摘 要:Plc是一種專門應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境下的,電子系統(tǒng)運算操作系統(tǒng)設(shè)計。為了面對各類工業(yè)應(yīng)用,plc漸兒形成了很多類型,plc系統(tǒng)也在各類工業(yè)應(yīng)用中受到了各類的干擾,對于plc系統(tǒng)在抗干擾的運用,本文選擇對熱電廠方面的plc抗干擾技術(shù)進行談?wù)?,并總結(jié)出了一些解決干擾的小對策和小方法。
關(guān)鍵詞:plc系統(tǒng),抗干擾技術(shù);抗干擾類型;抗干擾應(yīng)用
Plc開始于以用電機器相類似的電氣邏輯控制,在前期的時候其只能使用在邏輯和運算這方面。隨著現(xiàn)代科技越發(fā)強大,人們對于機械自動化的要求越來越高,plc也在一步一步的變質(zhì)和改良順應(yīng),在熱電廠管制中利用各種類型的plc,其許多都是在強電電路和強電設(shè)施所造成的攪擾性十分強的電磁環(huán)境,盡管plc是專門為工業(yè)消費而設(shè)計的控制配備,關(guān)于頑劣的工業(yè)環(huán)境領(lǐng)有比較強的適應(yīng)才干且運行的穩(wěn)固和可靠性很高。不外由于其與I/O設(shè)施銜接,所以很容易使電源線和I/O傳導(dǎo)線被外來攪擾,而且造成管理程序發(fā)生不對的操作。這里我們把plc受到的干擾分為兩個方面。一方面分為來自外在的干涉:其是隨機的,且與程序的結(jié)構(gòu)毫不相關(guān),干擾源也是沒辦法清除的,只能因地制宜的限制。另一方面為內(nèi)部干擾:而內(nèi)部干擾恰恰相反,其與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是相關(guān)的,它是通過系統(tǒng)的電路和輸入信號等等方面引起的,內(nèi)部干擾相對的較好解決點,可以從源頭入手,正確的設(shè)計程序操作線路來減小內(nèi)在的干擾和預(yù)防外部的干擾。
1 plc系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)
1.1中央控制處理單元(cpu)
其主要采用通用微處理器、單片機和雙極型位式微處理器三種類型。其中通用微處理器有8086、80386等類型;單片機有8096等等類型;位片式微處理器有am2093等類型。
1.2儲存器
其主要采用兩種儲存器,系統(tǒng)儲存器其存放系統(tǒng)管理程序,用戶儲存器其是存放用戶的操作編程控制的程序。
1.3輸入接口電路
其經(jīng)過寫入單元可實現(xiàn)將有差別的電路的電平轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成plc所需的標(biāo)準(zhǔn)電平供plc進行處理。連接到plc接入的接口的輸入器件是:各類的開關(guān)、按鍵、傳導(dǎo)器等。各類plc輸進去的電路走向大部分是一樣的,plc輸入電路中有光耦合器進行分隔,并且裝有RC濾波器,用來解決接入觸點的震動以及外界的噪音打擾。PLC接入電路一般情況分為三個類型:第一種直流輸入通常情況為DC24V或DC12V,其分別為源型輸入和漏型輸入,源型輸入就是輸入電壓為0V,COM端接24V,漏型輸就是輸入電壓為24V,COM端0V;第二種是交流輸入,輸入規(guī)格AC220V;第三種輸入為模擬量輸入,規(guī)格有0--5V電壓信號,0--10V電壓信號等。
1.4輸出接口電路
輸出的類型分為三類:(1)反應(yīng)速度較慢,輸出電流較大的繼電器輸出,其一般可以達到2安,但是缺點特別明顯,其使用壽命短,輸出的頻率低;(2)反應(yīng)速度快,輸出電流小的晶體管輸出其缺點不禁較少,而且優(yōu)點多,比如使用壽命較長,輸出頻率非常高;(3)擁有多規(guī)格電流信號的模擬量輸出。
1.5電源
Plc的電源供電有兩種交流供電和直流供電。
2抗干擾的處理技術(shù)解析
對于干擾的預(yù)防,可以從兩個方面入手(硬件和軟件)在此之中,最為重要的抗干擾方式為硬件抗干擾,絕大部分都是用以抵抗以及預(yù)防的方法來達到控制并且消除干擾源的目的,對于系統(tǒng)的傳輸通道保護的方法為阻斷,軟件方面就是其策劃簡便、靈活且有益于修改、節(jié)約資源,在業(yè)內(nèi)也是應(yīng)用廣泛。
2.1硬件抗干擾對策
其中的關(guān)鍵就是對于電源程序的干擾怎樣去控制,plc的抗干擾性能的關(guān)鍵,怎樣提高就看這些:
(1)濾波:其最為主要的作用就是,對于程序的電磁兼容性的提升很有幫助且更偏向于對發(fā)出的電磁干擾的壓制作用。
(2)隔離:通過使用光電隔離的方法,把一系列的干擾排開,這樣來預(yù)防外界所產(chǎn)生的各類噪音(地鐵、建筑、汽車鳴笛等等)的進入使PLC受到干擾,從而影響正常工作。
