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摘? ?要：PLC屬于可編程控制器，是應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制的設(shè)備，目前在動(dòng)車組領(lǐng)域中，已經(jīng)開始應(yīng)用于自動(dòng)聯(lián)解控制、給水衛(wèi)生控制等方面，起到了良好的自動(dòng)控制效果。然而，目前PLC控制系統(tǒng)在動(dòng)車組中的應(yīng)用，還存在很多干擾性的問題，不能確保工作效果。這就需要在實(shí)際工作中總結(jié)豐富經(jīng)驗(yàn)，樹立正確觀念意識(shí)，采用有效措施提升PLC控制系統(tǒng)在動(dòng)車組中的抗干擾能力，增強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)在其中應(yīng)用的安全性，為其后續(xù)的發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng)? 動(dòng)車組應(yīng)用? 抗干擾措施

中圖分類號(hào)：TP27? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）06（b）-0083-02

動(dòng)車組中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)，可全面提升其可靠性，但是，受到諸多因素的影響，會(huì)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致程序跳變成為運(yùn)算錯(cuò)誤，甚至還會(huì)有錯(cuò)誤輸入或是輸出的現(xiàn)象，導(dǎo)致動(dòng)車組的控制出現(xiàn)錯(cuò)誤，對(duì)行車安全性造成不利影響。這就需要在動(dòng)車組采用PLC控制系統(tǒng)的過程中，全面提升設(shè)備抗干擾能力，通過有效措施增強(qiáng)整體動(dòng)車組中的PLC控制系統(tǒng)抗干擾性能，為其后續(xù)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

1? 動(dòng)車組中PLC控制系統(tǒng)的干擾問題分析

1.1 空間輻射干擾問題

通常情況下，空間輻射電磁場(chǎng)主要組成部分就是電力電網(wǎng)、電氣設(shè)備的雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生，在動(dòng)車組中的空間輻射電磁場(chǎng)，主要組成部分就是可控硅整流，其電壓在0～700V之間，電流在0～400A之間，相關(guān)的接觸器電磁線圈與動(dòng)車組中的無線電聯(lián)控也會(huì)產(chǎn)生輻射，對(duì)PLC控制系統(tǒng)造成嚴(yán)重的干擾，不能確?？刂葡到y(tǒng)的正常運(yùn)行。如果PLC控制系統(tǒng)處于這些射頻場(chǎng)所中，就會(huì)面臨著輻射干擾問題，在電路的影響之下出現(xiàn)干擾。通常狀況之下，PLC通信內(nèi)部還存在網(wǎng)絡(luò)輻射現(xiàn)象，在通信線路感應(yīng)的過程中出現(xiàn)干擾問題，尤其在頻率過高的情況下，干擾的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。

1.2 系統(tǒng)外引線方面的干擾問題

一般情況下，干擾問題主要是通過電源與信號(hào)線引入，可以將其稱作是傳導(dǎo)干擾，此類干擾問題，對(duì)動(dòng)車組會(huì)造成嚴(yán)重的干擾。

1.2.1 電源方面的干擾問題

在動(dòng)車組中的PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，主要由蓄電池進(jìn)行供電，在動(dòng)車組高壓供電后，牽引變壓器經(jīng)輔助電源裝置為其供電，這樣在電源切換的過程中，很容易受到空間電磁干擾的影響，在線路中形成感應(yīng)電壓或者感應(yīng)電路。尤其在電網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的情況下，接觸器與牽引變壓器等電磁線圈有釋放的現(xiàn)象，交流裝置與直流裝置也會(huì)出現(xiàn)諧波，都會(huì)通過輸電線路傳輸?shù)诫娫?。PLC控制系統(tǒng)中的電源，主要采用隔離電源，但是，受到結(jié)構(gòu)因素與構(gòu)造因素的影響，隔離效果不符合要求，難以有效進(jìn)行干擾的隔離處理，出現(xiàn)嚴(yán)重的干擾問題。

1.2.2 信號(hào)線引入方面的干擾問題

動(dòng)車組中的PLC控制系統(tǒng)會(huì)連接很多信號(hào)傳輸線，其中存在有效信息，但是，還有外部干擾性的信號(hào)侵入其中，導(dǎo)致出現(xiàn)信號(hào)線引入的干擾問題。首先，就是在電源變壓器供電電源與信號(hào)儀表運(yùn)行的過程中，供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這種干擾現(xiàn)象很容易被忽視。其次，就是信號(hào)線在運(yùn)行的過程中，受到空間電磁輻射感應(yīng)的影響出現(xiàn)干擾現(xiàn)象，也就是信號(hào)線外部感應(yīng)干擾，由于PLC控制系統(tǒng)中的電源變壓器和信號(hào)線相關(guān)設(shè)備的距離很近，如果出現(xiàn)干擾現(xiàn)象，將會(huì)導(dǎo)致信號(hào)工作異常，工作精確度降低，嚴(yán)重的甚至還會(huì)導(dǎo)致元器件受到損傷。

1.2.3 PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部干擾問題

在PLC控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程中，內(nèi)部的元器件設(shè)備與電路相互之間有電磁輻射，例如：相關(guān)的邏輯電路之間有輻射現(xiàn)象，對(duì)模擬電路會(huì)產(chǎn)生一定影響，具有模擬性與邏輯性特點(diǎn)，在相互影響的情況下，不能確保PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部的良好運(yùn)行，甚至還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的干擾問題[1]。

