PLC控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)設(shè)計策略

1、PLC控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)設(shè)計策略中文摘要自動化系統(tǒng)所使用的各種類型PLC中，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場和各電機設(shè)備上，它們大多處在強電電路和強電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力，另一方面要求應(yīng)用部門在工程設(shè)計、安裝施工和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。關(guān)鍵詞 PLC,industry automation,anti-interference,可編程控制器,自動化Title:PLC control system anti-jamming technology des

2、ign strategyAbstractAutomation systems used in various types of PLC , some centrally installed in the control room , some installation on production sites and electrical equipment , most of them in a harsh electromagnetic environment formed by the strong electric circuits and power installations .Ke

3、ywords PLC industry automation anti-interference Programmable controllers automation目錄1 PLC控制系統(tǒng)的安裝和使用環(huán)境···············1.1 PLC的電源與接地···············

4、3;····1.2 軟硬件的抗干擾措施··················2 干擾源························

5、3;3 PLC系統(tǒng)中的抗干擾分析及措施···············4 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計·················參考文獻···········

6、3;·············1.PLC控制系統(tǒng)的安裝和使用環(huán)境：PLC是專為工業(yè)控制設(shè)計的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。但是在PLC控制系統(tǒng)中，如果環(huán)境過于惡劣，或安裝使用不當(dāng)，會降低系統(tǒng)的可靠性。PLC使用環(huán)境溫度通常在0 55范圍內(nèi)，應(yīng)避免太陽光直接照射，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(fēng)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，

7、如果PLC安裝位置有強烈的振動源，系統(tǒng)的可靠性也會降低，所以應(yīng)采取相應(yīng)的減振措施。PLC的電源與接地：PLC本身的抗干擾能力一般都很強。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能力。但是，如果遇上特殊情況，電源干擾特別嚴重，可加接一個帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設(shè)備與地之間的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。如果一個系統(tǒng)中含有擴展單元，則其電源必須與基本單元共用一個開關(guān)控制，也就是說，它們的上電與斷電必須同時進行。良好的接地是保證PLC安全可靠運行的重要條件。為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給PLC接專用地線，并且接地點要與其它設(shè)備分開。若

8、達不到這種要求，也可采用公共接地方式。但是禁止采用串聯(lián)接地方式，因為它會使各設(shè)備間產(chǎn)生電位差而引入干擾。此外，接地線要足夠粗，接地電阻要小，接地點應(yīng)盡可能靠近PLC。接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗干擾的重要措施之一。接地在消除干擾上起很大的作用。這里的接地是指決定系統(tǒng)電位的地，而不是信號系統(tǒng)歸路的接地。在PLC控制系統(tǒng)中有許多懸浮的金屬架，它們是懼空中干擾的空中線，需要有決定電位的地線。交流地是PLC控制系統(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重的干擾源。因此交流地線、直流地線、模

9、擬地和數(shù)字地等必須分開。數(shù)字地和模擬地的共點地最好置懸浮方式。地線各點之間的電位差盡可能小，盡量加粗地線，有條件可采用環(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(dāng)電磁干擾比較嚴重時，這個端子需與接大地的端子(GR)連接。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控制系統(tǒng)可靠性的重要因素。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)，接線要牢固可靠。機械限位開關(guān)是容易產(chǎn)生故障的元件，設(shè)計時，應(yīng)盡量選用可靠性高的接近開關(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)的可靠性

10、。在設(shè)計電路時，應(yīng)盡量選用可靠性高的元器件，對于模擬量輸入信號來說，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，具體選擇哪種形式的輸出應(yīng)根據(jù)負載要求來決定，選擇不當(dāng)會使系統(tǒng)可靠性降低，嚴重時導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。如晶閘管輸出只能用于交流負載，晶體管輸出只能用于直流負載。此外，PLC的輸出端子帶負載能力是有限的，如果超過了規(guī)定的最大限值，必須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)可靠性的重要因素。常見的故障有線圈短路、機械

11、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)量的元器件來提高可靠性，另一方面，在對系統(tǒng)可靠性及智能化要求較高的場合，可以根據(jù)電路中電流異常的情況對輸出單元的一些重點部位進行診斷，當(dāng)檢測到異常信號時，系統(tǒng)按程序自動轉(zhuǎn)入故障處理，從而提高系統(tǒng)工作的可靠性。若PLC輸出端子接有感性元件，則應(yīng)采取相應(yīng)的保護措施，以保護PLC的輸出觸點。為了防止或減少外部配線的干擾，交流輸入、輸出信號與直流輸入、輸出應(yīng)分別使用各自的電纜；對于集成電路或晶體管設(shè)備的輸入、輸出信號線、必須使用屏蔽電纜，屏蔽電纜在輸入、輸出側(cè)懸空，而在控制側(cè)接地。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控制系統(tǒng)，但

