择也会很大程度上面影响它的正常运行。我们在对其进行接地的过程中就是要保证PLC 的影响状况正常的，但是也可能接地会进一步带来一些干扰， 所以我们就要对地点进行合理周到的考虑，才能保证其能够在日后的运行中比较的稳定，不会经常性的发生故障，严重的影响了其工作效率，也会给工作人员带来不必要的麻烦。在选择地点方面必须要考虑到干扰小的地方进行接地设置。在环境方面，要注意以下几个问题：

1）温度。PLC工作时的环境温度应该处于0～55℃之间，不能将其安装在发热量超过界定值的元件下，而且还应该保证PLC周围有充足的通风散热空间，以防热量累积过高。

2）湿度。PLC在湿度方面也有要求，为了使得PLC的绝缘性能有充分的保障，应该把空气的相对湿度控制在85%以下。

3）震动。使PLC与同强烈的震动源有一定间隔距离，控制振动频率，避免频率在10～55Hz之间频繁的或连续的振动。尽量避免震动对PCL的影响，如果PCL在应用时无法避免震动造成的干扰，就应该对PCL进行必要的减震处理，比方说用减震胶等。

4）空气。要避免空气中易燃和腐蚀的气体（比如说硫化氢、氯化氢等）与PCL的接触。有的在PCL使用环境里面，空气中含腐蚀性气体或粉尘比较多，可以在有较好封闭条件的控制柜或者控制室中安装。

（2）控制系统中干扰以及各个方面中产生的电磁波，保证其电磁波的干扰量少于在技术要求中所要求的电磁波干扰程度，这样才能使得设备能够稳定正常的运行。在干扰方面，我们有许多的物理方式可以采取的，比如是进行一些必要的防护措施等等。

（3）信号线引入的防干扰措施

1）输入、输出线分开，不能使用同一根电缆。动力线、控制线以及PLC 的电源线和I/O 线应分别配线，隔离变压器与PLC 和I/O之间应采用双绞线连接，

2）在允许的条件下将导线的电流流向作反方向处理，以减弱相互产生的磁场的干扰。尽量使信号线与电源线分开敷设，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，分槽走线最好，绝对禁止电源线、信号线用同一根电缆。

3）信号在接入PLC前，在信号线与地间并接电容，在信号两极间加装滤波器，输入端和输出端中间加上信号隔离器，可有效解决干扰问题。

4）使用屏蔽线，屏蔽层只一端接地，可防止干扰。在PLC 控制系统的软件设计和组态时，在软件方面进行抗干扰处理，进一步提高系统的可靠性。

（4）变频器干扰的抑制对于变频器的干扰可采取如下措施：

1）增加交流/ 直流电抗器。安装电抗器实际是从外部增加变频器供电电源的内阻抗。在变频器的交流侧或变频器的直流侧安装电抗器或同时安装，可抑制谐波电流。

2）使用隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，除了电源电压变换的作用，还可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。

3）使用一些滤波器模块或组件，遮掩那个可以极大的增加其抗干扰的能力，同时，在这样的防护措施采取后还可以对周围的灰尘进行合理的避免过滤。

4）在输电方面，我们尽可能的采取近地输电而不是远程输电，这样不仅仅可以提高输电的效率，减少在输电过程中的电能的损失，而且还有利于节约工程的成本，进一步提高工程的利润，从而让更多的人力和资金应用在其他方面。

5）尽量减少变频器与控制系统不必要的连线，不同类型得势不得分可以听发出不同的电磁波，都会对PLC 的应用产生一系列的影响，所以，在哦此过程中我们需要考虑变频器的选择，尽量的选择那些产生干扰少的设备，以此来减少应用中产生的影响。

（5）合理处理电源以抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1 ∶ 1 的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路，PLC可以抵抗一定的电源线干扰。在可靠性要求很高或者有着严重干扰的电源环境中，为了将设备和地之间的干扰减小，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器。

6 结束语

随着西门子PLC的不断市场化，我们相信其不仅仅将会在燃气行业得到快速的发展，而是在市场的每一个领域中都会有所突破。对于现今在燃气行业中西门子PLC存在的应用干扰问题，通过不断的在实际应用中的实践和总结在不久的将来也会得到解决，使其运行更加的稳定。

参考文献：

[1]张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2011.

[2]于庆广.可编程控制器原理及系统设计[M].北京：清华大学出版社，2012.