plc控制技術論文(2)
plc控制技術論文篇二
PLC控制系統(tǒng)抗干擾技術探究
摘 要 隨著科技的不斷發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)不斷成熟，并且得到廣泛的傳播。但是PLC控制系統(tǒng)的工作環(huán)境比較復雜，必須正確的分析出PLC控制系統(tǒng)的主要干擾源，并且針對PLC控制系統(tǒng)的干擾源，從硬件抗干擾技術、軟件抗干擾技術及電纜分布等方面提出抗干擾措施。實踐證明這些措施和新方法對PLC控制系統(tǒng)的可靠性和實用性提供了保障。
【關鍵詞】 PLC控制系統(tǒng) 干擾來源 抗干擾能力
PLC控制系統(tǒng)是以微處理器為核心，將多種現(xiàn)代化技術合為一體的新型工業(yè)控制系統(tǒng)，比如計算機技術、通訊技術等。具有功能強大、靈活性好、可靠性高、程序編程簡單等優(yōu)點，逐漸成為技術人員的好幫手。但是由于PLC控制系統(tǒng)所處的環(huán)境復雜，所受的干擾源也非常之多。例如強電場、搶磁場、電器設備的高頻電磁波等惡劣環(huán)境，這極大地影響了PLC控制系統(tǒng)的正常運行。另外，在可靠性較高的情況下，對PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力提出了更高的要求。所以需要對PLC控制系統(tǒng)的來源和措施進行深入的探究。
1 PLC控制系統(tǒng)干擾的主要來源
PLC控制系統(tǒng)的干擾源一般分為內干擾和外干擾兩大類，其內干擾就是PLC系統(tǒng)內部的問題，外干擾指的是傳導型干擾和輻射型干擾及其他外部干擾。其中傳導型干擾是指通過電氣路來干擾PLC控制系統(tǒng)的信號，比如電源線、信號線及接地等干擾形式;輻射型干擾存在計算機操作設備中，主要通過電磁場輻射影響PLC控制系統(tǒng)的正常信號。
1.1 PLC控制系統(tǒng)內部干擾
PLC控制系統(tǒng)的內部干擾是指系統(tǒng)內部元件、電力網絡及電氣設備的相互作用產生的電磁輻射。一些系統(tǒng)內部的電磁兼容設計相當復雜，應用起來不能改變，從而元件之間的相互輻射對系統(tǒng)的干擾比較明顯，即PLC控制系統(tǒng)產生內部干擾。
1.2 PLC控制系統(tǒng)外部干擾
1.2.1 傳導型干擾
信號線輸入的干擾。PLC控制系統(tǒng)的信號傳輸線不止傳輸?shù)氖怯行畔ⅲ铱偸菚в型獠康母蓴_信號。這些干擾信號一般會通過兩種傳輸途徑進入PLC控制系統(tǒng)中，第一種途徑是通過變送器供電電源或者公共信號儀表的供電電源嵌入的電網干擾;第二種途徑是信號線外部受到電磁輻射感應的干擾，例如靜電放電、切換電壓等引起的電磁輻射干擾。
電源線輸入的干擾。PLC系統(tǒng)的用電都是來源于電網，由于電網的覆蓋密度較大，所以供電站的不當操作會直接影響到PLC的正常運轉，如開關操作不當、變壓器電壓的切換狀態(tài)、交直流傳動裝置引起的電磁感應、電網間歇性短路等。
接地干擾。PLC控制系統(tǒng)的地線含有多條線，例如屏蔽地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂會造成各個接地點電位分布不均，接地點之間存在電位差，從而引起地環(huán)路電流，影響PLC的正常運轉。另外，接地失誤會降低電子設備電磁兼容性，減少抗電磁干擾能力，從而引起嚴重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)無法正常運轉。
1.2.2 輻射型干擾