2? PLC控制系統(tǒng)在動(dòng)車組應(yīng)用中的抗干擾措施

2.1 合理選擇性能良好的電源

PLC控制系統(tǒng)在動(dòng)車組中的應(yīng)用，電源變壓器屬于電源中較為主要的元器件，為增強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)的抗干擾能力，通常情況下應(yīng)該選擇具有隔離性能的變壓器，容量比之前應(yīng)用的高1.3倍左右，并在電源變壓器方面設(shè)置屏蔽性能較為良好的接地系統(tǒng)，將雙絞線當(dāng)做是次級(jí)線圈的連接線，這樣可以有效預(yù)防電源線網(wǎng)出現(xiàn)干擾問題。在使用PLC控制系統(tǒng)的控制器電源的過程中，如若條件允許，就應(yīng)該在隔離變壓器中合理設(shè)置低通濾波器，這樣可以有效濾掉交流電源當(dāng)中的高頻分量或者是脈沖電流。在直流供電方面，主要采用電容濾波的形式，有效消除干擾問題對(duì)PLC控制系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響。在此過程中，變壓器的初級(jí)與次級(jí)連接線，都需要采用雙絞線，這樣可以有效進(jìn)行干擾信號(hào)的隔離，提升系統(tǒng)的抗干擾能力。

2.2 選擇抗干擾性能良好的電氣設(shè)備

在選擇電氣設(shè)備的過程中，應(yīng)該確保產(chǎn)品的抗干擾能力符合要求，增強(qiáng)電磁兼容性。尤其在選用抗外部干擾能力較高的產(chǎn)品過程中，必須要嚴(yán)格進(jìn)行分析，盡量選用浮地技術(shù)并且隔離性能符合標(biāo)準(zhǔn)的PLC控制系統(tǒng)。與此同時(shí)，在實(shí)際工作中還需針對(duì)生產(chǎn)廠家所給出的抗干擾指標(biāo)進(jìn)行分析，例如：分析共模擬制比、差模擬制比等環(huán)境之下的工作指標(biāo)，了解實(shí)際情況。除此之外，還需對(duì)PLC控制系統(tǒng)在其他工作領(lǐng)域中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，明確是否存在問題，并了解實(shí)際情況，有效開展各方面的處理工作與管理工作[2]。

2.3 完善相關(guān)接地系統(tǒng)

動(dòng)車組中PLC控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的過程中，必須要完善相關(guān)接地系統(tǒng)，保證接地點(diǎn)選擇的準(zhǔn)確性，只有確保解析系統(tǒng)的完善下，才能保證動(dòng)車組PLC控制系統(tǒng)的良好運(yùn)行。在此過程中，可以采用浮地、直接、電容三種接地方式，在PLC控制系統(tǒng)方面，由于使用電平控制設(shè)備，所以可以采用直接接地的措施。與此同時(shí)，受到信號(hào)電纜分布電容與輸入裝置濾波因素的影響，各個(gè)裝置之間在信號(hào)交換頻率方面，在1MHz之上，因此，在PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行期間可以采用一點(diǎn)接地、串聯(lián)一點(diǎn)接地的措施，集中布置PLC控制系統(tǒng)中的并聯(lián)一點(diǎn)接地措施，每個(gè)裝置中的樞體中心接地點(diǎn)，都是將獨(dú)立接地線引入到接地點(diǎn)中，如若各個(gè)裝置相互之間的距離較高，就需要使用串聯(lián)一點(diǎn)接地的措施，采用界面較高的銅母線進(jìn)行各個(gè)裝置的連接處理，保證其抗干擾能力符合要求[3]。

2.4 做好抗干擾設(shè)計(jì)工作

為保證動(dòng)車組中PLC控制系統(tǒng)的抗干擾性能，應(yīng)做好相關(guān)的設(shè)計(jì)工作，可先進(jìn)行輸入信號(hào)與輸入線相互的干擾模擬，然后通過輸入模塊濾波的形式，了解是否能夠提升抗干擾能力，如果可以提升抗干擾能力，就能夠?qū)⑵鋺?yīng)用工作中。與此同時(shí)，對(duì)于輸入線與大地之間的共模干擾而言，也可以模擬采用控制器接地的方式有效抑制，以此提升其抗干擾能力。另外，為了預(yù)防出現(xiàn)電路信號(hào)突變的感應(yīng)電勢(shì)干擾問題，應(yīng)采用可靠性容錯(cuò)與容差設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行硬件的改良，保證相關(guān)系統(tǒng)在運(yùn)行期間抗干擾能力符合要求。

3? 結(jié)語

近年來在動(dòng)車組實(shí)際運(yùn)行的過程中，已經(jīng)開始采用PLC控制系統(tǒng)，取得了良好成績。但是，在系統(tǒng)運(yùn)行期間經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)干擾問題，不能確保整體系統(tǒng)的運(yùn)行效果，嚴(yán)重影響其運(yùn)作的可靠性與有效性。這就需要在實(shí)際工作中，結(jié)合PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)與規(guī)律，采用有效措施增強(qiáng)其抗干擾能力，為其后續(xù)的良好運(yùn)行提供幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋天佑.PLC控制系統(tǒng)干擾及抗干擾措施研究[J].數(shù)碼世界，2018，34（6）：133-239.

[2] 李偉，楊利榮.基于軟PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)的配置與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化，2019，55（4）：77-98.

[3] 劉振方.基于S7-200PLC和組態(tài)王的組態(tài)仿真控制系統(tǒng)研究與開發(fā)[J].科技資訊，2019，23（18）：77-122.

①作者簡介：薛鴻福（1986，10—），男，漢族，山東泰安人，本科，工程師，研究方向：檢修技術(shù)。

王天超（1988，1—），男，漢族，湖北十堰人，碩士，工程師，研究方向：檢修技術(shù)。

劉光娜（1986，1—），女，漢族，山東臨沂人，本科，工程師，研究方向：電氣子系統(tǒng)研究開發(fā)。