怎樣才能更好解決PLC控制系統(tǒng)干擾問題-

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯怎樣才能更好解決PLC控制系統(tǒng)干擾問題? 1 . 概述 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，plc在工業(yè)掌握中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。PLC掌握系統(tǒng)的牢靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的平安生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，系統(tǒng)的抗干擾力量是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)牢靠運(yùn)行的關(guān)鍵。自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC，有的是集中安裝在掌握室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和各種電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高PLC掌握系統(tǒng)牢靠性，設(shè)計(jì)人員只有預(yù)先了解各種干擾才能有效保證系統(tǒng)牢靠運(yùn)行。2. 電磁干擾源及對(duì)系統(tǒng)的干擾影響PLC掌握系統(tǒng)的干擾源于一般影響工業(yè)掌握設(shè)備的干擾源一樣，大都產(chǎn)生在電流或

2、電壓猛烈變化的部位，這些電荷猛烈移動(dòng)的部位就是噪聲源，即干擾源。干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的緣由、噪聲的干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中：按噪聲產(chǎn)生的緣由不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質(zhì)不同，分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等；按聲音干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干擾是信號(hào)對(duì)地面的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓送加所形成。共模電壓有時(shí)較大，特殊是采納隔離性能差的電器供電室，變送器輸出信號(hào)的共模電壓普遍較高，有的可高達(dá)130V 以上。共模電壓通過不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差

3、模電壓，直接影響測(cè)控信號(hào)，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng)I/O 模件損壞率較高的緣由），這種共模干擾可為直流、亦可為溝通。差模干擾是指用于信號(hào)兩極間得干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與掌握精度。3. PLC 掌握系統(tǒng)中電磁干擾的主要來(lái)源有哪些呢？(1) 來(lái)自空間的輻射干擾空間的輻射電磁場(chǎng)（EMI）主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無(wú)線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱為輻射干擾，其分布極為簡(jiǎn)單。若PLC 系統(tǒng)置于所射頻場(chǎng)內(nèi)，就回收到輻射干擾，其影響主要通過兩條路徑；一是直接對(duì)PLC

4、 內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾；而是對(duì)PLC 通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射，由通信線路的感應(yīng)引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小，特殊是頻率有關(guān)，一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC 局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行愛護(hù)。(2) 來(lái)自系統(tǒng)外引線的干擾主要通過電源和信號(hào)線引入，通常稱為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較嚴(yán)峻。(3)來(lái)自電源的干擾實(shí)踐證明，因電源引入的干擾造成PLC 掌握系統(tǒng)故障的狀況許多，筆者在某工程調(diào)試中遇到過，后更換隔離性能更高的PLC 電源，問題才得到解決。PLC 系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)掩蓋范圍廣，將受到全部空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部

5、的變化，開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路到電源邊。PLC 電源通常采納隔離電源，但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不抱負(fù)。實(shí)際上，由于分布參數(shù)特殊是分布電容的存在，肯定隔離是不行能的。(4 ) 來(lái)自信號(hào)線引入的干擾與PLC 掌握系統(tǒng)連接的各類信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類信號(hào)之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視；二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)峻的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I/O信號(hào)工作特別和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)峻時(shí)將引

6、起元器件損傷。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導(dǎo)致信號(hào)間相互干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成規(guī)律數(shù)據(jù)變化、誤動(dòng)和死機(jī)。PLC 掌握系統(tǒng)因信號(hào)引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)峻，由此引起系統(tǒng)故障的狀況也許多。（5）來(lái)自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯(cuò)誤的接地，反而會(huì)引入嚴(yán)峻的干擾信號(hào)，使PLC 系統(tǒng)將無(wú)法正常工作。PLC 掌握系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、溝通地和愛護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì) PLC 系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作

7、。例如電纜屏蔽層必需一點(diǎn)接地，假如電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當(dāng)發(fā)生特別狀態(tài)加雷擊時(shí)，地線電流將更大。此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場(chǎng)的作用下，屏蔽層內(nèi)有會(huì)消失感應(yīng)電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號(hào)回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC 內(nèi)規(guī)律電路和模擬電路的正常工作。PLC 工作的規(guī)律電壓干擾容限較低，規(guī)律地電位的分布干擾簡(jiǎn)單影響PLC 的規(guī)律運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測(cè)量精度下降，引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)峻失真和誤動(dòng)作。（6）來(lái)自PLC 系

8、統(tǒng)內(nèi)部的干擾主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如規(guī)律電路互輻射及其對(duì)模擬電路的影響，模擬地與規(guī)律地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于PLC 制造廠對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容，比較簡(jiǎn)單，作為應(yīng)用部門是無(wú)法轉(zhuǎn)變，可不必過多考慮，但要選擇具有較多應(yīng)用實(shí)績(jī)或經(jīng)過考驗(yàn)的系統(tǒng)。4怎樣才能更好、更簡(jiǎn)潔解決PLC系統(tǒng)干擾？1）選用隔離性能較好的設(shè)備、選用優(yōu)良的電源、動(dòng)力線和信號(hào)線走線要更加合理等等，能解決干擾，但是比較煩瑣、不易操作而且成本較高。2）利用信號(hào)隔離器這種產(chǎn)品解決干擾問題。只要在有干擾的地方，輸入端和輸出端中間加上這種產(chǎn)品，就可有效解決干擾問題。5為什么解決PLC系統(tǒng)干擾首選信號(hào)隔離器呢？1）使用簡(jiǎn)潔便利、牢靠，成本低廉。2）可大量減輕設(shè)計(jì)人員、系統(tǒng)調(diào)試人員工作量，即使簡(jiǎn)單的系統(tǒng)在一般的設(shè)計(jì)人員手里，也會(huì)變的特別簡(jiǎn)潔牢靠。6信號(hào)隔離器工作原理是什么？首先將PLC接收的信號(hào)，通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變換，然后通過光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換，然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原信號(hào)或不同信號(hào)，同時(shí)對(duì)隔離后信號(hào)的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的信號(hào)、電源、地之間肯定獨(dú)立。7. 現(xiàn)在市場(chǎng)有那么多品牌的隔離器，價(jià)格參差不齊，該怎么選擇呢？隔離器位于二個(gè)系統(tǒng)通道之間，所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能，同時(shí)要使隔