12、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)揮軟件的靈活性與硬件措施相結(jié)合來提高系統(tǒng)的抗干擾能力。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、輔助繼電器等，利用它們來設(shè)計一些程序，可以屏蔽輸入元件的錯誤信號，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控制某一運動部件時，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

13、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)或按鈕常常會因為抖動而發(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)過一定時間的延時，得到消除抖動后的可靠有效信號，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，常采用軟件數(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)，采用程序限幅

14、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)，往往會在一定范圍內(nèi)頻繁波動，則采用算術(shù)平均法。即用n次采樣的平均值來代替當(dāng)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能力超過單純積分器的效果PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源(1)來自空間的輻射干擾空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生

15、的，通常稱為輻射 干擾，其分布極為復(fù)雜。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(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PLC內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾;而是 對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)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小，特別是頻率有關(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行保護。(2)來自系統(tǒng)外引線的干擾主要通過電源和信號線引入，通常稱為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較嚴重。(3)來自電源的干擾實踐證明，因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多，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。P

16、LC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，將受到所有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)部的變化，入開 關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路到電源邊。PLC電源通常采用隔離電源，但其機構(gòu)及制造工 藝因素使其隔離性并不理想。實際上，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在，絕對隔離是不可能的。(4)來自信號線引入的干擾與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信號之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器或共用 信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽略;二是信號線受空間電磁輻射感

17、應(yīng)的干擾，即信號線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起 I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導(dǎo)致信號間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變 化、誤動和死機。PLC控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴重，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。(5)來自接地系統(tǒng)混亂時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;而錯誤的接地，反 而會引入嚴重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地

18、系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要 是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接 地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)加雷擊時，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，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)有會出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回 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)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容 限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存儲，造成

19、數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測量精度下降，引起對信號測控 的嚴重失真和誤動作。(6)來自PLC系統(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，如邏輯電路互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯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制造廠對系統(tǒng)內(nèi)部進行電磁兼容設(shè)計的內(nèi) 容，比較復(fù)雜，作為應(yīng)用部門是無法改變，可不必過多考慮，但要選擇具有較多應(yīng)用實績或經(jīng)過考驗的系統(tǒng)。干擾源：影響PLC控制系統(tǒng)地干擾源與一般影響工業(yè)控制設(shè)備地干擾源一樣，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源，即干擾源。干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲

20、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)生的原因不同分為放電噪聲、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；按嗓聲干擾模式不同，分為共模于擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓跌加所形成。共模電壓有時較大，特別是采用隔離性能差的配電器供電時，變送器輸出信號的共模電壓普遍較高，有的可高達130 V以上。共模電抓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，直接影響測控信號，造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)UO模件損壞率較高的主要原因)

21、這種共摸干擾可分為直流，亦可為交流。差模千擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間藕合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。(1)來自空間的輻射干擾?？臻g的輻射電磁場（EMI）主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱為輻射干擾，其分布極為復(fù)雜。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(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PLC內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾；而是對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)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小，特別是頻

22、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行保護。(2)來自系統(tǒng)外引線的干擾。主要通過電源和信號線引入，通常稱為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較嚴重。(3)來自電源的干擾。實踐證明，因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多，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)覆蓋范圍廣，將受到所有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)部的變化，入開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路到電源邊。PLC電源通常采用隔離電源，但其機構(gòu)及制造

23、工藝因素使其隔離性并不理想。實際上，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在，絕對隔離是不可能的。(4)來自信號線引入的干擾。與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信號之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽略；二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導(dǎo)致信號間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動和死機。PLC控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I/O模件損壞

24、數(shù)相當(dāng)嚴重，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。（5）來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾。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；而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)加雷擊時，地線電流將更大。此外，屏蔽層、接地線和大地有可

25、能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)有會出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。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)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存儲，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測量精度下降，引起對信號測控的嚴重失真和誤動作。（6）來自PLC系統(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，如邏輯電路，互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯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

26、廠對系統(tǒng)內(nèi)部進行電磁兼容設(shè)計的內(nèi)容，比較復(fù)雜，作為應(yīng)用部門是無法改變，可不必過多考慮，但要選擇具有較多應(yīng)用實績或經(jīng)過考驗的系統(tǒng)。（7）電源側(cè)的工頻干擾。它由電源進入PLC裝置，造成系統(tǒng)工作不正常。（8）線路傳輸中的靜電或磁場耦合干擾，以及周圍高頻電源的輻射干擾，靜電耦合是通過信號線與電源線之間的寄生電容，磁場耦合發(fā)生在長布線中線間的寄生互感上，高頻輻射是通過高頻交變磁場與信號間的寄生電容。（9）PLC控制系統(tǒng)的接地系統(tǒng)不當(dāng)引起的干擾。因此，在實際設(shè)計中往往從以下幾個方面考慮：（1）對程序和數(shù)據(jù)的保護。（2）對工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的適應(yīng)性。（3）故障安全原則，系統(tǒng)間獨立性原則與冗余及容錯結(jié)構(gòu)。（4）運行

