PLC控制系統(tǒng)的軟硬件抗干擾措施

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯PLC控制系統(tǒng)的軟硬件抗干擾措施 plc受到的干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾。在實際的生產(chǎn)環(huán)境下，外部干擾是隨機的，與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無關(guān)，且干擾源是無法消退的，只能針對詳細狀況加以限制；內(nèi)部干擾與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān)，主要通過系統(tǒng)內(nèi)溝通主電路，模擬量輸入信號等引起，可合理設(shè)計系統(tǒng)線路來減弱和抑制內(nèi)部干擾和防止外部干擾。要提高PLC掌握系統(tǒng)的牢靠性，就要從多方面提高系統(tǒng)的抗干擾力量。 一、軟件抗干擾措施 硬件抗干擾措施的目的是盡可能地切斷干擾進入掌握系統(tǒng)，但由于干擾存在的隨機性，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下，硬件抗干擾措施并不能將各種干擾完全拒之門外，這時，可以發(fā)揮軟件的敏捷性與硬

2、件措施相結(jié)合來提高系統(tǒng)的抗干擾力量。 1、利用"看門狗"方法對系統(tǒng)的運動狀態(tài)進行監(jiān)控 PLC內(nèi)部具有豐富的軟元件，如定時器、計數(shù)器、幫助繼電器等，利用它們來設(shè)計一些程序，可以屏蔽輸入元件的誤信號，防止輸出元件的誤動作。在設(shè)計應(yīng)用程序時，可以利用"看門狗"方法實現(xiàn)對系統(tǒng)各組成部分運行狀態(tài)的監(jiān)控。如用PLC掌握某一運動部件時，編程時可定義一個定時器作"看門狗"用，對運動部件的工作狀態(tài)進行監(jiān)視。定時器的設(shè)定值，為運動部件所需要的最大可能時間。在發(fā)出該部件的動作指令時，同時啟動"看門狗"定時器。若運動部件在規(guī)定時間內(nèi)達到指

3、定位置，發(fā)出一個動作完成信號，使定時器清零，說明監(jiān)控對象工作正常；否則，說明監(jiān)控對象工作不正常，發(fā)出報警或停止工作信號。 2、消抖 在振動環(huán)境中，行程開關(guān)或按鈕經(jīng)常會由于抖動而發(fā)出誤信號，一般的抖動時間都比較短，針對抖動時間短的特點，可用PLC內(nèi)部計時器經(jīng)過肯定時間的延時，得到消退抖動后的牢靠有效信號，從而達到抗干擾的目的。 3、用軟件數(shù)字濾波的方法提高輸入信號的信噪比 為了提高輸入信號的信噪比，常采納軟件數(shù)字濾波來提高有用信號真實性。對于有大幅度隨機干擾的系統(tǒng)，采納程序限幅法，即連續(xù)采樣五次，若某一次采樣值遠遠大于其它幾次采樣的幅值，那么就舍去之。對于流量、壓力、液面、位移等參數(shù)，往往會在肯

4、定范圍內(nèi)頻繁波動，則采納算術(shù)平均法。即用n次采樣的平均值來代替當前值。一般認為：流量n=12，壓力n=4最合適。對于緩慢變化信號如溫度參數(shù)，可連續(xù)三次采樣，選取居中的采樣值作為有效信號。對于具有積分器A/D轉(zhuǎn)換來說，采樣時間應(yīng)取工頻周期（20ms）的整數(shù)倍。實踐證明其抑制工頻干擾力量超過單純積分器的效果。 二、分析硬件電路，提出硬件抗干擾措施 1、PLC掌握系統(tǒng)的安裝和使用環(huán)境 PLC是專為工業(yè)掌握設(shè)計的，一般不需要實行什么特別措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。但是在PLC掌握系統(tǒng)中，假如環(huán)境過于惡劣，或安裝使用不當，會降低系統(tǒng)的牢靠性。PLC使用環(huán)境溫度通常在055范圍內(nèi)，應(yīng)避開太陽光直接照耀，

