浅谈PLC现场总线的干扰分析及措施.doc

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1、浅谈PLC现场总线的干扰分析及措施摘要：随着社会经济的迅速发展，PLC控制系统及现场总线技术的使用，使得过程控制领域发生了口大的变革。然而在实际应用的过程中，基于相关因素的影响，以至于PLC控制系统的稳定性得不到有效的落实。在此，本文针对PLC控制系统现场总线的干扰因素及其对策，做以下论述。关键词：PLC现场总线干扰因索完善途径中图分类号：TN972文献标识码：APLC的现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与PLC装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线，主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信

2、以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。PLC及现场总技术在使用的过程中，够通过自身的优势，将自动控制、计算机及通信技术融合在一起，因其开放性、对现场环境的适应性、良好的拓展性及简单方便的安装、维护方法在工业领域得到了大量的应用。实际生产中，干扰对自控系统产主的影响是不可回避的问题。现场总线控制系统处在复朵的现场坏境屮，不可避免地也要受到各种干扰，干扰在影响整个控制系统的同时，还会造成一定的设备故障及安全事故。因此，提高现场总线的抗干扰能力，是控制系统高效运行的重要因素。在此，木文从影响PLC及现场总线控制系统稳定性的主

3、要因素以及提高系统抗干扰能力所采取的措施两个方面出发，针对PLC现场总线控制系统使用中存在的相关问题，做以下分析：一、影响现场总线系统稳定性的主要因素在PLC控制系统屮，自身的装置是十分可靠的，对其进行干扰的主要是外部环节及内部硬件配置不当造成的。一旦PLC控制系统受到干扰，则会直接造成内部信息破坏，导致控制系统出现混乱、执行机构错误及网络故障出现，而科技天地73INTELLIGENCE现场总线受到干扰，会使得与PLC通信终断，系统工作异常，在影响设备止常运用的同时，还对整个系统造成极大的破坏。PLC及现场总线系统稳定性的主要影响因素

4、，主要包括以下几个方而：（-）由导线引入的传导干扰在PLC控制系统使用的过程中，多数不稳定因素的根源是由电源引入的。PLC控制系统在使用的过程中，一般由相应的电网进行供电，一旦电网内部发生加大的变化，大开关操作浪涌、大型电动机设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。再通过电源变压器的初级耦合到次级，形成对控制系统的干扰。虽然PLC控制系统使用的是隔离电源，然而由于受整个控制机制及制造工艺因素的影响，导致PLC控制系统在使用的过程屮，无法取得理想的隔离性能。与PLC控制系统连接的各类信号传输线

5、，通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽略；但这种信号引入干扰会引起现场总线通信的中断、I/O信号工作异常和测量精度大人降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信间互相干扰,造成逻辑数据变化、误动和死机。（二）通过空间以辐射或感应传入的辐射干扰现场总线控制系统，除了由导线引入的传导干扰外，变压器、MCC柜、电力电缆和动力设备。这些设备均为工频，频率较低，干扰一般发生在近场，而近场中随着干扰源的特性不同，电场分量和磁场分量有很大差别。特别是动力设备启动时，瞬间电流能够达到额定电流的6〜1倍，会产

6、生大电流冲击的暂态干扰。空间的辐射电磁场（EMT）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内，就冋收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。（三）接地系统的干扰接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效

7、手段之一。止确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，乂能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。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。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端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击时，地线电流将更大。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产

8、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、提高系统稳定性和抗T•扰能力所采取的措施在PLC控制系统使用的过程中，要想从根木上提高系统的稳定性及抗干扰能力，就必须在原有的基础上采取相应的措施,在提高PL