孫遠(yuǎn)勇 王楓

（貴州鋼繩股份有限公司 貴州省遵義市 563000）

1 引言

由于當(dāng)前的科技發(fā)展速度十分迅速，因此隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC對(duì)于實(shí)際的過(guò)程應(yīng)用中的作用也是逐漸增大。在進(jìn)行實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，PLC控制系統(tǒng)的可靠性對(duì)公司的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和正常運(yùn)行起著非常重要的作用。自動(dòng)化系統(tǒng)中使用的各種LC安裝在控制室中，其中一些安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和電器上。它們大多使用強(qiáng)電路和電器，并且在正常使用期間容易在惡劣的電磁環(huán)境中形成。為了提高PLC控制系統(tǒng)在實(shí)際工作中的可靠性，有必要對(duì)相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)提出一定的要求。一方面，PLC制造商需要對(duì)相關(guān)電氣設(shè)備的抗干擾能力進(jìn)行一定的更新和增強(qiáng)，相反，必須強(qiáng)調(diào)工程設(shè)計(jì)，安裝和維護(hù)，各種協(xié)調(diào)能有效解決這一問(wèn)題，有效提高抗干擾系統(tǒng)性能。

2 PLC系統(tǒng)中的主要干擾源

在進(jìn)行實(shí)際的工作過(guò)程中，根據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)PLC控制系統(tǒng)有重大影響的中斷源非常類似于通常影響正常使用期間工業(yè)設(shè)備控制中斷源的中斷源。大多數(shù)干擾發(fā)生在電流或大電壓變化的區(qū)域，這些是噪聲和干擾位置的來(lái)源。它們通常根據(jù)不同的噪聲干擾模式對(duì)其實(shí)際的干擾進(jìn)行了一定的劃分，主要分為共模干擾和差分模干擾。共模干擾是信號(hào)源頭和地面之間存在一定的電勢(shì)差，主要由共同狀態(tài)（同一方向）電壓、地面電位差和空間電磁輻射引起。差分電壓從不對(duì)稱共模電壓電路的轉(zhuǎn)換直接影響信號(hào)的測(cè)量和控制，造成相關(guān)的電器元件產(chǎn)生一定的損壞（這就是為什么有些系統(tǒng)I/O模塊一次的損壞率較高）。共模干擾可以是DC或AC，差分模式干擾是指信號(hào)桅桿之間的干擾電壓，這主要是由于信號(hào)耦合中電磁感應(yīng)空間的普通模式的干擾和不平衡的電路轉(zhuǎn)換。而實(shí)際信號(hào)干擾的疊加將直接影響測(cè)量精度和控制程度，干擾因素主要包括以下幾個(gè)方面：

2.1 來(lái)自空間輻射的干擾

電磁輻射（EMI）領(lǐng)域主要是由于電網(wǎng)，電氣設(shè)備，雷電，無(wú)線電，電視，雷達(dá)，高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等臨時(shí)過(guò)程。這些干擾通常被稱為發(fā)射障礙，極端循環(huán)等。如果plc系統(tǒng)在進(jìn)行實(shí)際工作的過(guò)程中主要的工作環(huán)境是在RF場(chǎng)中，它將受到輻射的影響，并且其影響過(guò)程主要由兩種方式構(gòu)成。首先，它直接輻射到內(nèi)部PLC進(jìn)行一定的影響，并且在一定程度上造成電路干擾。另一種是PLC通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)其實(shí)際的電器元件進(jìn)行輻射，由感應(yīng)線引起的通信線路。

2.2 來(lái)自系統(tǒng)外引線的干擾

這種類型的干擾主要通過(guò)引入電力線和信號(hào)線起作用，并且通常被稱為干擾。這種混亂方法對(duì)我們的行業(yè)造成了更嚴(yán)重的破壞。有三種主要的行動(dòng)類型：

（1）電力中斷。大多數(shù)普通電源PLC系統(tǒng)由電網(wǎng)供電，在實(shí)際電力傳輸過(guò)程中，由于電網(wǎng)在電力傳輸過(guò)程中的真實(shí)覆蓋范圍很廣，可能會(huì)受到線路上所有電磁干擾引起的電壓和電流的影響。特別是由于電網(wǎng)的變化如開(kāi)關(guān)電路，停止啟動(dòng)，諧波傳輸AC/DC電源設(shè)備，以及電網(wǎng)短路瞬變，PLC系統(tǒng)干擾原有的電源線。

