PLC控制系统干扰分析及对策

发布日期:[09-11-17 22:58:09] 浏览人次:[]

PLC控制系统干扰分析及对策

郭成 牟红霞 王仁波

[文章摘要] 通过综合分析了PLC系统现场应用时的干扰来源和干扰的途径,提出消除或减少干扰源、合理接地、消除空间辐射干扰等抑制干扰、利用软件保证PLC系统稳定运行的对策。

[ ] PLC 干扰类型 干扰来源 对策

Abstract Analyzing the sources of interferences and routes of interference to PLC system , the countermeasures against interferences, such as eliminating or decreasing the sources of interferences, reasonable grounding, eliminating space radiation,using software, etc., are pointed out to ensure the PLC systems run stably.
Key words
PLC; interference types; routes of interference; countermeasures

 


可编程控制器(PLC)是一种新型的通用自动化控制装置,作为工业控制领域的核心控制器,随着工业设备自动化控制技术的发展,在工业设备控制中的应用越来越广泛。可编程控制器(PLC)具有控制功能强、编程简单、使用灵活方便、易于扩展等优点。PLC控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。PLC 中采用了高集成度的微电子器件可靠性高,但由于使用时工业生产现场的工作环境恶劣,如大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰和电磁辐射等恶劣电磁环境,大大降低了PLC控制系统的可靠性。为了确保整个系统稳定可靠,除PLC生产厂家要提高设备的抗干扰能力;还要求应用部门分析干扰源,采取必要的抗干扰措施,保证PLC控制系统的可靠性。

  一、  电磁干扰的类型

影响PLC控制系统的干扰源大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是干扰源。

干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声波形性质来划分。按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,可分为持续噪声、偶发噪声等;按噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。

共模干扰是信号对地的电位差,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电压迭加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,影响测控信号,造成元器件损坏。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压,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,这种干扰叠加在信号上,直接影响控制精度。
     
二、电磁干扰的主要来源和途径

1、来自空间的辐射干扰。

空间辐射电磁场主要来自现场动力线路、电气设备的暂态过程、雷电、无线信号、高频感应加热设备等,与现场设备布置及设备所产生的电磁场有关。PLC系统受到的辐射干扰,主要通过两条路径:一是对PLC通信网络的辐射,由通信线路感应引入干扰;二是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰。

2、来自电源的传导干扰

PLC电源通常采用隔离电源,但因其机构及制造工艺等因素使其隔离性并不理想。实践中,因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多。

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流,尤其是电网内部的变化、大型设备起停、开关操作浪涌、短路电流冲击、交直流传动装置引起的谐波等,都通过输电线路传到电源原边,产生干扰。主要通过两条路径:一是通过PLC供电电源引入的干扰;二是通过变送器电源或共用信号仪表的供电电源引入的干扰。

3来自信号线引入的传导干扰
    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号之外,还会受到外部干扰信号侵入。由信号引入的干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。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;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。对于隔离、屏蔽性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,严重时造成系统误动和死机。

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本文关键字:PLC  控制系统  干扰
本文所属专题:PLC技术 
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