PLC可变程控制系统抗干扰问题分析与思考

摘要：文章阐述了plc变程控制系统干扰问题的解决方案，并从多方面以实例介绍处理干扰的措施和途径。

关键词：PLC；干扰控制；系统解决方案

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1006—8937（2012）23—0140—02

科学技术以及社会经济的不断发展，PLC系统也被越来越多的被运用到工业控制系统中。PLC控制系统会对工业企业产生相应的影响，尤其对企业中的安全生产以及经济运行都会产生较大的影响。因为上述的原因，所以工业企业在运用PLC控制系统的同时，也要求此系统要具有非常好的可靠性，而PLC控制系统要想得非常可靠和安全的运行，其中最为关键的部分在于系统的抗干扰能力。各种类型的PLC控制系统被运用在自动化系统中，这些PLC通常都被使用在比较恶劣的环境当中。如何在如此恶劣的使用环境中，使PLC控制系统具有较高的抗干扰能力，并且使其可靠性得到提高，则要对以下方面予以重视：其一，对于生产PLC控制系统的厂家提出了相应的要求，要求其产生的产品要具有较高的抗干扰能力；其二，要求在PLC系统的使用过程中各个环节都要得到足够的重视，如安装施工或使用维护等，只有将各个方面进行协调配合，才能够将问题进行完善的解决，从而使PLC系统的抗干扰性能得以增强。

1 电磁干扰源及对系统的干扰

PLC控制系统中电磁干扰的主要来源主要有以下几种。

1.1 来自空间的辐射干扰

空间的辐射电磁场的产生有很多种，并且其分布也非常的复杂，一般将这些称为是辐射干扰，造成其产生的情况如下：电气设备的暂态过程、高频感应加热设备、电视、电力网络、无线电广播、雷电、雷达等。辐射干扰的大小与现场设备的布置有关，与这些设备所产生的磁场大小有关，而其中频率与其有密切的相关。在这种情况之下，通常采用以下方式对其进行保护，其一通过将PLC局部屏蔽，其二将屏蔽电缆予以设置，其三进行高压泄放零件。

1.2 来自系统外引线的干扰

来自系统外引线的干扰通常被称为是传导干扰，而其产生主要为电源及信号线的引入而产生，这种情况的干扰通常在我国的工业现场出现的比较频繁同时也比较严重。

①来自电源的干扰。在实际操作中因为电源的引入而产生的干扰对PLC系统造成的控制故障的现象非常的多，通常情况下当有这样的现象产生时，必须将PLC电源更换为绝缘性非常好的电源才能够将上述问题予以解决。

②来自信号线引入的干扰。在实际的操作中，PLC控制系统会与不同类型的信号传输线相连接，连接后在传输有效信息之外，还存在着有大量外部干扰信号的侵入情况。

③接地系统如果出现混乱情况，也会造成相应的干扰。

2 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计

为了使PLC控制系统能够在工业电磁环境中，尽量的避免或是尽量的减少内部外部的电磁干扰，那么就必须在对系统设计的阶段便采取相应的抵制措施，通常有三个方面，而这三个方面为抵制电磁干扰的最为基本的原则：其一抑制干扰源；其二将电磁干扰的传播途径予以切断或是衰减；其三是将系统以及装置的抗干扰能力予以提高。

2.1 设备选型

在对设备进行选择的时候要注意以下几点：一方面要选择一些具有较高抗干扰能力的产品；另一方面要对生产厂商给出的系统抗干扰的指标予以充分的了解，看其提供的产品是否可以在高频率的磁场以及大电场强度等一些环境中进行工作；最终应对这些产品在类似的工作中的应用实绩予以了解和考查；其四在选择一些国外的进口产品里要按照我国的相应标准进行合理的选择。

