PLC应用和调试应注意的问题

摘要：PLC可靠性好，使用方便，得到广泛应用，在设计应用中要注意工作环境，排除干扰因素，提高PLC系统可靠性。

关键词：PLC应用；工作环境；预防干扰

PLC（可编程控制器），由于可靠性好，使用方便，编程灵活，满足机电一体化的要求，使用愈来愈广泛，随着电子技术的不断发展，PLC成本下降，集电气、仪表、控制三个条件为一身，已成为工业控制标准设备。随着技术进步，PLC的性能在不断提高，应用在不断扩展，类型在不断增多。所以，它的概念也在不断更新。工厂自动化的三大技术支柱――PLC（可编程控制器）、Robot（机器人）、CAD/CAM（计算机辅助设计与制造），已发展成为当今社会自动化、信息化的重要支柱。

PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，将会造成设备的失控和误动作，不能正常运行。所以，在应用时要引起高度重视，有效地增强系统的抗干扰性能。应用时应注意以下问题：

一、工作环境

①温度；②湿度；③震动；④空气；⑤电源；应满足PLC使用环境要求，如遇到恶劣环境，应选用高等级防护的PLC。

二、控制系统中干扰及其来源

（1）干扰源及一般分类

通常电磁干扰按干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。

（2）PLC系统中干扰的主要来源及途径： ①强电干扰；PLC系统由电网供电。受到所有电网空间电磁干扰而在线路上感应电压。②柜内干扰；控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。③来自信号线引入的干扰 ；与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。④来自接地系统混乱时的干扰。

三、PLC干扰的预防办法

1、强电干扰的预防；仪表信号、PLC控制信号都为弱电，易受强电干扰。所以要求在柜外布线时，应将通讯线、信号线、控制线等弱电信号远离强电，间距不得少于20CM。电缆沟多层时，要求弱电电缆敷设在强电电缆下方。

2、柜内干扰的预防；PLC不能和高压电器安装在同一个开关柜内，PLC的输出采用中间继电器实现对外部开关量信号的隔离。如果现场条件限制，输入信号不能和强电电缆有效的隔离，可用小型继电器来隔离输入端的开关量信号。

在控制柜设计时应考虑，设备分层罢放，走线清晰。将PLC的I/O线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，如条件允许，分槽走线最好，并使其有尽可能大的空间距离，力求将干扰降到最低限度。

不同的信号线最好不用同一个插接件转接，如必须用同一个插接件，要用备用端子或地线端子将它们分隔开，以减少相互干扰。

PLC不能和高压电器安装在同一个开关柜内，在柜内PLC应远离动力线（二者之间距离应大于20cm）。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载，如继电器、接触器的线圈，应并联RC消弧电路。

3、信号线干扰的预防；

差模干扰抑制常态干扰的方法有：①在输入回路接RC滤波器或双T滤波器；尽量采用双积分式A/D转换器，由于这种积分器工作的特点，具有一定的消除高频干扰的作用；②将电压信号转换成电流信号再传输。

共模干扰预防方法如下：①采用双差分输入的差动放大器，这种放大器具有很高的共模抑制比；②输入线采用绞合线，绞合线能降低共模干扰，其感应互相抵消；③采用光电隔离的方法，可以消除共模干扰；④使用屏蔽线，并单边接地。⑤为避免信号失真，对于较长距离传输的信号要注意阻抗匹配。

4、变频器干扰的预防；

变频器的干扰处理比较麻烦，一般采取下面办法；①加隔离变压器。②使用滤波器。③加装输出电抗器。④接地处理注意事项。a、机壳接大地。b、柜内用到的直流电源，将直流电源的地端接到系统地。c、传送模拟信号的屏蔽线进行单点接地。若干扰还是无法解决，加隔离器。d、通讯线全接地，否则改成全隔离或者转成光纤通讯，不受任何干扰。e、屏蔽接地电极与变压器零线等其它强电设备接地电极的距离大于15cm。f、信号线必须要有唯一的参考地，防止形成“地环路”。