[摘要] PLC是一種用于工業(yè)現(xiàn)場控制的設(shè)備，如果系遭受某種干擾而失靈，將造成設(shè)備的失控和誤動。雖然PLC本身已采取了一系列抗干擾措施，但這并不說明它已具有完美的可靠性。隨著PLC應(yīng)用的日漸廣泛，其抗干擾同題也顯得日益重要。本文有針對性的提出了一系列抗干擾措施，在實(shí)際應(yīng)用中對PLC系統(tǒng)的抗干擾能力，可靠性明顯提高。

[關(guān)鍵詞] PLC 控制系統(tǒng) 抗干擾

PLC在設(shè)計、制造中已很好地完善了主機(jī)本身的抗干擾措施，如濾波、屏蔽、隔離和接地，因此，就PLC本身而言，其工作可靠性是非常高的。但是PLC的工作環(huán)境大多是電磁干擾強(qiáng)烈的工業(yè)環(huán)境，加上外圍電路設(shè)計及安裝使用不當(dāng)，這樣就降低了整個PLC控制系統(tǒng)的可靠性，嚴(yán)重時會使系統(tǒng)失控或損壞。因此，在系統(tǒng)設(shè)計時，必須采取相應(yīng)的可靠性措施，增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，以保證整個控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

一、干擾的主要來源

1.電弧干擾。在切斷負(fù)載的瞬時，按鈕、接觸器、繼電器等帶有觸點(diǎn)的電器觸點(diǎn)之間便會產(chǎn)生電孤，從而引發(fā)電弧干擾，被切斷負(fù)載的電流越大，電壓越高，切斷所用時間越長，干擾就越強(qiáng)。

2.反電勢干擾。感性負(fù)載如接觸器、繼電器、電磁閥等在切斷電源時，勵磁線圈上會產(chǎn)生反電勢V暖＝-L·di/dt從而引發(fā)干擾，該干擾發(fā)生在與前磁線圈相連的線路上，電感L越大，瞬同電流i變化越大，切斷電源所用的時間t越短，產(chǎn)生的反電勢越大，則反電勢干擾就越大。

3.共模干擾。電源線、輸入輸出信號線與接地線之間所產(chǎn)生的電位差，會對PLC內(nèi)部回路與各線路之間的寄生電容進(jìn)行充放電，引起PLC內(nèi)部回路電壓劇烈波動，這就叫做共模干擾。各導(dǎo)線上感應(yīng)電弧，高電位的感應(yīng)電壓、電渡和靜電等均能引發(fā)共模干擾 寄生電容的容量越大，則PLC內(nèi)部回路電壓波動越大，干擾就越大。

4.常模干擾。感性負(fù)載或與電源系統(tǒng)連接的感性電器設(shè)備產(chǎn)生的反電勢叫常模干擾，存在于電源線和輸入輸出信號線上，也叫線何干擾，線圈的電感L越大，產(chǎn)生的反電勢越大，所引起的常摸干擾也就越大。

另外還有一些干擾諸如在PLC附近的高頻加熱器、高頻淬火設(shè)備、無線電收發(fā)設(shè)備等產(chǎn)生電波的設(shè)備引發(fā)的電子干擾;電源電壓的波動、波形畸變、瞬?；蚶纂娨l(fā)的電源干擾均能使PLC發(fā)生故障。

二、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.電源部分防干擾措施。電源質(zhì)量的好壞直接影響PLC控制系統(tǒng)的可靠性。在干擾較強(qiáng)或?qū)煽啃砸筝^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(yīng)可靠接地。考慮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(yīng)采用三層屏蔽層保護(hù)，這樣可明顯提高對共模干擾信號的抑制能力。

2.對感性負(fù)載的處理。感性負(fù)載具有儲能作用，當(dāng)控制觸點(diǎn)斷開時，電路中的感性負(fù)載會產(chǎn)生高于電源電壓數(shù)倍甚至數(shù)十倍的反電勢，觸點(diǎn)閉合時會因觸點(diǎn)的抖動而產(chǎn)生電弧，它們都會對系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。當(dāng)PLC的輸入、輸出端接有感性負(fù)載時，應(yīng)在它們兩端并聯(lián)浪涌電壓抑制電路。常用的幾種浪涌電壓抑制電路。

3.PLC輸入、輸出口的漏電流處理

(1)當(dāng)接近開關(guān)、光電開關(guān)這一類兩線式傳感器的漏電流較大時，可能出現(xiàn)錯誤輸入信號?？稍赑LC的輸入端并聯(lián)旁路電阻以減小輸入電阻，如圖1所示。旁路電阻的阻值兄和功率由下式確定:R≤7.2／(2．4I一3)(kW); ≥32.3／R(w)。式中，是輸入元件的漏電流(mA)。

（2)雙向晶閘管輸出單元驅(qū)動小電流負(fù)載時，晶閘管的漏電流可能會造成負(fù)載無法斷開的現(xiàn)象。此時可在輸出負(fù)載兩端并聯(lián)一個旁路電阻，如圖2所示。

4.PLC的接地處理。PLC系統(tǒng)的接地最好采用單點(diǎn)接地和專用地線，并且接地點(diǎn)要與其他設(shè)備分開，如圖3(a)所示?，F(xiàn)場安裝時如達(dá)不到這種條件，可采用圖3(b)所示的公共接地方式。但不允許采用圖3(c)所示的接地方式，這樣會使各設(shè)備間產(chǎn)生電位差而引入干擾。

5.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(yīng)分別使用各自的電纜。對于集成電路或晶體管設(shè)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(cè)懸空，而在控制側(cè)接地。

三、結(jié)論

PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計是整個控制系統(tǒng)設(shè)計巾的一個重要組成部分。針對PLC的工作環(huán)境和被控負(fù)載的性質(zhì)，應(yīng)充分考慮到各種干擾因素，采用外圍硬件電路設(shè)計和軟件編程相結(jié)合的方法，來提高PLC的抗干擾能力，從而提高整個控制系統(tǒng)的可靠性。

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