摘要：簡要分析了PLC控制系統在實際應用中可能受到的幹擾類型。從軟、硬件等方面提出了針對性的抗幹擾措施，並強調了其在工業控制領域應用時必須全面、系統地考慮抗幹擾機理和措施。 關鍵詞： PLC；控制系統；電磁兼容；抗幹擾 可編程控制器PLC具有編程簡單、通用性好、功能強、易於擴展等優點。PLC控制系統的可靠性直接影響到企業的安全生產和經濟運行，系統的抗幹擾能力是關系到整個系統可靠運行的關鍵。PLC中采用了高集成度的微電子器件，可靠性高，但由於使用時工業生產現場的工作環境惡劣，如大功率用電設備的起動或停止引起電網電壓的波動形成低頻幹擾和電磁輻射等惡劣電磁環境，大大降低了PLC控制系統的可靠性。為了確保控制系統穩定工作，提高可靠性，必須對系統采取壹定的抗幹擾方法和措施。 1 影響PLC控制系統穩定的幹擾類型 1.1 空間的輻射幹擾 空間的輻射電磁場（EMI）主要由電力網絡、電氣設備、雷電、高頻感應加熱設備、大型整流設備等產生，通常稱為輻射幹擾，其分布極為復雜。其影響主要通過兩條途徑：壹是對PLC通訊網絡的輻射，由通訊線路的感應引入幹擾；二是直接對PLC內部的輻射，由電路感應產生幹擾。若此時PLC置於其輻射場內，其信號、數據線和電源線即可充當天線接受輻射幹擾。此種幹擾與現場設備布置及設備所產生的電磁場的大小，特別是與頻率有關。 1.2 傳導幹擾 （1）來自電源的幹擾 在工業現場中，開關操作浪湧、大型電力設備的起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網短路暫態沖擊等均能在電網中形成脈沖幹擾。PLC的正常供電電源均由電網供電，因而會直接影響到PLC的正常工作。由於電網覆蓋範圍廣，它將受到所有空間的電磁幹擾而產生持續的高頻諧波幹擾。特別在斷開電網中的感性負載時產生的瞬時電壓峰值是額定值的幾十倍，其脈沖功率足以損壞PLC半導體器件，並且含有大量的諧波可以通過半導體線路中的分布電容、絕緣電阻等侵入邏輯電路，引起誤動作。 （2）來自信號傳輸線上的幹擾 除了傳輸有效的信息外，PLC系統連接的各類信號傳輸線總會有外部幹擾信號的侵入。此幹擾主要有2種途徑：① 通過變送器供電電源或***用信號儀表的供電電源串人的電網幹擾；② 信號線上的外部感應幹擾，其中靜電放電、脈沖電場及切換電壓為主要幹擾來源。由信號線引入的幹擾會引起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。若系統隔離性能較差，還將導致信號間互相幹擾，引起***地系統總線回流，造成邏輯數據變化、誤動作甚至死機。 1.3 地電位的分布幹擾 PLC控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。地電位的分布幹擾主要是各個接地點的電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，從而引起了地環路電流，該電流可能在地線上產生不等電位分布，影響PLC內邏輯電路和模擬電路的正常工作。由於PLC工作的邏輯電壓幹擾容限較低，邏輯地電位的分布幹擾容易影響PLC的邏輯運算和數據存貯，造成數據混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降，引起對信號測 控的嚴重失真和誤動作。 1.4 PLC系統內部產生的幹擾 產生這種幹擾的主要原因是系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射。如邏輯電路相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。 2 提高抗幹擾能力的硬件措施 硬件抗幹擾技術是系統設計時應首選的措施，它能有效抑制幹擾源，阻斷幹擾傳輸通道。 2.1 供電電源 電源波動造成的電壓畸變或毛刺，將對PLC及I／O模塊產生不良影響。據統計分析，PLC系統的幹擾中有70％是從電源耦合進來的。為了抑制幹擾，保持電壓穩定，常采用以下幾種抗幹擾方法： （1）使用隔離變壓器衰減從電源進線的高頻幹擾信號，輸入、輸出線應用雙絞線以抑制***模幹擾。其屏蔽層接地方式不同，對幹擾抑制的效果也不壹樣，壹般做法是將初、次級屏蔽層均接地。 （2）用低通濾波器抑制高次諧波。低通濾波器的內部電容上電感組合方式不同，其高次諧波的抑制效果也有壹定區別。另外其電源輸入、輸出線應分隔開，屏蔽層應可靠接地。壹般是在電源系統中既使用濾波器又使用隔離變壓器，但要註意先將濾波器接人電源再接隔離變壓器。 圖1 隔離變壓器供電系統 （3）用頻譜均衡法抑制電源中的瞬變幹擾。這種方法不常用，其成本較
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