PLC控制系統的抗干擾技術(shù)在應用中的實(shí)際操作
2013-11-27 9:04:44??????點(diǎn)擊：
PLC控制系統的抗干擾技術(shù)在應用中的實(shí)際操作
1引言
PLC控制系統由于具有功能強、程序設計，維護方便等優(yōu)點(diǎn)，特別是高可靠性、較強的適應惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，已被廣泛應用于自來(lái)水行業(yè)。但由于現場(chǎng)環(huán)境條件惡劣、濕度高、以及各種工業(yè)電磁、輻射干擾等，會(huì )影響系統的正常工作,因此必須重視工程的抗干擾設計。
水廠(chǎng)應用中的PLC所受的干擾源主要有電源系統引入的干擾、接地系統引入的干擾和輸入輸出電路引入的干擾三類(lèi)。如果PLC的干擾問(wèn)題解決得不好，系統將無(wú)法可靠運行控制，將會(huì )影響到正常供水。因此，有必要對PLC應用系統中的干擾問(wèn)題進(jìn)行探討。主要本文分別討論PLC的三種抗干擾技術(shù)。
2抗干擾的技術(shù)對策分析
為防止干擾，可采用硬件和軟件的抗干擾措施，其中，硬件抗干擾是最基本和最重要的抗干擾措施，一般從抗和防兩方面入手來(lái)抑制和消除干擾源，切斷干擾對系統的耦合通道，降低系統對干擾信號的敏感性。
2.1電源系統引入的干擾
電網(wǎng)的干擾，頻率的波動(dòng)，將直接影響到PLC系統的可靠性與穩定性。如何抑制電源系統的干擾是提高PLC的抗干擾性能的主要環(huán)節。
(1)加裝濾波、隔離、屏蔽、開(kāi)關(guān)穩壓電源系統。
設置濾波器的作用是為了抑制干擾信號從電源線(xiàn)傳導到系統中，使用隔離變壓器，必須注意:屏蔽層要良好接地;次級連接線(xiàn)要使用雙繞線(xiàn)(減少電線(xiàn)間的干擾)，隔離變壓器的初級繞組和次級繞組應分別加屏蔽層，初級的屏蔽層接交流電網(wǎng)的零線(xiàn);次級的屏蔽層和初級間屏蔽層接直流端。
為了抑制電網(wǎng)大容量設備起停(如送水泵等)引起電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，保持供電電壓的穩壓，可采用開(kāi)頭穩壓電源。
(2)分離供電系統
PLC的控制器與I/O系統分別由各自的隔離變壓器供電，并與主電源分開(kāi)，這樣當輸入輸出供電斷電時(shí)，不會(huì )影響到控制器的供電。
2.2抑制接地系統引入的干擾
PLC控制系統分為邏輯電路接地和功率電路接地，有共地、浮地及機殼共地和電路浮地等三種方式。一般采用控制器與其它設備分別接地方式最好，接地時(shí)注意:接地線(xiàn)盡量粗，一般大于2mm2的線(xiàn)接地;接地點(diǎn)應盡量靠近控制器，接地點(diǎn)與控制器之間的距離不大于50m;接地線(xiàn)應盡量避開(kāi)強電回路和主回路的電線(xiàn)，不能避開(kāi)時(shí)，應垂直相交，應盡量縮短平行走線(xiàn)的長(cháng)度。
實(shí)踐證明，接地往往是抑制噪聲和防止干擾的重要手段，良好的接地方式可在很大程度上抑制內部噪聲的耦合，防止外部干擾的侵入，提高系統的抗干擾能力。
2.3抑制輸入輸出電路引入的干擾
為了實(shí)現輸入輸出電路上的完全隔離，近年來(lái)在控制系統中光電耦合得到廣泛應用，已成為防止干擾的最有效措施之一。
光電耦合器具有以下特點(diǎn):首先，由于是密封在一個(gè)管殼內，不會(huì )受到外界光的干擾;其次，由于靠光傳送信號，切斷了各部件電路之間地線(xiàn)的聯(lián)系;第三，發(fā)光二極管動(dòng)態(tài)電阻非常小，而干擾源的內阻一般很大，能夠傳送到光電耦合器輸入輸出的干擾信號就變得很小;第四，光電耦合器的傳輸比和晶體管的放大倍數相比，一般很小，遠不如晶體管對干擾信號那么靈敏，而光電耦合器的發(fā)光二極管只有在通過(guò)一定的電流時(shí)才能發(fā)光。因此，即使是在干擾電壓幅值較高的情況下，由于沒(méi)有足夠的能量，仍不能使發(fā)光二極管發(fā)光，從而可以有效地抑制掉干擾信號。由于光電耦合器的線(xiàn)性區一般只能在某一特定的范圍內，因此，應保證被傳信號的變化范圍始終在線(xiàn)性區內。為了保證線(xiàn)性耦合，既要嚴格挑選光電耦合器，又要采取相應的非線(xiàn)性較正措施，否則將產(chǎn)生較大的誤差。
以上是對開(kāi)關(guān)量輸入輸出信號的處理方法，而對模擬輸入輸出信號，為了消除工業(yè)現場(chǎng)瞬時(shí)干擾對它的影響，除加A/D、D/A轉換電路和光電耦合外，可根據需要采取軟件的數字濾波技術(shù)如中值法、一階遞推數字濾波法等算法。
3結束語(yǔ)
PLC控制系統的抗干擾性設計是一個(gè)復雜的系統工程，涉及到具體的輸入輸出設備和工業(yè)現場(chǎng)的環(huán)境，在設計抗干擾系統時(shí)要求要綜合考慮各方面的因素。
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