（2）除了有效的信息傳輸外，與PLC控制系統(tǒng)相連接的各種信號(hào)傳輸線路始終具有外部干擾信號(hào)。其主要的干擾有兩種主要的干擾類型。首先，發(fā)射機(jī)功率或常規(guī)信號(hào)通常與電網(wǎng)干擾有關(guān)。其次，信號(hào)線是由空間電磁輻射引起的，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾非常嚴(yán)重。在實(shí)際操作過(guò)程中，信號(hào)會(huì)導(dǎo)致I/O信號(hào)異常工作，這可能會(huì)降低實(shí)際測(cè)量的準(zhǔn)確性。它會(huì)損壞部件。對(duì)于弱性能隔離系統(tǒng)，它還會(huì)導(dǎo)致信號(hào)之間的干擾，導(dǎo)致共享系統(tǒng)總線回流，導(dǎo)致邏輯數(shù)據(jù)更改，錯(cuò)誤操作和死鎖。在PLC控制系統(tǒng)中，由于異常信號(hào)中斷導(dǎo)致系統(tǒng)損壞。

（3）地面系統(tǒng)的擾動(dòng)。接地在對(duì)提高電子設(shè)備電磁兼容性等方面有著較為提出的優(yōu)點(diǎn)。正確的接地不僅并且可以在一定程度上抑制電磁干擾的影響，還可以輸入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使PLC系統(tǒng)不能正常工作。PLC控制系統(tǒng)的接地線在進(jìn)行實(shí)際的分類中主要包含以下幾種類型：也就是分為接地系統(tǒng)，接地屏蔽，交流接地和接地保護(hù)。接地系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)的中斷是由于潛在的潛在異常接頭的分布以及不同子單元之間的電位差，這會(huì)導(dǎo)致燃燒電路中的電流并影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在電纜屏蔽過(guò)程中必須有一個(gè)基座。使得其實(shí)際的安全得到一定程度的保護(hù)。例如，如果電纜屏蔽在A和B的兩端都處于接地的情況，就會(huì)在一定程度上產(chǎn)生一定的接地電位差。電流會(huì)通過(guò)屏蔽體。此外，屏蔽線和接地線可以形成一個(gè)閉環(huán)。在磁場(chǎng)變化的影響下，屏蔽層通過(guò)屏蔽層與屏蔽層之間的核變化和干擾信號(hào)電路感應(yīng)電流。如果系統(tǒng)和其他接地受到干擾，基本電路會(huì)產(chǎn)生不均勻的地電位分布，影響PLC中模擬和模擬電路的邏輯運(yùn)算。PLC邏輯電壓干擾容限低。潛在的邏輯電位可能容易影響邏輯運(yùn)算和PLC數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)混亂，運(yùn)行程序或停機(jī)。

2.3 PLC系統(tǒng)的干擾

邏輯電路相互輻射產(chǎn)生的電磁輻射最重要的組成部分和電路及其對(duì)模擬電路的影響，以及元件與其他元件之間相互作用和不匹配的邏輯基礎(chǔ)。該系統(tǒng)屬于PLC制造商的電磁兼容性，由于應(yīng)用部門無(wú)法更改，因此在應(yīng)用中應(yīng)謹(jǐn)慎選擇更實(shí)用的測(cè)試系統(tǒng)。

2.4 抑制干擾的主要措施

在持續(xù)不斷的中斷過(guò)程中，為確保系統(tǒng)盡可能避免或減少工業(yè)電磁環(huán)境中復(fù)雜的電磁干擾，必須在設(shè)計(jì)和施工中采取有效的壓迫措施。騷擾的基本原則是抑制相關(guān)的干擾源，減弱電磁干擾弱點(diǎn)的弱化，增強(qiáng)設(shè)備和系統(tǒng)的抗干擾能力。

3 電源部分的攔截是抗干擾的重點(diǎn)