2.2 综合抗干扰设计

如果要从系统外部来进行考虑进而采取相应的抵制措施，那么要注意以下几方面：第一，防止空间辐射电磁干扰，要将PLC系统以及外引线进行屏蔽；第二，防止通过外引线引入而造成的传导电磁干扰，要对外引线进行相应的隔离和滤波，而在进行这方面的操作时要特别注意要对原理动力电缆进行分层的布置；第三，将接地系统予以完善，就要求对接地装置以及接地点进行正确的设计；其四，为了进一步的使系统的安全可靠性予以提高，要充分的利用软件手段。

3 主要抗干扰措施

3.1 采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰

在整个PLC控制系统之中，占有着最为重要地位的是这个系统中的电源。现在普遍运用的PLC控制系统中使用的供电电源，通常都会考虑到电网引入的干扰问题，因此会选取其电源隔离性能较好的电源，但是在PLC系统中的采用的直接电气连接中的仪表电电源，以及变送器供电的电源这两方面却没有得到相应的重视，虽然在其中也采取一些相应的隔离措施，但是通常情况下仅对这两方面采取隔离措施是远远不够的，因为现在企业普遍使用的隔离变压器都具有着分布参数比较大的特点，而这一特点会直接造成其抑制干扰的能力会变得非常的低，因此在电源耦合时便会产生大量的干扰，其中有串入共模干扰以及差模干扰。因此想要将PLC系统中的干扰予以减少，就必须要对电源的选择予以重视。

除了上述内容中所涉及到的方式与方法之外，还可以采取在线式不间断供电电源，因为这样的电源可以使电网馈点得到不中断，从而增加供电的安全与可靠性。

3.2 电缆选择的铺设

为了使动力电缆辐射的电磁干扰得以尽量的减少，在这些电缆中变频装置中的馈电缆的电磁干扰更是要予以相应的减少。通常情况下为了使电缆的辐射电磁干扰得以相应的减少，可以采用一些特殊的电缆从而达到满意的效果，如采用铜带铠装屏蔽电力电缆，此类电缆在实际操作中得到的效果是非常好的。不同的电缆用于传送不同类型的信号，因此在对信号电缆进行实际铺设的过程中，一定要按不同的信号类型进行电缆铺设，在实际的操作中坚决不能将同一种电缆同时用于传输信号和传输支力电源，这样会使电磁干扰加大，同时在对不同电缆铺设的过程中，要将动力电缆与信号线这两种电缆进行分层的铺设，从而达到最大限度的对电磁干扰的减少。

3.3 硬件滤波及软件抗如果措施

要将地间与信号线进行并接电容的活动，这一行为要在信号接入计算机之前进行，这样做可以在一定程度上使共模干扰得以减少；为了减少差模干扰这一情况的出现，可以在信号的两极间装置一些滤波器。要想从根本上将电磁干扰而产生的一些负面影响予以消除是不可能实现的，因为电磁干扰有着非常复杂的性质，所以在PLC控制系统进入设计的阶段以及进入到软件设计的阶段中，要相应的有抗干扰方面的相应处理，以此提高PLC系统的可靠稳定性。

3.4 正确选择接地点，完善接地系统

接地目的一般来讲，一是考虑到安全问题，另外一个就是可以抵制干扰。因此，要使PLC控制系统对干扰能有有效的抑制，可以采用正确的接地系统。通常情况下，接地系统的接地方式有三种形式，一为浮地接地，二为直接接地，三为电容接地。而对PLC控制系统进行系统接地时，从系统的性质来讲属于高速低平控制装置，因此要依据此采取上述的第二种方式进行接地系统的安装。

4 结 语

从文章的分析中我们可以清晰的看出，在PLC控制系统中出现的干扰问题，并不能仅从一个方面来考虑，因为其干扰形成的复杂性造成了要对其进行相应的抑制，就需要在PLC控制系统抗干扰这方面的设计中，不能仅从一种因素的影响去考虑，而应该从各方面综合协调考虑，这样才能有效的控制干扰，并且对不同的干扰情况，应该有具体的分析措施，采取不同的解决办法，只有这样，才能让控制系统正常有效的工作。

参考文献：

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