27、時的實時性和連續(xù)性。為了保證系統(tǒng)在工業(yè)電磁環(huán)境中免受或減少內(nèi)外電磁干擾，必須從設(shè)計階段開始便采取三個方面抑制措施：抑制干擾源、切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑、提高裝置和系統(tǒng)的抗干擾能力。這三點就是抑制電磁干擾的基本原則。抑制電源系統(tǒng)引入的干擾：為了抑制電網(wǎng)大容量設(shè)備起停引起的電網(wǎng)電壓波動及工頻干擾，這方面可采用隔離變壓器，并進行濾波，所有屏蔽層進行良好接地。安裝與布線額的抗干擾設(shè)計應(yīng)用：在大地電位變化較大的場所，PLC系統(tǒng)受到共模干擾，而且很容易轉(zhuǎn)變?yōu)榇８蓴_，因此控制系統(tǒng)的接地系統(tǒng)設(shè)計就尤為重要。控制系統(tǒng)的接地方式采用獨立接地方。接地時應(yīng)注意：接地線應(yīng)盡量短且截面積應(yīng)大于2mm ； 接地點盡量

28、靠近控制器；接地線應(yīng)避開強電回路和主回路的電線，無法避開時應(yīng)垂直交叉；接地電阻應(yīng)小于2。PLC電源線、IO電源線、輸入信號線、輸出信號線、交流線、直流線分別使用各自的電纜， 且盡量分開布線。開關(guān)量信號線和模擬量信號線也盡量分開布線。而且，模擬量信號線應(yīng)需要屏蔽電纜，并將電纜的屏蔽層接地；數(shù)字傳輸線也要采用屏蔽電纜，并將電纜的屏蔽層接地； 當(dāng)交流與直流的輸入和輸出信號線不得不問時使用同一配線管時，直流輸入、輸出信號線要使用屏蔽電纜，并將屏蔽層接地。輸入信號的抗干擾設(shè)計與應(yīng)用：輸入設(shè)備的輸入信號的線間干擾(差模干擾)用輸入模塊的濾波器可以使其衰減，然而，輸入信號線與地問的共模十?dāng)_在控制器內(nèi)部回路產(chǎn)

29、生的電位差仍會引起控制器誤動作。因此， 為了抗共模 F擾，控制器要良好接地。當(dāng)輸入信號源為感性元件，輸出負載的負載特性為感性元件時，為了防止反沖感應(yīng)電勢或浪涌電流損壞模塊，對于交流輸入信號在負載倆端并聯(lián)電容C和電阻R， 對于直流輸入信號并聯(lián)續(xù)流二極管VD。輸出信號的抗干擾設(shè)計：交流感性負載場合下，在負載兩端并接浪涌吸收器；直流負載場合下，在負載兩端并接續(xù)流二極管VD， 以抑制輸出信號的干擾。輸入輸出信號漏電流地處理：當(dāng)輸入信號源為晶體管，或是光電開關(guān)輸出類型時，當(dāng)輸出元件為雙向，或是晶體管輸出而外部負載又很小時會因為這類輸出元件在關(guān)斷時有較大地漏電流，使輸入電路和外部負載電路不能關(guān)斷，導(dǎo)致輸入

30、與輸出信號地錯誤。為此，在這類輸入、輸出端要并聯(lián)旁路電阻，以減小PLC輸入電流和外部負載上的電流。輸入輸出信號采用光電隔離措施的抗干擾設(shè)計：利用光電耦合器的開關(guān)特性實現(xiàn)輸入和輸出信號的完全隔離，是抑制干擾的有效措施之一。在3MZ203D專用磨床的PLC控制系統(tǒng)中，采用了以上幾種方式的抗干擾措施，取得了良好的系統(tǒng)抗干擾能力，該系統(tǒng)經(jīng)過了一段時間的使用，未出現(xiàn)由于干擾而引起的誤動作，整個PLC系統(tǒng)的故障率也下降了，系統(tǒng)運行正常。電纜選擇的敷設(shè)：為了減少動力電纜輻射電磁干擾，尤其是變頻裝置敷電電纜的輻射電磁干擾。在工程中，因采用鋼帶愷裝屏蔽電力電纜，從而降低動力電纜生產(chǎn)的電磁干擾。長距離配線時，輸人

31、信號線與輸出信號線分別使用各自的線纜。交流信號與直流信號分別使用各自的線纜輸人輸出信號線與高電壓、大電流的動力線分開配線。集成電路或晶體管設(shè)備的輸人、輸出信號線，必須使用屏蔽線纜。避免信號線與動力電纜靠近平行敷設(shè)，以減少電磁干擾。I/0模塊的定性分析：絕緣的輸入、輸出信號和內(nèi)部電路抗干擾。絕緣的抗干擾性能好；雙向晶閘管和晶體管型的無觸點輸出在PLC控制器側(cè)產(chǎn)生的干擾??；輸人模塊允許的輸人信號ON-OFF電壓差大，抗干擾性能好；輸人信號響應(yīng)時間慢的輸人rl塊抗f擾性能好。因此，從抗干擾的角度考慮，I/0模塊選型時應(yīng)考慮以下因素:干擾多的場合，使用絕緣型的I/O模塊；安裝在控制對象側(cè)的I/O模塊要

