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1、PLC控制系统的抗干扰分析第6期 山西焦煤科技 No.6 2009年6月 ShanxiCokingCoalScience&Technology Jun.2009 ·技术经验·PLC控制系统的抗干扰分析戎占宇①(山西兴能发电有限公司) 摘 要 对影响山西兴能发电有限公司辅网各系统PLC控制系统稳定性的主要干扰源、成因进行了分析。从硬件电路设计和软件程序编制入手,研究探讨提高PLC控制系统抗干扰能力的方法和措施。实践证明,这些方法和措施对提高PLC控制系统抗干扰能力具有普遍意义和实用价值。关键词 PLC;控制系统;抗干扰中图
2、分类号:TD679 文献标识码:B允许在较或者电网其它设备采用SCR、 文章编号:1672-0652(20090021-)06-03 PLC作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生1)电源波形畸变干扰:由于PLC控制系统本身产过程控制装置,因为其本身的高可靠性、GTO、IGBT等电力半导为恶劣的环境下工作而在自动控制领域中得到广泛体器件,在工作时产生的高次谐波、噪声、寄生振荡应用。在山西兴能发电有限公司全公司各辅助车间控制系统(除灰除渣程控系统、输煤程控系统、凝结水精处理程控系统、锅炉补给水处理程控系统、综合水程控系统、炉水
3、加药取样程控系统、空压机程控系统、工业废水程控系统)均采用PLC+上位机构成一套完整的辅助监控系统。PLC均采用MODICONQuantum系列产品。在PLC控制系统中,就PLC本身来说,其薄弱环节在I/O端口,虽然它有与现场相当可靠的隔离和端口之间的隔离以及端口输入、输出信号与总线信号之间的隔离,但由于PLC的应用场合越来越广,应用环境越来越复杂,所受到的干扰也越来越多。如来自电源波形的畸变、现场设备所产生的电磁干扰、接地电阻的耦合、输入元件触点的抖动等各种形式的干扰,都可能使系统不能正常工作。因此,研究PLC控制系统干扰
4、信号的来源、成因及抑制措施,对于提高PLC控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。1 影响PLC控制系统稳定的干扰因素影响PLC控制系统稳定的干扰因素很多,主要的有下面几种:等,引起电网电源波形畸变,通过电源线路对PLC产生的干扰。2)电路耦合干扰:由于PLC接地点选择不当或接地不良,通过回路公共阻抗发生耦合而产生的电流干扰。3)输入元器件触点的抖动干扰:由于现场强烈振动使PLC输入元器件触点发生抖动(尤其是常闭触点)产生的误信号所形成的干扰。4)电容性干扰:在干扰源与干扰对象(PLC)之间存在分布电容耦合所产生的干扰。5
5、)电感性干扰:干扰源中的交变磁场通过干扰对象(PLC)中的电感性元件耦合所产生的干扰。6)波干扰:由空间电磁波(主要是雷达、电台、移动电话、对讲机、摄像头监控等)的电磁场、传导波的传导电流和传导电压所产生的干扰。通过合理配置供电电源、正确选择接地点、接地方式和输入输出配线等措施,可有效提高系统的抗干扰能力。2 从硬件配置方面提高系统的抗干扰能力1)供电电源。由于PLC本身抗干扰的能力很强,通常只要将PLC电源与系统动力设备分开配线,对于来自电源的干扰,具有足够强的抑制能力。但是,如果遇到特殊情况,电源干扰特别严重,可采用带①
6、作者简介:戎占宇 男 1972年出生 2004年毕业于华北电力大学 工程师 古交 030206.1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·22·山西焦煤科技2009年第6期屏蔽层的隔离变压器供电,甚至加接线路滤波器,以抑制从交直流电源侵入的常模和共模瞬变干扰,还可抑制PLC内部开关电源向外辐射噪声。在有较强干扰源的环境中使用PLC,或对PLC工作可靠性要求特别高时,应将屏蔽层和PLC
7、浮动地端子接地。兴能发电公司已在输煤程控改造中成功实践,并将用大功率电阻与指示灯将动力信号感应指示接地泄流。备用电缆芯短接并接地,取得了良好的效果。2)接 地。在PLC控制系统中,具有多种形式的“地”,主要有:a)信号地:是输入端信号元件—传感器的地。b)交流地:交流供电电源的N线,通常它是产生噪声的主要地方。c)屏蔽地:一般为防止静电、磁场感应而设置的外壳或金属丝网,通过专门的铜导线将其与地壳连接。d)保护地:一般将机器设备外壳或设备内独立器件的外壳接地,用以保护人身安全和防护输出端的干机的磁场耦合,可采用高导磁材料作外罩
8、,将外罩接入大地来屏蔽,在化学2套电除盐中,为防隔离变对PLC干扰,采用此方法。3)输入、输出配线。a)将PLC电源线、I/O电源线、输入信号线、输出信号线、交流线、直流线都分开布线。开关量信号线与模拟量信号线也应分开布线,且后者应采用屏蔽线,并且将屏蔽层接地。数字传输线也要用屏蔽线,并且
