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工业现场的信号干扰解决

生产过程监视和控制中要用到多种自动化仪表、计算机及相应执行机构，过

程中的信号既有微弱到毫伏级的小信号，又有数十伏的大信号，而且还有高达数千

伏、数百安培的信号要处理。从频率上讲，有直流低频范围的，也有高频/脉冲尖峰。

设备、仪表间互扰成为系统调试中必须要解决的问题。除了电磁屏蔽之外，解决各种

设备、仪表的地，也即信号参考点的电位差，将成为重要课题。因为不同设备、仪表

的信号要互传互送，那就存在信号参考点问题。换句话说，要使信号完整传送，理想

化的情况是所有设备、仪表中的信号有一个共同的参考点，也即共有一个地。进一步

讲，所有设备、仪表的信号的参考点之间电位为零。但是在实际环境中，这一点几乎

是不可及的，这里面除了各个设备、仪表地之间连线电阻产生的电压降之外，尚有各

种设备、仪表在不同环境受到干扰不同，以及导线接点经受风吹雨淋，导致接点质量

下降等诸多因素。致使各个地之间有差别。以示意图一为例。

 图一PLC与外接仪表示意图

 图一中标明有两个现场设备仪表向PLC传送信号以及PLC向两台现场设备仪表

发出信号。假定传送的均为0-10VDC信号。理想情况，PLC及两个现场设备地电位完

全相等。传送过程中又没有干扰，这样从PLC输入来看，接收正确。但正如前所述，

两个现场设备通常有地电位差，举例来讲，1#设备地与PLC地同电位，2#设备比它们

的地电位高0.1V，这样1#设备给PLC的信号为0-10V，而2#设备给PLC的为0.1V-

10.1V，误差就产生了，同时1#，2#设备的地线在PLC汇合联接。将0.1V电压施加在

PLC地线条上，有可能损坏PLC局部地线，同时在显示错误数据，由此引起的问题在

现场调试中屡有出现。例如某大型建材公司的生产线调试中，使用美国AB-PLC接国

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内某厂家手操器。AB-PLC的数据采集板有每八个通道，八个通道共用一个12位

A/D，经过变换后，由12个光耦实现与主机隔离。它的八个通道输入之间并没有隔

离，致使八个通道输入信号每个单独接入采集板均正常，接入两个或多于两个外部信

号时，显示数字乱跳，故障无法排除。又如航天某部门测试发动机各点温度，使用K

型偶作为传感器，同上述相似，仅测试一点一切正常，但是向主机接入两点或两点以

上温度时，显示的温度明显错误。这两种情况在接入隔离器后，均正常。

 隔离器之所以能起到这个作用，就是它具有使输入/输出在电气上完全隔离的特

点。换句话讲，输入/输出之间没有共同地，外来信号不管是0-10V，或带着+10V干扰

的10V-20V经隔离后均为0-10V，也即隔离后新建立的PLC地与外部设备、仪表地没

关系。正是由于这个原因，也实现输入到PLC主机的多个外接设备仪表信号之间隔

离，也即它们之间没有地的关系。

 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！

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