PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個十分復(fù)雜的問題,因此在抗干擾設(shè)計中�(yīng)綜合考慮各方面的因素,合理有效地抑制抗干�,才能夠使PLC控制系統(tǒng)正常工作。隨著PLC�(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬,如何高效可靠的使用PLC也成為其�(fā)展的重要因素。在不久的將來,PLC會有更大的發(fā)�,產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全,通過完美�人機(jī)界面、完備的通信�(shè)備會更好地適�(yīng)各種工業(yè)控制場合的需�,PLC作為自動化控制網(wǎng)�(luò)和國際通用�(wǎng)�(luò)的重要組成部�,將在工�(yè)控制�(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用�
PLC(可編程序控制器)是以微處理器為核心,綜合了計算�(jī)技�(shù)、自動控制技�(shù)和通信技�(shù)而發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置。具有控制功能強(qiáng),可靠性高,使用靈活方�,易于擴(kuò)展等�(yōu)�(diǎn)而應(yīng)用越來越廣泛。在冶金、交�、化工、電力等�(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)�,被成為�(xiàn)代工�(yè)技�(shù)的三大支柱之一�
高可靠性是電氣控制�(shè)備的�(guān)鍵性能。PLC由于采用�(xiàn)代大�(guī)模集成電路技�(shù),采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制�,內(nèi)部電路采取了先�(jìn)的抗干擾技�(shù),具有很高的可靠�。故障也就大大降�。盡管PLC在設(shè)計制造時已采取了很多措施,使它對工業(yè)�(huán)境比較適�(yīng),但是為了確保整個系�(tǒng)�(wěn)定可靠,還是�(yīng)�(dāng)盡量使PLC有良好的工作�(huán)境條�,并采取必要的抗干擾措施�
PLC系統(tǒng)控制的正常供電電源均由電�(wǎng)供電。由于電�(wǎng)覆蓋范圍�,它將受到所有空間電磁干擾,空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)�(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷�(dá)等產(chǎn)生的,通常稱為輻射干擾,若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi),就會收到輻射干擾,而在線路上感�(yīng)電壓。尤其是電網(wǎng)�(nèi)部的變化,刀開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動裝置引起的諧�、電�(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過輸電線路傳到電源原邊。可能造成程序錯誤或運(yùn)算錯�,從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出,這將會造成�(shè)備的失控和誤動作,從而不能保證PLC的正常運(yùn)行�
與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各類信號之外,總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器或共用信號儀表的供電電源串入的電�(wǎng)干擾;二是信號線受空間電磁輻射感�(yīng)的干�,由此引起系�(tǒng)故障的情況也很多�
電源干擾的抑�。一般通過�(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件�(jìn)行保�(hù)。選用隔離性能較好的設(shè)備、選用優(yōu)良的電源、動力線和信號線走線要更加合理等等,對電源變壓器、中央處理器、編程器等主要部件,采用�(dǎo)�、導(dǎo)磁性良好的材料�(jìn)行屏蔽處�,以防止外界干擾信號的影�。電源調(diào)整與保護(hù):電源波動造成電壓畸變或毛�,將對PLC及I/O模塊�(chǎn)生不良影�。對微處理器核心部件所需要的�5V電源采用多級濾波處理,并用集成電壓調(diào)整器�(jìn)行調(diào)�,以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓的影�。盡量時電源線平行走�,時電源線對地呈低阻�,以減少電源噪聲干擾。其屏蔽層接地方式不�,對干擾抑制效果不一樣,一般次級線圈不能接�。輸�、輸出線�(yīng)用雙絞線且屏蔽層�(yīng)可靠接地,以抑制共摸干擾。此外可以安裝一臺帶屏蔽層的變比�1�1的隔離變壓器,以減少�(shè)備與地之間的干擾,還可以在電源輸入端串接LC濾波電路��
信號線引入的防干擾措�。動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線,隔離變壓器與PLC和I/O之間�(yīng)采用雙絞線連接。將PLC的I/O線和大功率線分開走線,如必須在同一線槽�(nèi),分開捆扎交流線、直流線,若條件允許,分槽走�,這不僅能使其有盡可能大的空間距離,并能將干擾降到限度。此外利用信號隔離器解決干擾問題也是很理想的辦法,其原理是首先將PLC接收的信�,通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變�,然后通過光感或磁感器件�(jìn)行隔離轉(zhuǎn)�,然后再�(jìn)行解�(diào)變換回隔離前原信號或不同信號,同時對隔離后信號的供電電源�(jìn)行隔離處�。保證變換后的信號、電�、地之間�(dú)�。只要在有干擾的地方,輸入端和輸出端中間加上這種隔離�,就可有效解決干擾問題�
正確選擇接地�(diǎn),完善接地系�(tǒng)。良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條�,可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩�,其一為了安全,其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。在PLC控制系統(tǒng)中,具有多種形式的“接地�,主要有�
?�?)信號地。輸入端信號元件的地;(2)交流地。交流供電電源的N線;�3)屏蔽地。為防止靜電和磁場感�(yīng)而設(shè)置的外殼或金屬絲�(wǎng),通過專門的銅�(dǎo)線將其接入地�;(4)保�(hù)地。將�(jī)器設(shè)備的外殼或設(shè)備內(nèi)�(dú)立器件的外殼接地,用于保�(hù)人身安全和防止設(shè)備漏��
為了抑制附加在電源及輸入、輸出端的干�,應(yīng)對PLC系統(tǒng)�(jìn)行良好的接地。一般情況下,接地方式與信號頻率有關(guān),當(dāng)頻率低于1MHz�,可用一�(diǎn)接地;高�10MHz�,采用多�(diǎn)接地;在1�10MH之間時,通常情況�,PLC控制系統(tǒng)采用一�(diǎn)接地,將所有地線端子和最近接地點(diǎn)相連接,以獲得的抗干擾能力。接地線截面積不能小�2mm2,接地電阻不能大�100Ω,接地線使用專用地線�
變頻器干擾的抑制�
?�?)加隔離變壓�,主要是針對來自電源的傳�(dǎo)干擾,可以將絕大部分的傳�(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前�
?�?)使用濾波器,濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力,還具有防止將設(shè)備本身的干擾傳導(dǎo)給電�,有些還兼有尖峰電壓吸收功能�
?�?)使用輸出電抗器,在變頻器到電動�(jī)之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過程中線路產(chǎn)生電磁輻射,影響其它�(shè)備正��