通过对PLC干扰源的分析探讨抗干扰的措施.docVIP

目录 通过对PLC干扰源的分析探讨抗干扰的措施 2 前言 2 1干扰源分析 3 1.1干扰源及其一般分类 3 1.2 PLC控制系统干扰的主要来源 3 1.2.1来自空间的辐射干扰 4 1.2.2来自电源的干扰 6 1.2.3来自信号线引入的干扰 7 1.2.4来自接地系统混乱的干扰 7 1.2.5来自PLC系统内部的干扰 7 2　抗干扰设计和措施 7 2．1　选择抗干扰性能好的设备 8 2．2　综合抗干扰设计 8 2．3　电源的选择 9 2．4　电缆的选择和布置 9 2．5　滤波及软件抗干扰措施 9 【致谢】 27 【参考文献】 27 通过对PLC干扰源的分析探讨抗干扰的措施 学 生 指导老师： （随州职业技术学院 信息技术系） 摘要：PLC广泛应用于社会生产各个行业,因此讨论其可靠性是非常重要的，而系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。文章分析了与PLC可靠运行有关的各个干扰因 提出了克服这些因素影响的方案,探讨了提高控制系统可靠性的硬软件措施。 关键词：PLC 干扰源 系统可靠性 前言 随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。因此，分析PLC系统的各类干扰源及其相应的抗干扰措施是一项十分重要的工作。尽管PLC（可编程序控制器）自身已具备较好的抗干扰能力,但在PLC控制系统的工程设计、应用和维护过程中,系统抗干扰能力仍然是系统可靠运行的关键。笔者在多年教学、科研和生产实践中常遇到PLC因干扰而不能正常工作的情形。因自动化系统中所使用的各种类型PLC大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中,要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求在工程设计、安装施工和使用维护中高度重视,多方配合才能解决问题,有效地增强系统的抗干扰能力。 1干扰源分析 干扰源及其一般分类 　　对PLC系统而言,常采用共模干扰和差模干扰的分类方法。共模干扰主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电器供电时,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏,这就是一些系统I／O模件损坏率较高的主要原因。这种共模干扰可为直流,亦可为交流。差模干扰主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种干扰直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。此外,按噪声产生的原因,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质,分为持续噪声、偶发噪声等。 1．2　PLC控制系统干扰的主要来源 1.2.1来自空间的辐射干扰。 空间的辐射电磁场（EMI）,主要由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生,通常称为辐射干扰。其分布极为复杂。其影响主要通过两条路径： 一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰; 二是对PLC通信网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小特别是频率有关。 　　 1.2.2来自电源的干扰。 因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,更换隔离性能好的PLC电源,才能解决问题。PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化,如开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源,但因其结构及制造工艺使其隔离性并不理想。 1.2.3来自信号线引入的干扰。 与PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信息外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径： 一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视; 二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I／O信号工作异常,大大降低测量精度,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I／O模件损坏相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。 1.2.4来自接地系统混乱的干扰。 PLC控制系统正确的接地,是为了抑制电磁干扰的影响,又能抑制设