plc控制系统论文plc控制系统设计论文

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1、plc控制系统论文plc控制系统设计论文试论PLC控制系统的抗干扰措施　摘要：随着自动化控制技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行，其抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。分析PLC控制系统在实际应用中受到的主要干扰源，介绍PLC控制系统的抗干扰措施。　　关键词：PLC；控制系统；干扰　　　可编程序控制器（PLC）是以微处理器为核心的工业自动控制通用装置，不仅能满足控制要求，还能满足现代化大生产管理的需要。自动控制系统中所使用的各种类型PLC，大多处在强电电路

2、和强电设备所形成的恶劣电磁环境中，虽然PLC在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰措施，具有较强的适应恶劣工业环境的能力和较高的可靠性，但由于PLC直接和现场的I/O设备相连，外来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。要提高PLC控制系统的可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力，另一方面要求用户高度重视PLC控制系统的抗干扰问题。　　1PLC系统中的主要干扰源　　1）来自空间辐射的干扰。空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视信号、雷达信号、高

3、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系统置于其射频场内，就会受到辐射干扰，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；二是对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，特别是与频率有关。解决这个问题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。　　2）来自电源的干扰。PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰在线路上的感应电压和电流。尤其是电网内部的变化，如开关操作

4、浪涌、大型电力设备起停、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，对PLC系统造成干扰。　　3）来自信号线引入的干扰。配线之间存在着互感和分布电容，由信号引入的干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，形成传导耦合干扰，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模件损坏数相当严重，由此引起PLC系统故障的情况也是屡见不鲜的。　　4）接地系统混乱引起的干扰。良好的接地是保证PL

5、C正常工作的重要条件之一，也是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。接地可以避免偶然发生的电压冲击危害；接地能抑制电磁干扰的影响；接地能抑制设备向外发出干扰。　　PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地线与机器的接地端相联，基本单元必须接地，如果选用扩展单元，其接地点与基本单元接地点接在一起。为了抑制附加在电源及输入、输出端的干扰，应给PLC接以专用地线，接地线与动力设备（如电动机）的接地点应分开，若达不到此要求，则可与其他设备公共接地，严禁与其他设备串联接地。另外接地电阻要小于100Ω，接地线要

6、粗，接地面积要大于2平方毫米，而且接地点最好靠近PLC装置，其间距离小于50米，接地线应避开强电回路，若无法避开时，应垂直相交，缩短平行走线的长度。　　5）PLC系统内部的干扰。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及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，而应用部门是无法改变的，可不必过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。　　2控制系统的抗干扰措施　　消除干扰的主要方法是抑制干扰源，阻断干扰

7、侵入的途径，降低系统对干扰的敏感性以及提高系统自身的抗干扰能力。　　1）选择抗干扰性能好的设备。在选择PLC系统时，首先要考虑有较高抗干扰能力的产品，其中包括电磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干扰能力；其次还应了解生产厂家给出的抗干扰指标，系统能承受的电场强度和频率的范围等；还要考虑硬件滤波及软件抗干扰措施，输出电路的抗干扰设计。对于PLC系统为开关量输出，可有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三种形式。具体选择要根据负载要求来决定。PLC输出端子若接有感性负载，输出信号由从ON变为OFF或由OFF变为ON时都会有某些电量的突变

8、而可能产生干扰。在设计时应采取相应的保护措施，以保护PLC的输出触点。若负载超过了PLC的输出能力，应外接继电器或接触器，才可正常工作。　　2）电源部分防干扰措施。电源的质量直接影响PLC控制系统的可靠性。在干扰较强或对可靠性要求较高的场合，可以在PLC的交流电