焦作华飞电控系统的抗干扰措施.pdf

电控系统的抗干扰措施 一、引言 目前以可编程控制器为主要控制器件的提升机电控在矿山及其他 领域方面愈来愈广泛地得到应用。随着可编程控制器的推广应用，取得 了不少的经验。但是，随着现代工业化的密集发展，其自动控制系统的 稳定性、可靠性是一个亟待解决的问题。 系统抗干扰能力是影响系统稳定运行的重要因素，如果处理不好，将 给自动控制系统带来巨大的影响和安全隐患。为此如何提高控制系统抗干 扰能力，是自动控制系统的首要任务。 二、外来干扰的方式 系统的外来干扰主要是电磁场干扰 （电场、磁场和交变电磁场）及供 电电网的瞬态电压干扰。在控制系统中产生的干扰电压有如下几种形式： 电容耦合干扰：外来干扰源（dv/dt、dI/dt）通过与系统间的寄生电 容，在信号线上产生干扰的电压。 电磁感应干扰：系统周围存在强电磁场，可在系统中产生感应电势。 高频电磁场干扰：系统周围存在强高频电磁场（高频电炉及发射功率 较大的基站）通过寄生电容、布线间电容，在信号线上产生干扰。 地电流干扰：实际接地电阻不为零，因此，当地线中流过电流时，在 地线各点会产生电位差。 系统电源进线干扰：电网波动及高频设备运行 （大型设备启动，高频 炉工作等）会在电网上产生高频震荡电压，经过系统的供电电源进入系统。 三、 几种有效的抗干扰措施 3.1 系统电源采用隔离变压器 如图 1 所示，在隔离变压器及直流稳压电源变压器的初级、 级绕组 之间加金属屏蔽层，当电网电压产生的高频震荡电压经过电源进入时，可 借助屏蔽层接地，而流回大地。 图1 系统电源图 低通滤波器设计仅允许 50Hz 交流通过，对高频及中频电压均有较好的 衰减作用。 3.2 正确良好的接地 接地有两种：一是为人身或设备安全，而把设备的外壳接地，这种接 地为外壳接地或安全接地；另外一种接地是为电路工作提供一个公共的电 位参考点，这种接地为工作接地。外壳接地是真正的接地，要实实在在地 与大地连接，以使漏到机壳上的电荷能及时泄放到地球上去。这样才能确 保人身和设备的安全。外壳接地的接地电阻应当尽可能低，因此在材料及 施工方面均有一定的要求。外壳接地十分重要，但实际上往往又为人们所 忽视。工作接地是为电路工作需要而进行的。在许多情况下，工作地不与 设备外壳相连，因此工作地的零电位参考点（即工作地）相对地球的大地 是浮空的。所以也把工作地称之为 “悬浮地”。 3.3 信号线与动力线必须分开走线 使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受来自如变 频器和其他设备的干扰，请将控制变频器的信号线与强电回路 （主回路及 顺控回路）分开走线。距离应在30cm 以上。即使在控制柜内，同样要保持 这样的接线规范。 信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。电 机电缆和其他电缆应保持距离，避免电机连接电缆与其他信号电缆平行走 线，电机电缆的最大长度为 50 米，电力电缆与其他信号电缆应以 90 度交 叉穿越。 信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部； 连接 PLC 和变频器的信号线如果不放置在金属管道内，极易受到变频器和 外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器，所以变频器的输入和 输出级动力线对外部会产生极强的干扰，因此放置信号线的金属管或金属 软管一直要延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底分 开。 3.4 防止屏蔽线与其他设备接触引入干扰 2 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为 0.5～2mm 。在 接线时一定要注意，电缆剥线要尽可能地短 （5-7mm 左右），且屏蔽层必须 接地，以防止屏蔽线与其他设备接触引入干扰。 四、结束语 可编程控制系统的工作环境较恶劣，随着现代工业的迅速发展，周围 存在着各种各样的干扰源，将随时增加，如果不引起重视，必将给系统的 控制带来危害。为此，在现场安装布线时，必须采取相应的抗干扰措施。 只有这样才能使整个系统具有良好的抗干扰能力，保证自动控制系统正常 运行。