32、使用絕緣型的I/0模塊；無外界干擾的場合，可使用非絕緣型的I/O模塊。防精入信號干擾：除采用濾波器和控制器良好接地來抑制干擾外，還可考慮以下抗輸人干擾的措施。在輸入端有感性負荷時，為了防止反沖擊感應(yīng)電動勢，在負荷兩端并接電阻和電容(為交流輸人信號時),或并接續(xù)流二極管(為直流輸人信號)。交疏輸入方式時，電阻、電容的選擇要恰當(dāng)，才能起到較好的效果。負荷容量在1OVA以下一般選0。1μF、120；負荷容量超過1OVA則選用0。47F、47比較合適。如果與輸人信號并接的電感性負荷較大時，使用繼電器中轉(zhuǎn)效果更好。防感應(yīng)電壓的措施K DA。輸人端并接浪涌吸收器，在長距離配線和大電流場合，感

33、應(yīng)電壓大，可用繼電器轉(zhuǎn)換。防止輸出信號的干擾：輸出信號干擾的產(chǎn)生:感性負荷場合，輸出信號由OFF變成ON時產(chǎn)生突變電流，從ON到OFF時產(chǎn)生反向感應(yīng)電動勢，所有這些，都可能產(chǎn)生干擾。防止干擾的措施:(1)交流感性負載，在負載的兩端并接R,C作為浪涌吸收器。交流220V電壓功率為400VA左右時R，C的值分別為47,0。47F,R,C越靠近負載，其抗干擾效果越好。(2)直流負載場合，在負載的兩端并接續(xù)流二極管，二極管也要靠近負載，二極管的反向耐壓應(yīng)時負載電壓的4倍。控制器將開關(guān)最輸出的場合，不管控制器本身有無抗干擾措施，都最好采取交流負載和直流負載的抗干擾對策。在開關(guān)時產(chǎn)生較大干擾的場合，交流負

34、載可使用雙向晶閘管輸出模塊。在控制盤內(nèi)用中間繼電器進行中間驅(qū)動負載的方法時很有效的。對于電子設(shè)備的抗干擾技術(shù)，主要原則是抑制于擾源,PLC可編程控制器輸出信號的干擾，可通過良好的接地引人大地，從而減少干擾的影響。PLC控制系統(tǒng)的抗干擾是一個系統(tǒng)工程，要求制造單位設(shè)計生產(chǎn)出具有較強抗干擾能力的產(chǎn)品，且有賴于使用部門在工程設(shè)計、安裝施工和運行維護中予以全面考慮，并結(jié)合具體情況進行綜合設(shè)計，才能保證系統(tǒng)的電磁兼容性和運行可靠性。進行具體工程的抗干擾設(shè)計時，應(yīng)主要注意以下兩個方面。1設(shè)備選型。 在選擇設(shè)備時，首先要選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，其包括了電磁兼容性，尤其是抗外部干擾能力，如采用浮地技術(shù)、隔

35、離性能好的PLC系統(tǒng)；其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠家給出的抗干擾指標，如共模抑制比、差模抑制比、耐壓能力、允許在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環(huán)境中工作等；另外是靠考查其在類似工作中的應(yīng)用實績。在選擇國外進口產(chǎn)品要注意，我國是采用220V高內(nèi)阻電網(wǎng)制式，而歐美地區(qū)是110V低內(nèi)阻電網(wǎng)。由于我國電網(wǎng)內(nèi)阻大，零點電位漂移大，地電位變化大，工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾至少要比歐美地區(qū)高4倍以上，對系統(tǒng)抗干擾性能要求更高。在國外能正常工作的PLC產(chǎn)品在國內(nèi)工業(yè)就不一定能可靠運行，這就要在采用國外產(chǎn)品時，按我國的標準(GB/T13926)合理選擇。2綜合抗干擾設(shè)計。主要考慮來自系統(tǒng)外部的幾種抑制措施，內(nèi)容包括：對PL

36、C系統(tǒng)及外引線進行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對外引線進行隔離、濾波，特別是動力電纜應(yīng)分層布置，以防通過外引線引入傳導(dǎo)電磁干擾；正確設(shè)計接地點和接地裝置，完善接地系統(tǒng)。另外還必須利用軟件手段，進一步提高系統(tǒng)的安全可靠性。PLC系統(tǒng)中抗干擾設(shè)計：1.接抗干擾設(shè)計。接消除干擾上起很大作用，良好接是保證PLC可靠工作重要條件之一，可以避免偶然發(fā)生電壓沖擊危害。抑制附加電源及輸入、輸出端干擾，應(yīng)給PLC接以專用線，接線與動力設(shè)備（如電動機）接點應(yīng)分開，若達不到此要求，則可它設(shè)備公共接，嚴禁它設(shè)備串聯(lián)接。接電阻要小于5，接線要粗，面積要大于2平方毫米，接點最好靠近PLC裝置，其間距離要小于50米，接線應(yīng)避

