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PLC控制系統(tǒng)受到干擾的主要途徑有電源線(xiàn)、輸入/輸出線(xiàn)和空間傳播等。電源受干擾后,PLC控制系統(tǒng)的供電質(zhì)量變差,會(huì)引起PLC控制失靈。輸入/輸出線(xiàn)受干擾后,會(huì)出現(xiàn)輸入/輸出控制。空中干擾主要以電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)形式使PLC的CPU出現(xiàn)誤操作。
3.PLC控制系統(tǒng)中的抗干擾措施
PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占有重要地位,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的具體特點(diǎn)和應(yīng)用環(huán)境的具體條件,靈活地選擇行之有效的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)和抗干擾措施,全面、合理地考慮系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(jì),從總體上提高系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性。
PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題,因此在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各方面的因素,合理有效地抑制干擾,對(duì)有些干擾情況還需做具體分析。在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中,應(yīng)充分考慮到對(duì)PLC的各種不利因素,在硬件、軟件的設(shè)計(jì)和安裝中采取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施,才能保證控制系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行。
要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性,針對(duì)干擾產(chǎn)生的原因,必須從設(shè)計(jì)階段就采取相應(yīng)的抑制措施,常見(jiàn)的措施有提高裝置和系統(tǒng)的抗干擾能力、抑制干擾源、切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑等,基本的抗干擾措施如表1所示。
工程設(shè)計(jì)人員僅僅了解抗干擾的原則,掌握抗干擾的基本措施還不夠,許多情況下干擾源對(duì)系統(tǒng)的干擾不是那么明顯,應(yīng)綜合考慮各方面的因素,在實(shí)踐中不斷總結(jié)。在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中通常采用的主要抗干擾措施有:
?。?)選擇抗干擾能力強(qiáng)的產(chǎn)品
在控制系統(tǒng)的設(shè)備選型階段,考慮到各廠(chǎng)家PLC抗干擾性能的優(yōu)劣,選型時(shí)就需選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品,其包括了電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC),尤其是抗外部干擾的能力,如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC。其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠(chǎng)家給出的抗干擾指標(biāo),如共模抑制比、差模抑制比、耐壓能力、允許在多大電場(chǎng)強(qiáng)度和多高頻率的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境中工作等。另外的方法是考察該型號(hào)PLC在類(lèi)似工作環(huán)境中的使用情況。
(2)采用性能好的電源,抑制電網(wǎng)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(guò)PLC系統(tǒng)的供電電源(如CPU電源、I/O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(jìn)入。PLC系統(tǒng)的供電電源一般都采用隔離性能較好的電源,變送器的電源及與PLC有直接電氣連接的儀表的供電電源應(yīng)選擇分布電容小、抑制帶大(如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù))的產(chǎn)品,以減少對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾。
此外,PLC電源要與整個(gè)供電系統(tǒng)的動(dòng)力電源分開(kāi),一般在進(jìn)入PLC系統(tǒng)時(shí)加屏蔽隔離變壓器。屏蔽隔離變壓器的次級(jí)側(cè)至PLC系統(tǒng)間必須采用不小于2mm2的雙絞線(xiàn)。屏蔽體一般位于一、二次側(cè)兩線(xiàn)圈之間并與大地連接,這樣就可消除線(xiàn)圈間的直接耦合。另外,電源諧波比較嚴(yán)重時(shí),可在隔離變壓器前面加濾波器來(lái)消除電源的大部分諧波。必要時(shí)可在供電的電源線(xiàn)路上接入低通濾波器,以濾去高頻干擾信號(hào)。濾波器應(yīng)放在隔離變壓器之前,即先濾波后隔離。分離供電系統(tǒng),將控制器、I/O通道和其他設(shè)備的供電采用各自的隔離變壓器分離開(kāi)來(lái),也有助于抗電網(wǎng)干擾。 (3)電纜的選擇和敷設(shè)