在進(jìn)行分析的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，如果空間磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到3×10-6T，將導(dǎo)致計(jì)算機(jī)誤操作和計(jì)算錯(cuò)誤。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到或接近2.4×10-4T時(shí)，其實(shí)際的運(yùn)行在一定程度上就會(huì)對(duì)電腦造成較長(zhǎng)時(shí)間的損壞。在PLC系統(tǒng)中對(duì)來(lái)自空間輻射的干擾是強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的最嚴(yán)重的大氣過(guò)電壓，包括直接雷電過(guò)電壓和電網(wǎng)，電氣設(shè)備和另一個(gè)物體的靜電感應(yīng)過(guò)程的瞬態(tài)過(guò)程。電磁感應(yīng)引起的過(guò)電壓或過(guò)電壓。企業(yè)在進(jìn)行實(shí)際的運(yùn)營(yíng)中使用的電力都是由國(guó)家電網(wǎng)提供220V測(cè)控系統(tǒng)，并為自己的建筑配備了一些避雷器，并設(shè)置了各種防護(hù)措施。雖然過(guò)電壓能力減弱，但POPLC系統(tǒng)仍然存在高殘余高壓。WER電源（如CPU電源，I/O電源等），變送器電源和PLC系統(tǒng)直接與FGC電器的電源相關(guān)，進(jìn)入系統(tǒng)。電源攔截是干擾的關(guān)鍵。根據(jù)實(shí)際分析和理論證據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)以下步驟可以在一定程度上影響空間輻射。

電源的截?cái)唷C部分根據(jù)其實(shí)際的特點(diǎn)采用雙重隔離，并與1：1（超過(guò)500500V）的防雷變壓器連接，并且與主接收企業(yè)的220V電源連接。因此必須在初/次子是一個(gè)氧化鋅變阻器RM并聯(lián)，能有效地抑制供電方式進(jìn)入雷電波。咋子進(jìn)行實(shí)際的額使用過(guò)程中，壓敏電阻的實(shí)際的工作原理是：在正常工作電壓的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中時(shí)，它實(shí)際的工作狀態(tài)是屬于處于高電阻狀態(tài)，并且其實(shí)際的工作僅限一個(gè)數(shù)量級(jí)的電流通過(guò)相等的開(kāi)路狀態(tài)，當(dāng)存在電壓優(yōu)勢(shì)時(shí)，會(huì)受到其他電壓和低電阻的環(huán)境影響，并且根據(jù)穴位相關(guān)的原理，結(jié)果是電阻急劇下降而電流上升。當(dāng)剩余電壓結(jié)束時(shí)，電路電壓返回到正常工作電壓，并且變阻器返回到高電阻狀態(tài)。

4 完善而合理的接地系統(tǒng)是抗干擾的有效措施

接地的兩個(gè)目的在實(shí)際工作的過(guò)程中對(duì)其實(shí)際的安全運(yùn)行有著極為重要的影響，一個(gè)是安全的，后一個(gè)是主要用于一定程度的抗干擾。完善的軌道系統(tǒng)是防止電磁干擾的有效步驟：

（1）工作接地。在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中控制柜必須與絕緣板和地面絕緣。必須嚴(yán)格劃分基本流程。并且連接模擬信號(hào)的實(shí)際電纜保護(hù)層不應(yīng)接地，且其實(shí)際運(yùn)行主要集中在電纜的兩端（儀表或控制裝置的末端和控制柜的末端）。因此當(dāng)存在較為明顯的干擾時(shí)，可以考慮采用一定的電容干擾波對(duì)其實(shí)際的干擾進(jìn)行分析。

（2）系統(tǒng)接地。PLC控制系統(tǒng)在進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中主要處低電平較低的狀態(tài)之中。因此為了使得其在實(shí)際的運(yùn)行中更加順利，就必須對(duì)其采用直接接地的連接方式。

（3）信號(hào)的來(lái)源是接地。當(dāng)信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)端接地。地面不接地時(shí)，應(yīng)與PLC側(cè)連接。

（4）在信號(hào)連接到計(jì)算機(jī)之前，為了加強(qiáng)相關(guān)設(shè)備之間的相互獨(dú)立性，對(duì)電容器進(jìn)行連接時(shí)需要將其連接到信號(hào)線與地面之間的地面，使得其產(chǎn)生的共模干擾盡可能的減小到最低的程度。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展，自動(dòng)化控制在生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。因此，系統(tǒng)的實(shí)施應(yīng)考慮干擾的可能影響并采取必要的抗干擾措施。在發(fā)生騷擾之前最好能夠承受騷擾。