(3)屏蔽:對于相關(guān)且特別重要的組成構(gòu)件,我們可以物理屏蔽法,就是用導(dǎo)電導(dǎo)磁性好的材料進行屏蔽,來預(yù)防外界的干擾。
(4)電源的保護:在大多數(shù)的情況下,提倡加ucp電源來達到保護的目的。對于可靠性較高的的,可以把sts開關(guān)加在ups的輸出口,這樣可以達到雙重保護的目的,也到達了保護電源的目的。
(5)模塊式結(jié)構(gòu):對于大中型的plc,其在機器產(chǎn)生故障的時候可以在非常短的時間加以修復(fù),其一般采用模塊式的結(jié)構(gòu)。針對不同的情況,用戶可以有更多的模塊進行選擇,這樣來達到最快最好的效率。
2.2接地抗干擾對策
對于壓制噪聲以及預(yù)防和控制干擾的最為有效的手段就是接地,科學(xué)的接地方法在一定的水平上控制了內(nèi)在噪音的整合,也可以預(yù)防外來干擾入侵,對于系統(tǒng)的抗干擾也有一定的提升。Plc接地極離plc越近越好也可以說是越短越好。Plc可以說是很多個部分組成,每個單元都是以同一個點接入的,為了確保各個點的接入點位相等,所以是越近越好。
2.3抑制輸入輸出電路引入的干擾對策
隨著科技的急速發(fā)展,對于plc的技術(shù)要求也是越來越高,對于電路的輸出以及輸入的隔離,在控制系統(tǒng)程序中應(yīng)用光電耦合在這幾年也是非常熱門。光電耦合器具有以下特點: 其傳輸信號為光單向,且抗干擾能力較強,使用壽命也相對較長,傳輸效率高。其對于信號隔離、開關(guān)電路、遠距離信號傳輸、脈沖放大、儀器儀表等也是應(yīng)用廣泛。它的密封性很好,基本不會被外界干擾;且因為是以光傳送訊號,所以電路間的聯(lián)通也是被隔絕了。還有就是二極管的電阻非常小,但干擾源的電阻確是相對極大,所以傳入以及傳出的干擾也是相對較少。所以說干擾電壓高不能說明太多的問題,在沒有足夠的能量的條件之下,都是可以控制的。
2.4外部配線的抗干擾設(shè)計
對于外部的配線之間有許多的且緊密的聯(lián)系,所以在傳遞信號的時候會受到一定得干擾。對于這一系列的外在因素的干擾的排除,所有的交流以及直流電的輸入和信號的輸出都不能都共用電纜,全部都得分開。而集成電路得輸入以及輸出的信號線路,要使用屏蔽電纜,且屏蔽電纜在使用的過程中還得注意相關(guān)的問題都得騰空,控制器側(cè)并且要接地。對于配線時,配線的距離也有相對的規(guī)范,短距離的三十米以下的盡量不要用一根電纜,而三十米到三百米內(nèi)的電纜要分開而且對于電纜的信號線也得使用屏蔽線,三百米以上各類的線路都得分開。
2.5軟件抗干擾措施
在熱帶廠相關(guān)的工業(yè)現(xiàn)場,電磁的各類環(huán)境的情況很是復(fù)雜,在一般時候只進行硬件防干擾措施是遠遠不夠的,且不能從根本的解決干擾,在這個時候,就得軟硬結(jié)合,來從根本上解決干擾問題(1)延時確認(rèn),同樣的信號多次讀入以確保信號的準(zhǔn)確性(2)干擾封鎖,對于某些的干擾可以預(yù)知的,便可以在事發(fā)仟前做好措施,在事發(fā)時我們可以先封鎖程序控制器在解決問題后再次恢復(fù)(3)自檢自診,對于程序,先完成自我診斷的功能,在編程控制器出現(xiàn)問題時自我診斷查出問題,做到及時解決,防患于未然(4)超時檢測,大部分的機械設(shè)備各自的運作流程是不變的,所以時間也是同步的,因此可以同步相應(yīng)的流程工作時間然后設(shè)置警戒時鐘,如果流程循環(huán)掃描執(zhí)行時間超過了規(guī)定的時間,那么就意味著系統(tǒng)或者設(shè)備出了問題,然后系統(tǒng)警報,開始檢測,發(fā)現(xiàn)問題,再解決問題,只要及時跟進,就可以安全解決,措施穩(wěn)妥。
3總結(jié)
隨著機械智能化的逐漸發(fā)展,plc的應(yīng)用也是在一步一步的擴展分支,在工業(yè)上也是用之甚多,所以其需要面臨問題也是隨之越來越多,其所要解決的問題就會越來越多,雖然plc性能高,實用型強。但對于程序系統(tǒng)設(shè)計以及安裝時,還是需要對多方面進行考慮,不管是環(huán)境還是內(nèi)在的,都要確定好其屬于哪個方面,然后對癥下藥的使用相對于的抗干擾措施,來確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定。
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作者簡介:
韓峰(1990.4——)男,漢族,助理工程師,畢業(yè)于東北電力大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè),現(xiàn)在黑河市熱電廠工作。