37、開強電回路，若無法避開時，應(yīng)垂直相交，縮短平行走線長度。2.電源部分抗干擾設(shè)計。電源波動造成電壓畸變或毛刺，將對PLC及IO模塊產(chǎn)生不良影響。據(jù)統(tǒng)計分析，PLC系統(tǒng)干擾中有70是從電源耦合進來。抑制干擾， PLC供電系統(tǒng)可采用如下方式，控制器和I/O系統(tǒng)分別由各自隔離變壓器供電，并與主電路電源分開。當(dāng)某一部分電源出了故障時，而不會影響其他部分，如輸入、輸出供電中斷時，控制器仍能繼續(xù)供電，提高了系統(tǒng)可靠性。3.輸入輸出信號抗干擾設(shè)計。防止輸入、輸出信號受到干擾，應(yīng)選用絕緣型I/O模塊。（1） 輸入信號抗干擾設(shè)計。輸入信號輸入線之間差模干擾可以利用輸入模塊濾波來減小干擾，而輸入線與大間共模干擾可控

38、制器接來抑制。輸入端有感性負載時，防止電路信號突變而產(chǎn)生感應(yīng)電勢影響，可采用硬件可靠性容錯和容差設(shè)計技術(shù)，交流輸入信號，可負載兩端并聯(lián)電容C和電阻R，直流輸入信號，可并接續(xù)流二極管D。一般負載容量10VA以下時，應(yīng)選C為0.1F，R為120 ，當(dāng)負載容量10VA以上時，應(yīng)選C為0.47F，R為47 。（2）輸出電路抗干擾設(shè)計。PLC系統(tǒng)為開關(guān)量輸出，可有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式。具體選擇要負載要求來決定。若負載超過了PLC輸出能力，應(yīng)外接繼電器或接觸器，才可正常工作。PLC輸出端子若接有感性負載，輸出信號由OFF變?yōu)镺N或從ON變?yōu)镺FF時都會有某些電量突變而可能產(chǎn)生干擾。設(shè)

39、計時應(yīng)采取相應(yīng)保護措施，以保護PLC輸出觸點，如圖3所示。直流負載，通常是線圈兩端并聯(lián)續(xù)流二極管D，二極管應(yīng)盡可能靠近負載，二極管可為1A管子。交流負載，應(yīng)線圈兩端并聯(lián)RC吸收電路，負載容量，電容可取0.1F0.47F，電阻可取47120，且RC盡可能靠近負載。4.外部配線抗干擾設(shè)計。外部配線之間存著互感和分布電容，進行信號傳送時會產(chǎn)生竄擾。防止或減少外部配線干擾，交流輸入、輸出信號與直流輸入、輸出信號應(yīng)分別使用各自電纜。集成電路或晶體管設(shè)備輸入、輸出信號線，要使用屏蔽電纜，屏蔽電纜輸入、輸出側(cè)要懸空，而控制器側(cè)要接。配線時30米以下短距離，直流和交流輸入、輸出信號線最好不要使用同一電纜，要走

40、同一配線管時，輸入信號要使用屏蔽電纜。30米300米距離配線時，直流和交流輸入、輸出信號線要分別使用各自電纜，輸入信號線一定要用屏蔽線。300米以上長距離配線時，則可用中間繼電器轉(zhuǎn)換信號，或使用遠程I/O通道?？刂破鹘泳€要與電源線或動力線分開，輸入、輸出信號線要與高電壓、大電流動力線分開配線。5.軟件抗干擾設(shè)計。盡管硬件抗干擾可濾除大部分干擾信號，但因干擾信號產(chǎn)生原因很復(fù)雜。且具有很大隨機性，很難保證系統(tǒng)完全不受干擾。往往硬件抗干擾措施基礎(chǔ)上采取軟件抗干擾技術(shù)加以補充，作為硬件措施輔助手段。軟件抗干擾方法沒計簡單、修改靈活、耗費資源少，PLC測控系統(tǒng)中同樣獲了廣泛應(yīng)用。PLC測控裝置，其數(shù)據(jù)輸

