试析PLC控制系统中的抗干扰措施

【摘 要】随着自动化程度的不断发展，自动控制在生产中越来越重要。但是在其应用的过程中，常会受到相应干扰源的限制，而使其不能更好的发挥作用。在这种情况下，就应该对PLC控制系统中干扰源进行分析，并在此基础上找出控制PLC控制系统干扰措施。本文主要从PLC控制系统干扰源、PLC控制系统干扰措施出发，对PLC控制系统中的抗干扰措施进行分析。

【关键词】PLC控制系统；抗干扰；措施

PLC控制系统作为自动化生产中重要组成部分，其在工业生产中有重要的作用。PLC控制系统不仅具有较强的可操作性和可靠性，同时也能较好的适应外部恶劣环境，凭借其优势在工业生产中已经得到了广泛应用。但是在其使用过程中，常会受到外界干扰，而使其不能更好的发挥作用。如何将PLC控制系统更好应用在现代化工业自动化生产中，已经成为相关产业值得思索的事情。

1 PLC控制系统中的抗干扰源

1.1 受电源干扰

PLC系统是由电网进行供电的，然而电网覆盖面积比较广，在电网传播过程中常会受到空间电磁的干扰，这样就会使电压、电流受到干扰，进而使电源受到干扰。特别是当大型设备、交流传动装置、电网短路的冲击，会通过相应的电路将干扰传到电源边，进而影响PLC控制系统正常运行。

1.2 受接地干扰

PLC控制系统在接地不规范的情况下，也会出现引起相应的干扰。就PLC控制系统来说，接地是十分重要的，正常情况下，PLC控制系统能与交流地接线、系统接地线、保护接地线及屏蔽接地线进行连接。但是在实际应用的过程中，常会因为安装和维护中的一些人为因素或非人为因素，而使与PLC控制系统线连接的地线出现一些漏洞，相应的电磁干扰会通过这些漏洞对PLC控制系统进行干扰。接地线安装问题，也会因各个接地电压不同而出现电位差，甚至会引起接地闭合环流电流，这些闭合环电流会在电磁场的感应下产生感应电流，感应电流和信号线路之间产生相应磁场的影响，而使PLC控制系统无法运行。

1.3 受信号采集干扰

PLC系统在运行过程中，常会受到电磁信号采集的干扰。对于PLC系统来说，在信号传输的过程中总会有各种各样的传输线，不管是输入信号线，还是输出信号线、控制线，在线路中都有直流、交流、模拟量等不同的信号传输。这些信号一旦受外界干扰，就会影响PLC控制系统的正常运行。信号采集干扰一般是信号线路受空间电磁的干扰而影响PLC系统正常运行，也可能是相应线路受变送器供电电源或信号仪供电电源的干扰，而使信号采集受到干扰，使PLC系统不能正常运行。

1.4 受空间辐射干扰

能够产生空间辐射的因素很多，电力网络、电力设备的暂态过程和高频感应加热设备都会引起空间辐射干扰，雷电、无线广播也会引起空间辐射干扰，最终产生电磁辐射。对于空间电磁辐射来说，其分布是比较复杂的，一旦PLC控制系统在空间辐射范围内，就会受到相关辐射的干扰。一般情况下，PLC控制系统会受到两个方面的空间辐射干扰，一是内部产生的干扰，一是由通信电路感应而产生的通信网络辐射干扰。当PLC控制系统的辐射干扰受到现场设备产生的电磁或是设备产生的电磁场干扰时，就会影响PLC控制系统的正常运行。

2 PLC控制系统中的抗干扰措施

2.1 解决电源干扰措施

在PLC系统干扰源中，电源干扰是影响PLC系统正常运行的关键性因素。要想解决这一问题，就应该对电网中的干扰进行抑制。在选用变压器的时候，就应该注意其容量要比实际需要的容量大1.5倍左右。在使用的过程中必须保证其屏蔽层是完好接地的，次级圈连接线要使用双绞线，以减少电源线之间的干扰。PLC控制电源在条件允许的状况下，可以在隔离变压器之前，就加入相应的滤波器，但是这时的变压器的初级和次级连接线使用的是双绞线。只有经过相应的滤波隔离后干扰才会渐渐的减弱，系统的可靠性才能增强。一般情况下，PLC控制系统采用的供电方式是以控制器I/O系统为主的。控制器和I/O系统都是由各自的隔离变压器进行供电的，同时也是与相应的电路、电源分开的。一旦其中一部分电源出现故障，也能保证其他电源正常工作；一旦输入、输出供电中断，相应的控制器也能继续供电，同时保证系统的可靠性。供电质量缺乏相应保证时，特别是暂时性的停电，控制器可以通过UPS进行不间断的供电，也就是将控制器表面的变压器转变为UPS不间断的稳压电源。对于那些不重要的设备，可以采用双路供电系统，来提高相应系统的可靠性。

2.2 解决接地干扰措施

PLC系统在于相应地线连接的时候，不仅要注意其安全，同时也要注意其受电磁干扰的影响。在受到接地干扰的时候，就应该采取相应的措施，对干扰进行抑制。在选用接地线的时候，最好能选择那些与PLC系统相符合质量好的接地线，毕竟正确的选择地线对PLC控制系统是有利的。同时在这里值得注意的一点就是接地方式与相应的输入信号频率是有一定关系的。当信号频率低于一兆赫兹的时候，可以选用一点接地方式；当信号频率高于十兆赫兹的时候，一般情况下，也是采用一点式接地方式，但是这种一点式方式必须保证所有地线的端子与最近的接地点是联系在一起的，同时也要保证接地电阻不大于一百欧姆，以保证PLC控制系统的正常运行。

2.3 解决信号采集干扰措施

要想解决PLC控制系统信号采集干扰问题，就应该对PLC控制系统的动力线及信号线各自配线。当这些线必须在一个槽内的时候，就应该对不同种类线进行分批捆扎，在条件允许的状况下，最好分槽走线，毕竟分槽走线能将干扰抑制到最小。用信号隔离器来解决信号采集干扰也能达到应有的目的。信号隔离器不仅能通过PLC接收到相应信号，同时也能通过半导体器件对其进行调制、变换，经过光感应器或磁感应器实现隔离转换，最终可以对原来的信号进行调节，使其与接地电源之间保持独立，进而有效的解决信号采集干扰问题，保障PLC系统的正常运行。

2.4 解决空间辐射干扰措施

当PLC系统受空间辐射干扰强烈的时候，可以通过设置接地电缆或是对PLC装置进行屏蔽，来保护PLC系统的相关元件。对PLC装置接地电缆或是对PLC装置进行屏蔽作为解决空间辐射电磁干扰重要措施，对PLC系统有序运行有重要作用。在设置电缆或是对其进行屏蔽时，可以将到部分PLC中的CPU增加到一块金属板上，并将其焊在电路板的地线上，也可以将CPU作为一个金属壳封装的插件，以便更好的对空间辐射电磁干扰进行屏蔽。

3 结束语：

随着经济的不断发展，自动化控制技术也在不断的发展中，特别是PLC控制系统的发展，为现代化工业发展创造了条件。 然而，在使用PLC控制系统的时候，总会受到一些限制性因素的干扰，而影响系统的正常运行。就目前来看，PLC控制系统的抗干扰性已经成为系统运行主要因素。要想使PLC控制系统更好的运行，就应该对PLC系统干扰源进行分析，在其设计和施工中采取相应的措施，解决相应干扰问题，以提高控制系统的性能。

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