抗干扰技术在工业plc控制系统中应用

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1、第33卷2015年第3期(总第177期)问题研究抗干扰技术在工业PLC控制系统中的应用赵妍(河北钢铁集团唐钢长材部唐山063000)【摘要】介绍了影响PLC~-行的干扰类型、来源，提出了抗干扰设计的实施策略。【关键词】可编程控制器电磁干扰屏蔽ApplicationofAnti-interferenceTechnologyinIndustryPLCControlSystemZHA0Yan(Tang．gangLongProductsDepartmentofHebeiIron&SteelGroupCo．Tangshan063000)【Abstract]In

2、troducetheinterferencetypeandsourceefectedonPLCoperation，andproposeanimplementingstrategyforanti——interferencedesign．【Keywords]Programmablecontroller，electromagneticinterference，shielding1电磁干扰类型及其影响输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离1．1来自空间的辐射干扰电源，但因其机构及制造工艺等因素使其隔离性空间辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电并不理

3、想。实际上，由于分布参数特别是分布电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷容的存在，绝对隔离是不可能的。达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干(2)来自信号线引入的干扰。与PLC控制系扰，其分布极为复杂。若PLC系统置于其射频场统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类内，就会受到辐射干扰，其影响主要通过两条路信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主径：一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用干扰；二是对PLC通信网络的辐射，由通信线路感信号仪表的供电电源串人的电网干扰，这往往被应引入干扰。辐

4、射干扰与现场设备布置及设备所忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即产生的电磁场大小特别是频率有关，一般通过设信号线上的外部感应干扰，这种往往非常严重。置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行由信号引入的干扰会引起I／O信号工作异常保护和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损1．2来自系统外引线的干扰伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互主要通过电源和信号线引入，通常称为传导相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变干扰。这种干扰在我国工业现场较为严重，主要化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造有下面三类：成I／O模件损坏数相当

5、严重，由此引起系统故障的(1)来自电源的干扰。实践证明，因电源引人情况也很多。的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多，笔者(3)来自接地系统混乱的干扰。接地是提高在某工程调试中遇到过，后更换隔离性能更高的电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一，正PLC电源问题才得到解决。确的接地既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设PLC系统的正常供电电源均由电网供电，由于备向外发出干扰；而错误的接地反而会引入严重电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而的干扰信号，使PLC系统无法正常工作。PLC控制在线路上感应电压和电流，尤其是电网内部的变系统的地线包括系统地、

6、屏蔽地、交流地和保护地化、开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传等，接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位一6O一问题研究第33卷2015年第3期(总第177期)差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电容包括：对PLC系统及外引线进行屏蔽以防空间缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层。当动力电缆应分层布置，以防通过外引线引入传导发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。电

7、磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地1．3来自PLC系统内部的干扰系统。另外还必须利用软件手段，进一步提高系主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁统的安全可靠性。辐射产生，如逻辑电路相互辐射、模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这3主要抗干扰措施都属于PLC制造厂家对系统内部进行电磁兼容设3．1优化电源，抑制电网引入的干扰计的内容，比较复杂，作为应用部门无法改变，可在PLC控制系统中，电源占有极重要的地不必过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经位。电网干扰串人PLC控制系统主要通过PLC系过考验的系统。统的供电电源(如CPU电

8、源、I／O电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表2抗干扰设计供电电源等耦合进入的。现在