41、入、輸出、存儲等系統(tǒng)屬于弱電系統(tǒng)，工作環(huán)境中存干擾，就有可能使數(shù)據(jù)受干擾而破壞，造成數(shù)據(jù)誤差、控制狀態(tài)失靈、程序狀態(tài)和某些器件工作狀態(tài)被改變，嚴重時會使系統(tǒng)程序破壞。一般采用指令重復(fù)執(zhí)行和數(shù)字濾波兩種方法。（1）指令重復(fù)執(zhí)行。指令重復(fù)執(zhí)行就是需要使作用相同指令重復(fù)執(zhí)行多次，一般適用于開關(guān)量或數(shù)字量輸入，輸出抗干擾。采集某些開關(guān)量或數(shù)字量時，可重復(fù)采集多次，直到連續(xù)兩次或兩次以上采集結(jié)果完全相同時才視為有效。若多次采集后，信號總是變化不定，可停止采集，發(fā)出報警信號。滿足實時性要求前提 ，各次采集數(shù)守信號之間插入一段延時，數(shù)據(jù)可靠性會更高。系統(tǒng)實時性要求很高情況下，其指令重復(fù)周期盡可能長些。（2）

42、數(shù)字濾波。某些信號采集過程中，存隨機干擾而可能使被測信號隨機誤差加大。針對這種情況，可以采用數(shù)字濾波技術(shù)。該方法具有可靠性高和穩(wěn)定性好特點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)計算機測控系統(tǒng)中。此外，數(shù)字濾波常用方法還有：程序判斷濾波法、中值濾波法、算術(shù)平均濾波法、遞推平均濾波法等。PLC硬件抗干擾設(shè)計：硬件抗干擾是設(shè)計系統(tǒng)時首選的抗干擾措施，它能有效抑制干擾源、阻斷干擾通道。只要合理布置元件與選擇有關(guān)參數(shù)，硬件抗干擾措施就能抑制系統(tǒng)的絕大部分干擾。該方法主要遵守抗電磁干擾原則，并且針對現(xiàn)場實際情況，采用不同的防范措施，破壞干擾三要素中某一因素的存在，從而達到抗干擾的目的。PLC控制柜的設(shè)計與安裝。通常PLC采用專

43、門的控制柜進行安裝。PLC作為控制系統(tǒng)的一部分安裝在控制柜內(nèi)，其間還要裝設(shè)強電控制元件，如熔斷器、開關(guān)以及各類接觸器等。因此，控制柜的尺寸除了考慮各種電器設(shè)備合理布置外，還必須注意PLC在控制柜內(nèi)的安裝位置，考慮到PLC操作和維護的方便，其離地面的高度應(yīng)為1.0m1.6m。為了提高抗干擾能力，PLC要安裝在接地良好的金屬導(dǎo)軌上，安裝導(dǎo)軌表面要有導(dǎo)電性能良好的電鍍材料，且離開動力線的距離不小于200mm。此外，如果有PLC控制的電感性元件，如接觸器的線圈，不應(yīng)與PLC裝在同一個開關(guān)柜內(nèi)，如果只能放在一個柜內(nèi)，則需要并聯(lián)RC消弧電路。與PLC相連接的交流線與直流線、輸入線與輸出線都最好分開走線。開

44、關(guān)量、模擬量/口線最好分開敷設(shè)，后者最好選用屏蔽線，且傳送模擬信號的屏蔽線的屏蔽層一端應(yīng)接地良好。由于PLC的基本單元與擴展單元之間的電纜傳送信號電壓低、頻率高，很容易受干擾，不能將它與其他走線敷設(shè)在同一管道內(nèi)。電源系統(tǒng)的抗干擾措施。為了防止從電源系統(tǒng)引入干擾，各組成部分和功能如下：(1)IT是隔離變壓器，考慮到高頻噪聲竄入變壓器的途徑不是靠初、次級線圈間的互感耦合，而是靠初、次級間的寄生電容耦合。因此，隔離變壓器采用平衡繞組進行抑制，目的是減少分布電容，以提高抗共模干擾的能力。(2)低通濾波器（LPF）用于抑制由交流電源線引入的高頻干擾，電源系統(tǒng)所產(chǎn)生的干擾信號大多是高次諧波，因此采用低通濾

45、波器濾去高次諧波，以改善波形；同時也可有效防止微機系統(tǒng)對其他電子設(shè)備的干擾。(3)DCR表示整流橋，用于將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。(4)采用分散獨立功能模塊供電。在每一系統(tǒng)功能模塊上用三端穩(wěn)壓集成塊，如LM7805，LM7812和LM7824等組成穩(wěn)壓電源。每個功能塊單獨對電壓及過載進行保護，不會因某塊穩(wěn)壓電源故障而使整個系統(tǒng)遭到破壞，同時也可減少公共阻抗的相互耦合以及公共電源的相互耦合，大大提高了供電的可靠性。濾波能有效抑制噪聲干擾。在數(shù)字電路中，當(dāng)電路從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換成另一個狀態(tài)時，就會在電源線上產(chǎn)生一個很大的尖峰電流，形成瞬變的噪聲電壓。當(dāng)電路接通或斷開電感負載時，產(chǎn)生的瞬變噪聲干擾往往嚴

