PLC控制系统的抗干扰措施37265

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1、PLC控制系统的抗干扰措施作者:贾荣丛,王划…,山东大学控制科学与工程学院-ControlEngineeringChina2006-05-19点击:808概述自动化系统屮所使用的各种类型PLC,有的是集屮安装在控制室，有的是分散安装在生产现场的各单机设备上，虽然它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中，但PLC是专门为工业生产环境而设计的控制装置，在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施,故具有较强的适应恶劣工业环境的能力、运行稳定性和较高的可靠性，因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用，但是由于它直接和现场的I/O设备相连，外来

2、干扰很容易通过电源线或I/O传输线侵入，从而引起控制系统的误动作。PLC受到的干扰可分为外部干扰和内部干扰。在实际的生产环境下，外部干扰是随机的，与系统结构无关，且干扰源是无法消除的,只能针对具体情况加以限制；内部F扰与系统结构有关，主要通过系统内交流主电路，模拟量输入信号等引起,可合理设计系统线路来削弱和抑制内部干扰和防」上外部干扰。要提高PLC控制系统的可靠性,就要从多方面提高系统的抗干扰能力。分析硬件电路，提出硬件抗干扰措施1、PLC控制系统的安装和使用环境PLC是专为工业控制设计的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。但是在PLC控制系统中，如

3、果环境过于恶劣，或安装使用不当，会降低系统的可靠性。PLC使用环境温度通常在0°C〜55°C范围内，应避免太阳光直接照射，安装位置应远离发热量犬的器件，同时应保证有足够大的散热空间和通风条件。环境湿度一般应小于85%,以保证PLC有良好的绝缘。在含有腐蚀性气体、浓雾或粉尘的场合，需将PLC封闭安装。此外，如果PLC安装位置有强烈的振动源，系统的可靠性也会降低，所以应釆取相应的减振措施。2、PLC的电源与接地PLC本身的抗干扰能力一般都很强。通常，只能将PLC的电源与系统的动力设备电源分开配线，对于电源线来的干扰，一般都有足够强的抑制能力。但是，如果遇上特殊情况，电源干

4、扰特别严重，可加接一个带屏蔽层的隔离变压器以减少设备与地之间的干扰，提高系统的可靠性。如果一个系统中含有扩展单元，则其电源必须与基本单元共用八个开关控制，也就是说，它们的上电与断电必须同时进行。良好的接地是保证PLC安全可靠运行的匝要条件。为了抑制附加在电源及输入端、输出端的干扰,应给PLC接专用地线，并且接地点要与其它设备分开，如图1(a)o若达不到这种要求，也可采用公共接地方式，如图1(b)。但是禁止采用串联接地方式，如图1(c),因为它会使各设备间产生电位差而引入干扰。此外，接地线要足够粗,接地屯阻要小，接地点应尽可能靠近PLCo(a)(b)(c)£1：PLC篦

5、播壇点击看原图接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗干扰的重要措施之一。接地在消除干扰上起很大的作用。这里的接地是指决定系统电位的地，而不是信号系统归路的接地。在PLC控制系统中有许多悬浮的金属架，它们是惧空中干扰的空中线，需要有决定电位的地线。交流地是PLC控制系统供电所必需的，它通过变压器中心点构成供电两条回路之一。这条回路上的电流、各种谐波电流等是个严重的干扰源。因此交流地线、直流地线、模拟地和数字地等必须分开。数字地和模拟地的共点地最好置悬浮方式。地线各点之间的电位差尽可能小，尽量加粗地线,有条件可采用环形地线

6、。系统地端子(LG)是抗干扰的屮性端子,通常不需要接地，可是，当电磁干扰比较严重时，这个端子需与接大地的端子(GR)连接。3、PLC的输入.输出设备输入电路是PLC接受开关量、模拟量等输入信号的端口，其元器件质量的优劣、接线方式及是否牢靠也是影响控制系统可靠性的重要因素。以开关量输入为例，按钮、行程开关的触点接触要保持在良好状态，接线要牢固可靠。机械限位开关是容易产生故障的元件，设计时，应尽量选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关。此外，按钮触点的选择也影响到系统的可靠性。在设计电路时，应尽量选用可靠性高的元器件，对于模拟量输入信号来说，常用的有4〜20mA、0〜20

7、mA直流屯流信号；0〜5V、0~10V直流电压信号，电源为直流24Vo对于开关量输出來说，PLC的输出有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三种形式，具体选择哪种形式的输出应根据负载要求来决定，选择不当会使系统可靠性降低，严重时导致系统不能正常工作。如晶闸管输出只能用于交流负载，晶体管输出只能用于直流负载。此外，PLC的输出端子带负载能力是有限的，如果超过了规定的最大限值，必须外接继电器或接触器，才能正常T作。外接继电器、接触器、电磁阀等执行元件的质量，是影响系统叮靠性的重耍因索。常见的故障有线圈短路、机械故障造成触点不动或接触不良。这一方面可以通过选