浅谈plc控制系统的干扰问题(定稿)

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1、福建省马尾造船股份有限公司浅谈PLC控制系统的干扰问题【摘要】本文分析了PLC控制系统干扰的原因及解决方法，详细阐述了PLC控制系统产生干扰的原因，并对其进行分析探讨，着重介绍了一些常用的消除干扰的措施，文中结合相关的图纸，从理论到实际应用等方面对解决抗干扰问题进行详细的论述。【关键词】干扰、接地、信号【正文】进入21世纪，随着电气自动化技术的不断提高，工业设备自动化控制系统得到广泛的应用。可编程控制器简称PLC，它是一种特殊的控制计算机，具有编程简单、通用新好、功能强等优点，广泛应用于工业控制领域中，控制系统的可靠性虽然很

2、高，但是并非“万无一失”，系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行，而系统的可靠性则直接影响到设备的安全、稳定运行，将直接关系到企业的经济效益。影响PLC控制系统稳定运行的因素很多，而最直接、严重、难以捉摸的是控制系统的干扰问题。下面对PLC控制系统的干扰问题谈谈自己的几点想法：PLC控制系统干扰因素的分析一、来自空间辐射的干扰电气设备、电子设备的高密度应用以及由电力网络、雷电、无线电广播和雷达等产生的空间辐射电磁场，其主要以电磁感应的方式直接对PLC内部和通信网络的通信线路产生干扰。二、来自系统外部引线的干扰这种干扰主要由

3、于电源、信号线路等引起的干扰，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较为严重，主要表现在几个方面：1.由电源引起的干扰PLC系统一般由工业电网供电，工业系统中的某些大型设备的启动、停机等，可能引起电源过压、欠压、浪涌、下陷及产生尖峰等干扰，这些电压噪声干扰均会通过电源内阻藕合到PLC系统的电路，给系统造成极大的危害。实践证明，因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多。2.由于信号线路引入的干扰规划设备部：袁成建第5页2021-7-8福建省马尾造船股份有限公司此干扰主要有两种信息途径:一是通过变送器供电电源或共用信号

4、仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往容易被忽视；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，这种干扰往往非常严重。由信号线引入的干扰会引起I/0信号工作异常和测量精度大大降低，严重时可能引起元器件损伤。对于隔离性能较差的系统，还可能导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏的情况比较严重，由此引起系统故障的情况也很多。此种干扰经常发生于信号传输距离长的控制系统上。1.由于接地系统混乱引起的干扰众所周知良好的接地是提高电子设备可靠工作

5、的有效手段之一，正确合理的接地能抑制设备向外发出干扰；但接地不合理或是错误接地反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统无法正常工作。PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等，如果接地系统混乱，对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层。当发生异常状态如雷电击时，地线电流将更大。此外，屏蔽层、接地线和大地可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内会出现感应电流，干扰信号回路。若系统

6、地与其它接地处理混乱，所产生地地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。二、由于PLC系统内部引起的干扰主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射、模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂家对系统内部进行电磁兼容设计的内容，一般在成熟的系统中很少会发生。PLC系统的抗干扰措施和方法为了确保控制系统的稳定工作，提高可靠性，必须对控制系统采取一定的抗干扰措施。一、电源部分的抗干扰电源变压器是电源部分的主要元件，为了抑制电网中的干扰，一

7、般选用隔离变压器，且变压器容量应比实际需要大1.2-1.5倍左右。在使用中应要求变压器的屏蔽层良好接地，次级线圈连接线要使用双绞线，以减少电源线间干扰。对于PLC规划设备部：袁成建第5页2021-7-8福建省马尾造船股份有限公司的控制器电源，如果条件许可，还可在隔离变压器前加入滤波器，此时变压器的初级和次级连接线均要使用双绞线。这样干扰信号经滤波隔离后可大大减弱，增强了系统的可靠性。PLC供电系统可采用控制器和I/O系统分别由各自的隔离变压器供电，并与主电路电源分开。当某一部分电源出现故障时，而不会影响其它部分，如输入、输出

8、供电中断时，控制器仍能继续供电，提高了系统的可靠性，对于供电质量缺乏保证时(非长时间停电)，控制器可利用UPS不间断电源供电，即将控制器前面的屏蔽变压器改为UPS电源。对于一些重要的设备，为了提高系统的可靠性，交流供电电路可采用双回路供电系统。一、输入/输出信号的抗干扰为了防止输入/输出信