46、重影響系統(tǒng)的正常工作，所以在電源變壓器的進線端加入電源濾波器，以消弱瞬變噪聲干擾。屏蔽的目的是用屏蔽體把通過空間進行電場、磁場或電磁場耦合的部分隔離開來，隔斷其空間場耦合通道。良好的屏蔽和接地是緊密相連的，因而可以有效地降低噪聲耦合，取得較好的抗干擾效果。屏蔽的方法通常是用低電阻材料做成屏蔽體，把需要隔離的部分包圍起來，這個被隔離的部分既可以是干擾源，也可以是易受干擾部分。這樣，既屏蔽了被隔離部分向外傳輸干擾信號，也屏蔽了被隔離部分接受外來的干擾信號。信號隔離的目的是從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使測控裝置與現(xiàn)場僅保持信號聯(lián)系，但不直接發(fā)生電的聯(lián)系。隔離的實質(zhì)是把引進干擾通道切斷，

47、從而達到隔離現(xiàn)場干擾的目的。接地技術(shù)是應(yīng)用較為廣泛而且有效的一種抗干擾措施。接地的目的有兩種：一種是為了人身或設(shè)備的安全將設(shè)備外殼接地，稱為安全接地；另一種是為電路提供一個公共電位參考點稱為工作接地。安全接地必須接大地，其目的是將設(shè)備外殼的漏電泄放到大地從而保證人身和設(shè)備的安全，而工作接地則可以“浮空”，接地的原則是“一點接地”，若采用多點接地會產(chǎn)生環(huán)流回路進一步引起干擾信號產(chǎn)生，所以一般不可多點接地。硬件濾波及軟件抗措施：信號接入計算機前，信號線與間并接電容，以減少共模干擾；信號兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。電磁干擾復(fù)雜性，要根本消除迎接干擾影響是不可能，PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計和組態(tài)時，還

48、應(yīng)軟件方面進行抗干擾處理，進一步提高系統(tǒng)可靠性。常用一些措施：數(shù)字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時校正參考點電位，并采用動態(tài)零點，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術(shù)，設(shè)計相應(yīng)軟件標志位；采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件陷阱等提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性。軟件抗干擾設(shè)計：盡管硬件抗干擾可濾除大部分干擾信號，但因干擾信號產(chǎn)生的原因很復(fù)雜，且具有很大的隨機性，很難保證系統(tǒng)完全不受干擾。因此往往在硬件抗干擾措施的基礎(chǔ)上，采取軟件抗干擾技術(shù)加以補充，作為硬件措施的輔助手段。軟件抗干擾方法設(shè)計簡單、修改靈活、耗費資源少，在測控系統(tǒng)中同樣獲得了廣泛的應(yīng)用。對于測控裝置，其數(shù)據(jù)輸入、輸出、存儲等系統(tǒng)屬于弱電系統(tǒng)。

49、如果工作環(huán)境中存在干擾，就有可能使數(shù)據(jù)受干擾而破壞，從而造成數(shù)據(jù)誤差、控制狀態(tài)失靈、程序狀態(tài)和某些器件的工作狀態(tài)被改變，嚴重時會使系統(tǒng)程序破壞。因此，數(shù)據(jù)抗干擾同樣十分重要。指令重復(fù)執(zhí)行。指令重復(fù)執(zhí)行就是根據(jù)需要使作用相同的指令重復(fù)執(zhí)行多次，一般適用于開關(guān)量或數(shù)字量輸入/輸出的抗干擾。在采集某些開關(guān)量或數(shù)字量時，可重復(fù)采集多次，直到連續(xù)兩次或兩次以上的采集結(jié)果完全相同時才視為有效。若多次采集后，信號總是變化不定，可停止采集，發(fā)出報警信號。在滿足實時性要求的前提下，如果在各次采集數(shù)字信號之間插入一段延時，數(shù)據(jù)的可靠性會更高。如果在系統(tǒng)實時性要求不是很高的情況下，其指令重復(fù)周期盡可能長些。數(shù)字濾波

50、。在某些信號的采集過程中，由于存在隨機干擾而可能使被測信號的隨機誤差加大。針對這種情況，可以采用數(shù)字濾波技術(shù)。該方法具有可靠性高和穩(wěn)定性好的特點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)計算機測控系統(tǒng)中。此外，數(shù)字濾波的常用方法還有：程序判斷濾波法、中值濾波法、算術(shù)平均濾波法、遞推平均濾波法等。正確選擇接點，完善接系統(tǒng)：接目通常有兩個，其一安全，其二是抑制干擾。完善接系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾重要措施之一。系統(tǒng)接方式有：浮方式、直接接方式和電容接三種方式。對PLC控制系統(tǒng)而言，它屬高速低電平控制裝置，應(yīng)采用直接接方式。信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等影響，裝置之間信號交換頻率一般都低于1MHz，PLC控制系統(tǒng)接線采

