姜筱琛

摘 要：PLC控制技術對于工業(yè)生產力的提高有著重要的作用，其在工業(yè)生產中發(fā)揮的作用取決于兩個重要的方面，首先就是其控制系統(tǒng)設計的科學合理性；然后就是其抗干擾性，只有在這兩個方面都得到改善，才能全面促進PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)生產力水平提高過程中效用的發(fā)揮。本文就PLC控制系統(tǒng)設計以及其抗干擾措施展開論述，以期對PLC控制系統(tǒng)設計以及抗干擾技術水平的提高起到一定的促進作用。

關鍵詞：PLC控制系統(tǒng) 設計 抗干擾

中圖分類號：TP23 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）02（a）-0001-02

科學技術的日新月異，給工業(yè)生產力的提高帶來諸多便利，PLC控制技術在工業(yè)生產中性能的保證直接關系到工業(yè)生產的安全和經濟運行狀況，其中控制系統(tǒng)的抗干擾性是控制系統(tǒng)重要評價指標之一。自動化系統(tǒng)中應用的PLC控制系統(tǒng)，無論其是集中安裝還是安裝在一線現(xiàn)場中，其所處的環(huán)境多為強電電路或是強電電流所形成的相對惡劣的電磁環(huán)境中。欲全面提升PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)生產中效用的發(fā)揮，首先要對其系統(tǒng)的設計水平進行全面的提升，其次就是采取有效的抗干擾措施，全面提升其抗干擾性能。

1 PLC控制系統(tǒng)的設計

為實現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)電磁環(huán)境之中運行更好地發(fā)揮其應用效用，在其設計階段要采取必要的干擾抑制措施，提高整個控制系統(tǒng)的抗干擾性。在采取具體的抗干擾措施時，主要從干擾源、干擾傳播途徑以及抗干擾能力這3個方面著手。PLC控制系統(tǒng)的完成需要多方面的配合，其中包括制造單位、使用部門，要對設備的成產制造、工程設計、安裝施工以及運行維護等多方面進行綜合的考慮，并針對具體的環(huán)境條件進行針對性的抗干擾措施的設計，綜合來講，在其抗干擾措施的采取過程中需要從以下兩個方面重點關注。

1.1 設備的選型

PLC控制系統(tǒng)的硬件設備是其進行抗干擾措施采取的物質基礎，因此，抗干擾能力強的產品為其效用的發(fā)揮創(chuàng)造前提條件，其次就是對相應設備產品的在類似工作之中的表現(xiàn)進行考察，為相關設備產品的應用提供數(shù)據(jù)支持。

1.2 綜合抗干擾設計

綜合抗干擾設計主要針對的是幾種外部干擾抑制措施，具體有：對PLC系統(tǒng)及外部引線進行屏蔽以及防空間電磁輻射干擾措施的實施；對外部引線進行隔離、濾波處理，需要強調的是動力電纜應分層布置；正確設置、安裝各個接地設備，盡量降低來自接地系統(tǒng)混亂時的電磁干擾。

2 針對PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施

2.1 干擾源的分類

在對PLC控制系統(tǒng)的干擾源進行分類之前，要對其干擾源的概念有一個大體的認知，首先PLC控制系統(tǒng)的干擾源與一般影響工業(yè)控制設備的干擾源相似，多存在于電流或是電壓存在升降起伏的部位，電流和電壓的劇烈變動而出現(xiàn)的“噪聲”，就是我們通常所說的干擾源。

根據(jù)不同的分類標準，一般采用的分類標準有產生原因、干擾的模式、噪音的波形性質等，按照以上的劃分標準，可以將干擾源劃分為以下幾類。

（1）根據(jù)產生干擾源原因的差異性劃分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振動噪聲。

（2）按照噪音干擾的模式的差異性劃分為共模干擾和差模干擾。

（3）根據(jù)噪音產生的性質以及波形上的差異性劃分為連續(xù)性噪聲和偶發(fā)性噪聲。

2.2 PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源

控制系統(tǒng)中會受到來自各個方面的電磁干擾，以下結合本人自身工作經驗，對PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源進行介紹。

