plc控制系統(tǒng)論文plc控制機械手論文電子版本

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。plc控制系統(tǒng)論文plc控制機械手論文-plc控制系統(tǒng)論文plc控制機械手論文試論PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施摘要：隨著自動化控制技術的發(fā)展，PLC在工業(yè)控制中的應用越來越廣泛。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行，其抗干擾能力是關系到整個系統(tǒng)可靠運行的關鍵。分析PLC控制系統(tǒng)在實際應用中受到的主要干擾源，介紹PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施。關鍵詞：PLC；控制系統(tǒng)；干擾可編程序控制器（PLC）是以微處理器為核心的工業(yè)自動控制通用裝置，不僅能滿足控制要求，還能滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)管理的需要。自

2、動控制系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC，大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環(huán)境中，雖然PLC在設計和制造過程中采用了多層次抗干擾措施，具有較強的適應惡劣工業(yè)環(huán)境的能力和較高的可靠性，但由于PLC直接和現(xiàn)場的I/O設備相連，外來干擾很容易通過電源線或I/O傳輸線侵入，從而引起控制系統(tǒng)的誤動作。要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設備的抗干擾能力，另一方面要求用戶高度重視PLC控制系統(tǒng)的抗干擾問題。1PLC系統(tǒng)中的主要干擾源1）來自空間輻射的干擾。空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡、電氣設備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視信號、雷達信號、高頻感應加熱設備等產(chǎn)生的

3、，通常稱為輻射干擾，其分布極為復雜。若PLC系統(tǒng)置于其射頻場內，就會受到輻射干擾，其影響主要通過兩條路徑：一是直接對PLC內部的輻射，由電路感應產(chǎn)生干擾；二是對PLC通信內網(wǎng)絡的輻射，由通信線路的感應引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場設備布置及設備所產(chǎn)生的電磁場大小，特別是與頻率有關。解決這個問題一般通過設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。2）來自電源的干擾。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，它將受到所有空間電磁干擾在線路上的感應電壓和電流。尤其是電網(wǎng)內部的變化，如開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源

4、原邊，對PLC系統(tǒng)造成干擾。3）來自信號線引入的干擾。配線之間存在著互感和分布電容，由信號引入的干擾會引起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)，還將導致信號間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，形成傳導耦合干擾，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)相當嚴重，由此引起PLC系統(tǒng)故障的情況也是屢見不鮮的。4）接地系統(tǒng)混亂引起的干擾。良好的接地是保證PLC正常工作的重要條件之一，也是提高電子設備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。接地可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害；接地能抑制電磁干擾的影響；接地能抑制設備向外發(fā)出干擾

5、。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。接地線與機器的接地端相聯(lián)，基本單元必須接地，如果選用擴展單元，其接地點與基本單元接地點接在一起。為了抑制附加在電源及輸入、輸出端的干擾，應給PLC接以專用地線，接地線與動力設備（如電動機）的接地點應分開，若達不到此要求，則可與其他設備公共接地，嚴禁與其他設備串聯(lián)接地。另外接地電阻要小于100，接地線要粗，接地面積要大于2平方毫米，而且接地點最好靠近PLC裝置，其間距離小于50米，接地線應避開強電回路，若無法避開時，應垂直相交，縮短平行走線的長度。5）PLC系統(tǒng)內部的干擾。主要由系統(tǒng)內部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻

6、射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地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)內部進行電磁兼容設計的內容，比較復雜，而應用部門是無法改變的，可不必過多考慮，但要選擇具有較多應用實績或經(jīng)過考驗的系統(tǒng)。2控制系統(tǒng)的抗干擾措施消除干擾的主要方法是抑制干擾源，阻斷干擾侵入的途徑，降低系統(tǒng)對干擾的敏感性以及提高系統(tǒng)自身的抗干擾能力。1）選擇抗干擾性能好的設備。在選擇PLC系統(tǒng)時，首先要考慮有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，其中包括電磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干擾能力；其次還應了解生產(chǎn)廠家給出的抗干擾指標，系統(tǒng)能承受的電場強度和頻率的范圍等；還要考慮硬件濾波及軟件抗干擾措施，輸出電路的

7、抗干擾設計。對于PLC系統(tǒng)為開關量輸出，可有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式。具體選擇要根據(jù)負載要求來決定。PLC輸出端子若接有感性負載，輸出信號由從ON變?yōu)镺FF或由OFF變?yōu)镺N時都會有某些電量的突變而可能產(chǎn)生干擾。在設計時應采取相應的保護措施，以保護PLC的輸出觸點。若負載超過了PLC的輸出能力，應外接繼電器或接觸器，才可正常工作。2）電源部分防干擾措施。電源的質量直接影響PLC控制系統(tǒng)的可靠性。在干擾較強或對可靠性要求較高的場合，可以在PLC的交流電源輸入端加接帶屏蔽層的隔離變壓器和低通濾波器。隔離變壓器可以抑制從電源線竄人的外來干擾，提高抗高頻共模干擾能力，屏蔽層應可靠接地

8、?？紤]到高頻諧波干擾不是通過變壓器繞組的互感耦合，而是靠初、次級寄生電容耦合，因此，隔離變壓器的初、次級之間應采用三層屏蔽層保護，這樣可明顯提高對共模干擾信號的抑制能力。3）PLC系統(tǒng)裝置的接地設計。接地是為了安全和抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。PLC控制系統(tǒng)屬高速低電平控制裝置，它的接地一般采用專用的接地極直接接地。如不可能，也可與其他盤板共用接地系統(tǒng)，但須用自己的接地線直接與公共接地極直接相連。絕對不允許與大功率裝置共用接地系統(tǒng)；PLC系統(tǒng)的接地距離PLC越近越好，即接地線越短越好。PLC系統(tǒng)如由多單元組成，各單元之間應采用一點接地和串聯(lián)一點接地方式，以

9、保證各單元間等電位。接地線截面積應大于2平方，接地線一般最長不超過20m，PLC接地系統(tǒng)的接地電阻一般應小于4歐姆。4）防外部配線干擾。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、輸出信號應分別使用各自的電纜。對于集成電路或晶體管設備的輸入、輸出信號線，必須使用屏蔽電纜，屏蔽電纜在輸入、輸出側懸空，而在控制側接地。3結束語隨著自動化程度的進一步發(fā)展，自動控制在生產(chǎn)中的作用越來越大，但是如果因為干擾的原因導致自動控制的效果不好或根本不能控制，就有悖于設計者和用戶的初衷。所以一個系統(tǒng)的實施必須要考慮到干擾可能帶來的影響以及采取必要的抗干擾措施。最好是將干擾抑制在發(fā)生前，如果干擾不能避免就必須從傳播途徑或用其它方法來抑制干擾。各個車間和工廠的情況都是不同的，在實踐中