通常PLC系統(tǒng)處在較強磁場或者電磁輻射源的環(huán)境下。特別是出現(xiàn)大功率負載切斷時引起的磁場的劇烈變化，另外接觸點火花、放電產生的高頻輻射，都會對PLC系統(tǒng)造成嚴重的影響。
2 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施
抗干擾技術主要是依靠硬件技術和軟件技術相結合的方式，它的優(yōu)點是穩(wěn)定、高效。接下來主要針對硬件抗干擾技術和軟件抗干擾技術兩方面進行分析。
2.1 硬件抗干擾技術
2.1.1 電源部分的選用
電源變壓器是電源部分的常用元件，當系統(tǒng)對環(huán)境要求較低時，那么對電壓的要求也相對較低，可以采用單向工頻交流電即可滿足抗干擾要求。如果系統(tǒng)對于可靠性要求較高時，那么必須對原有的工頻電源進行處理，通常情況下采用屏蔽層的隔離變壓器進行抗干擾。另外，可以在PLC電源輸入端加接濾波器，從而過濾交流電源輸送過來的高頻電磁干擾和高次諧波。
2.1.2 控制系統(tǒng)接地抗干擾設計
系統(tǒng)接地的結果直接影響到系統(tǒng)正常工作，好的接地方法可以有效地減少動作失誤，提高抗干擾的能力。將控制器和其他設備分別接地是最好的接地方法，當要求不高時，可以共通接地，盡量避免與電機、變壓器等動力設備共通接地。在接地時應注意接地線要避開強電回路和主回路的電線，實在避開不了時，應垂直相交，而且盡可能減小平行走線長度。
2.1.3 電纜敷設的抗干擾設計
PLC控制系統(tǒng)中包括動力電源信號、控制信號等各不相同且非常之多的信號。不同的信號必須由不同電纜敷設傳輸，信號電纜應按傳輸信號種類進行分層敷設，禁止同一電纜的不同導線同時傳送電源和信號。另外，通常采用鋼帶鎧裝屏蔽電纜，進而降低電纜生產的電磁干擾。與此同時，敷設電纜還要注意幾點：模擬量輸出線與數(shù)字量信號線可以在相同的非屏蔽電纜槽里;直流電壓數(shù)字信號線和模擬量信號線不許和交流電壓線裝置同一電纜槽里。
2.2 軟件抗干擾技術
2.2.1 削抖
在PLC系統(tǒng)中在鏈接按鈕或者執(zhí)行開關時，如果發(fā)生振動現(xiàn)象，那么往往會使按鈕或者行程中開關發(fā)生振動而使得發(fā)出錯誤信號，引起系統(tǒng)干擾，針對這種情況，可以設置一個延時程序來降低抖動，從而得到可靠性較高的信號，最終達到抗干擾的效果。
2.2.2 定時器
PLC控制系統(tǒng)可以利用定時器設置一個類似于“看門狗”，用于對某一部件的工作狀態(tài)進行監(jiān)視，當該部件的動作指令發(fā)出啟動的時，啟動該裝置，如果該部件在規(guī)定的時間內完成某個動作貨指標，會發(fā)出相應的信號，則表明監(jiān)控對象工作正常;若發(fā)出警報或者停止信號，則表明工作對象不正常。
3 總結
PLC控制系統(tǒng)已經成為工業(yè)控制系統(tǒng)的重要技術，逐漸被廣大的用戶所認可和使用。但是干擾問題卻是一個普遍的現(xiàn)象，所以抗干擾技術顯的特別重要。應該結合多方面因素找出存在的干擾源，并且及時、有效地解決問題，進而保證系統(tǒng)長期高效、可靠的工作。
參考文獻
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作者簡介
戴芬良(1985―)，女，貴州從江人，畢業(yè)于貴州大學，碩士，講師，主要從事自動化教學及科研工作。
作者單位
貴州工業(yè)職業(yè)技術學院 貴州省貴陽市 550008
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