2.2.1 來自所處空間環(huán)境的電磁干擾

對于PLC控制系統(tǒng)而言，在其所處的大環(huán)境之中，必然會受到來自所處環(huán)境內的電磁干擾，如電力網(wǎng)絡、雷電、無線電廣播、電視、雷達等裝置，在這一系列電磁裝置運行過程中，會產生一定量的電磁輻射，進而形成對PLC控制系統(tǒng)運行電磁干擾的來源之一。在其對控制系統(tǒng)形成電磁干擾過程中，主要有兩種路徑：一是直接對PLC控制系統(tǒng)內部造成感應干擾；二就是對PLC控制系統(tǒng)通信線路造成感應干擾。

2.2.2 系統(tǒng)外引線干擾

PLC控制系統(tǒng)來自外引線的干擾，是控制系統(tǒng)電磁干擾的主要表現(xiàn)方式，這在我國工業(yè)生產現(xiàn)場普遍存在，對其生產力的全面提高有重要的制約作用。

2.2.3 來自信號線引入的干擾

從信號線傳達至PLC系統(tǒng)中的電磁干擾，主要有兩種途徑：一是憑借變壓器供電電源或是公用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，而這種干擾在實際的工業(yè)生產以及抗干擾措施的采用時被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾，這是很嚴重的。

2.2.4 來自接地系統(tǒng)混亂時的電磁干擾

正確的接地能夠有效抑制電磁噪聲增強電子設備的抗干擾性，是提高電子設備電磁兼容性的有效手段之一，但需要強調的是，接地必須要按照正確的方法進行，否則，不僅達不到提高其抗干擾性的目的，反而引入嚴重的干擾信號，影響PLC控制系統(tǒng)的正常運行。

在一個完整的PLC控制系統(tǒng)中，涉及到的接地種類有系統(tǒng)接地、屏蔽接地、交流接地以及保護接地，在安裝相關接地過程中，要保證各個接地點電位分布的均勻性。否則，不同接地點之間出現(xiàn)電位差，會在地環(huán)路之中形成電流，進而產生電磁干擾，使控制系統(tǒng)效用的全面發(fā)揮受到不良影響。舉一個簡單的例子：電纜的屏蔽層必須一點接地，若是在電纜的兩端均設置接地，這兩處之間就會存在電位差，在電纜的屏蔽層之中形成電流，若是遇到陰雨雷電等氣候條件時，期間的電流值會暴增。

在進行控制系統(tǒng)接地裝置的安裝時，會出現(xiàn)各個接地之間形成閉合回路，受到控制系統(tǒng)所處電磁場的作用，會在回路之間出現(xiàn)一定的感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，使信號回路受到不良影響。若系統(tǒng)接地與其他接地處理混亂，所產生的地環(huán)流就可能在地線上產生不等電位分布，影響PCL內邏輯電路和模擬電路的正常工作。PCL工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布容易影響PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存儲，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機。

2.2.5 來自PLC系統(tǒng)內部的干擾

一個完整的PLC控制系統(tǒng)，其中會涉及到眾多的零部件，而其中的各個元器件以及電路系統(tǒng)之間會形成一定的電磁輻射干擾，電磁干擾的具體形式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的相互不匹配使用等，這些都加劇了PLC控制系統(tǒng)的“內耗”，降低了其抗干擾性。

3 結語

總的來說，PLC控制系統(tǒng)中的干擾問題具有較強的復雜性，故而，在對其干擾因素進行分類、分析的基礎上，在其抗干擾設計中要對各種“誘因”進行綜合考慮，制定出相對合理有效的抗干擾措施。但是，需要強調的是，PLC干擾問題的“誘因”并不是千篇一律，在不同的環(huán)境條件之下，還要對各方面的因素進行具體分析，并制定出具有針對性的抗干擾措施，才能夠有效解決其控制系統(tǒng)的干擾問題。

參考文獻

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