51、用一點接和串聯(lián)一點接方式。集中布置PLC系統(tǒng)適于并聯(lián)一點接方式，各裝置柜體中心接點以單獨接線引向接極。裝置間距較大，應(yīng)采用串聯(lián)一點接方式。用一根大截面銅母線（或絕緣電纜）連接各裝置柜體中心接點，然后將接母線直接連接接極。接線采用截面大于22mm2銅導(dǎo)線，總母線使用截面大于60mm2銅排。接極接電阻小于2，接極最好埋距建筑物10 15m遠處，PLC系統(tǒng)接點必須與強電設(shè)備接點相距10m以上。 信號源接時，屏蔽層應(yīng)信號側(cè)接；不接時，應(yīng)PLC側(cè)接；信號線中間有接頭時，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進行絕緣處理，一定要避免多點接；多個測點信號屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理。選

52、擇適當(dāng)接處單點接點?？垢蓴_主要措施:1 采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾。在PLC控制系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位。電網(wǎng)干擾串入PLC控制系統(tǒng)主要通過PLC系統(tǒng)的供電電源(如CPU電源、IO電源等)、變送器供電電源和與PLC系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進入的?，F(xiàn)在對于PLC系統(tǒng)供電的電源，一般都采用隔離性能較好的電源而對于變送器供電電源以及和PlC系統(tǒng)有直接電氣連接的儀表供電電源，并沒受到足夠的重視。雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠。所以對于變送器和共用信號儀表供電應(yīng)選擇分布電容小、抑制性能好(如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù))的配電器，以減少PLC系統(tǒng)的干擾。2 正確選

53、擇電纜和實施敷設(shè)。為了減少動力電纜尤其是變頻裝置饋電電纜的輻射電磁干擾，筆者在某工程中采用了屏蔽電力電纜，降低了動力線產(chǎn)生的電磁干擾，該工程投產(chǎn)后取得了滿意的效果。不同類型的信號分別由不同電纜傳輸，信號電纜應(yīng)按傳輸信號種類分層敷設(shè)，嚴禁用同一電纜的不同導(dǎo)線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠近平行敷設(shè)，以減少電磁干擾。3 硬件濾波及軟件抗干擾措施。信號在接入計算機前，在信號線與地間并接電容，以減少共模干擾；在信號兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。由于電磁干擾的復(fù)雜性，要根本消除干擾影響是不可能的，因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計和組態(tài)時，還應(yīng)在軟件方面進行抗干擾處理，進一步提高系統(tǒng)的可靠

54、性；常用的一些提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性的措施包括：數(shù)字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時校正參考點電位，并采用動態(tài)零點，可防止電位漂移；采用信息冗余技術(shù)，設(shè)計相應(yīng)的軟件標志位；采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件保護等。4 正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)。系統(tǒng)接地有浮地、直接接地和電容接地三種方式。對PLC控制系統(tǒng)而言它屬高速低電平控制裝置，應(yīng)采用直接接地方式。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號交換頻率一般都低于1MHz，所以PLC控制系統(tǒng)接地線采用一點接地和串聯(lián)一點接地方式。集中布置的PLC系統(tǒng)適于并聯(lián)一點接地方式，各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。如果裝置間距較

55、大，應(yīng)采用串聯(lián)一點接地方式，用一根大截面銅母線(或絕緣電纜)連接各裝置的柜體中心接地點，然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面大于2mm2的銅導(dǎo)線，總母線使用截面大于60mm2的銅排。接地極的接地電阻小于2 O，接地極最好埋在距建筑物101 5m遠處，而且PLC系統(tǒng)接地點必須與強電設(shè)備接地點相距10m以上。信號源接地時，屏蔽層應(yīng)在信號側(cè)接地；不接地時，應(yīng)在PLC側(cè)接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進行絕緣處理，一定要避免多點接地。多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏蔽電纜連接時，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理，選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c接地。結(jié)論PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個十分

56、復(fù)雜的問題，因此在抗干擾設(shè)計中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制抗干擾，對有些干擾情況還需做具體分析，采取對癥下藥的方法，才能夠使PLC控制系統(tǒng)正常工作.本文通過分析電磁干擾以及抑制干擾的原則，有針對性地提出了工業(yè)現(xiàn)場測控系統(tǒng)抗干擾設(shè)計方案，并從硬件和軟件兩方面采取相應(yīng)的措施，從而保證了控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。實踐證明：這些措施能夠有效地抑制外界干擾，達到了預(yù)期設(shè)計抗干擾的目的。PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 根據(jù)影響PLC控制系統(tǒng)可靠性的主要因素，在PLC控制系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計時，應(yīng)該從系統(tǒng)軟件和硬件兩方面考慮，以提高PLC控制制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。而在生產(chǎn)實際應(yīng)用中，主要考慮控制系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計。 3MZ203D機床是軸承套圈內(nèi)圓磨床，根據(jù)生產(chǎn)實際要求和多年的實踐經(jīng)驗，對該3MZ203D內(nèi)圓磨床的P