5、安裝位置應(yīng)遠離發(fā)熱量大的器件，同時應(yīng)保證有足夠大的散熱空間和通風條件。環(huán)境濕度一般應(yīng)小于85%，以保證PLC有良好的絕緣。在含有腐蝕性氣體、濃霧或粉塵的場合，需將PLC封閉安裝。此外，假如PLC安裝位置有劇烈的振動源，系統(tǒng)的牢靠性也會降低，所以應(yīng)實行相應(yīng)的減振措施。 2、PLC的電源與接地 PLC本身的抗干擾力量一般都很強。通常，只能將PLC的電源與系統(tǒng)的動力設(shè)備電源分開配線，對于電源線來的干擾，一般都有足夠強的抑制力量。但是，假如遇上特別狀況，電源干擾特殊嚴峻，可加接一個帶屏蔽層的隔離變壓器以削減設(shè)備與地之間的干擾，提高系統(tǒng)的牢靠性。假如一個系統(tǒng)中含有擴展單元，則其電源必需與基本單元共用一個

6、開關(guān)掌握，也就是說，它們的上電與斷電必需同時進行。良好的接地是保證PLC平安牢靠運行的重要條件。 接地的目的通常有兩個，其一為了平安，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC掌握系統(tǒng)抗干擾的重要措施之一。接地在消退干擾上起很大的作用。這里的接地是指打算系統(tǒng)電位的地，而不是信號系統(tǒng)歸路的接地。在PLC掌握系統(tǒng)中有很多懸浮的金屬架，它們是懼空中干擾的空中線，需要有打算電位的地線。溝通地是PLC掌握系統(tǒng)供電所必需的，它通過變壓器中心點構(gòu)成供電兩條回路之一。這條回路上的電流、各種諧波電流等是個嚴峻的干擾源。因此溝通地線、直流地線、模擬地和數(shù)字地等必需分開。數(shù)字地和模擬地的共點地最好置懸浮方式。地線各

7、點之間的電位差盡可能小，盡量加粗地線，有條件可采納環(huán)形地線。系統(tǒng)地端子（LG）是抗干擾的中性端子，通常不需要接地，可是，當電磁干擾比較嚴峻時，這個端子需與接大地的端子（GR）連接。 3、PLC的輸入、輸出設(shè)備 輸入電路是PLC接受開關(guān)量、模擬量等輸入信號的端口，其元器件質(zhì)量的優(yōu)劣、接線方式及是否牢靠也是影響掌握系統(tǒng)牢靠性的重要因素。以開關(guān)量輸入為例，按鈕、行程開關(guān)的觸點接觸要保持在良好狀態(tài)，接線要堅固牢靠。機械限位開關(guān)是簡單產(chǎn)生故障的元件，設(shè)計時，應(yīng)盡量選用牢靠性高的接近開關(guān)代替機械限位開關(guān)。此外，按鈕觸點的選擇也影響到系統(tǒng)的牢靠性。在設(shè)計電路時，應(yīng)盡量選用牢靠性高的元器件，對于模擬量輸入信號

8、來說，常用的有420mA、020mA直流電流信號；05V、010V直流電壓信號，電源為直流24V. 對于開關(guān)量輸出來說，PLC的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式，詳細選擇哪種形式的輸出應(yīng)依據(jù)負載要求來打算，選擇不當會使系統(tǒng)牢靠性降低，嚴峻時導致系統(tǒng)不能正常工作。如晶閘管輸出只能用于溝通負載，晶體管輸出只能用于直流負載。此外，PLC的輸出端子帶負載力量是有限的，假如超過了規(guī)定的最大限值，必需外接繼電器或接觸器，才能正常工作。外接繼電器、接觸器、電磁閥等執(zhí)行元件的質(zhì)量，是影響系統(tǒng)牢靠性的重要因素。常見的故障有線圈短路、機械故障造成觸點不動或接觸不良。這一方面可以通過選用高質(zhì)量的元器件來提高牢靠性，另一方面，在對系統(tǒng)牢靠性及智能化要求較高的場合，可以依據(jù)電路中電流特別的狀況對輸出單元的一些重點部位進行診斷，當檢測到特別信號時，系統(tǒng)按程序自動轉(zhuǎn)入故障處理，從而提高系統(tǒng)工作的牢靠性。若PLC輸出端子接有感性元件，則應(yīng)