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- 正航如何防範PLC使用中的(de)幹擾問題
- 發布時(shí)間: 2012.08.16
- [編輯簡介]：文章分析了(le／liǎo)影響PLC控制系統的(de)幾種幹擾源，分别提出(chū)抑制各類幹擾的(de)解決措施，并給出(chū)相關圖示。
[關鍵詞]：正航 PLC控制系統 幹擾
[摘要(yào / yāo)]：随着科學技術的(de)發展，PLC在(zài)工業控制中的(de)應用越來(lái)越廣泛。PLC控制系統的(de)可靠性直接影響到(dào)工業企業的(de)安全生産和(hé / huò)經濟運行，系統的(de)抗幹擾能力是(shì)關系到(dào)整個(gè)系統可靠運行的(de)關鍵。
一(yī / yì ／yí)、問題背景
随着科學技術的(de)發展，PLC在(zài)工業控制中的(de)應用越來(lái)越廣泛。PLC控制系統的(de)可靠性直接影響到(dào)工業企業的(de)安全生産和(hé / huò)經濟運行，系統的(de)抗幹擾能力是(shì)關系到(dào)整個(gè)系統可靠運行的(de)關鍵。正航PLC在(zài)鋼鐵、建材、電力、機械制造、紡織、環保及文化娛樂等各行各業都有廣泛的(de)應用，它們大(dà)多處在(zài)強電電路和(hé / huò)強電設備所形成的(de)惡劣電磁環境中，因此要(yào / yāo)提高PLC控制系統可靠性，必須預先防範好各種幹擾，這(zhè)樣才能有效保證系統可靠運行。
二、産生原因
影響PLC控制系統的(de)幹擾源，大(dà)都産生在(zài)電流或電壓劇烈變化的(de)部分，其原因是(shì)電流改變産生磁場，對設備産生電磁輻射；磁場改變産生電流，電磁高速産生電磁波。PLC控制系統中電磁幹擾的(de)主要(yào / yāo)來(lái)源有：
1）來(lái)自電源的(de)幹擾
正航電子(zǐ)維修部和(hé / huò)技術部故障産品反饋和(hé / huò)返修數據統計報告中顯示，因電源引入的(de)幹擾造成PLC控制系統故障的(de)情況最多。PLC系統的(de)正常供電電源均由電網供電，由于(yú)電網覆蓋範圍廣，将受到(dào)所有空間電磁幹擾在(zài)線路上(shàng)感應電壓和(hé / huò)電流。尤其是(shì)電網内部的(de)變化，如開關操作浪湧、大(dà)型電力設備起停、交直流轉動裝置引起的(de)諧波、電網短路暫态沖擊等，都通過輸電線路到(dào)電源邊。
2）來(lái)自PLC内部24V電源引入的(de)幹擾
正航系列PLC的(de)CPU單元均自帶一(yī / yì ／yí)個(gè)DC24V電源，該電源輸出(chū)電流可達400mA。如果該DC24V電源連接設備超出(chū)了(le／liǎo)額定範圍或接了(le／liǎo)感性設備，有可能影響PLC的(de)正常工作。
3）來(lái)自不(bù)規範接地(dì / de)的(de)幹擾
PLC控制系統的(de)地(dì / de)線包括系統地(dì / de)、屏蔽地(dì / de)、交流地(dì / de)和(hé / huò)保護地(dì / de)等。而(ér)不(bù)規範的(de)接地(dì / de)就(jiù)有可能對各個(gè)接地(dì / de)點造成不(bù)同的(de)地(dì / de)電位差，引起地(dì / de)環路電流以(yǐ)及信号共模幹擾，影響系統正常工作。
4）來(lái)自相鄰變頻器的(de)幹擾
在(zài)PLC的(de)實際應用中，經常與各類型号的(de)變頻器配合使用，由PLC的(de)輸出(chū)控制變頻器的(de)運行。變頻器起動機運行過程中産生諧波對電網産生傳導幹擾，引起電網電壓畸變，影響電網的(de)供電質量；變頻器的(de)輸出(chū)會産生較強的(de)電磁輻射幹擾，影響系統正常工作。
三、解決方案
通過下面幾種措施，可以(yǐ)有效的(de)抑制各類幹擾：
1）使用隔離變壓器等對進PLC的(de)AC220V電源隔離。盡量不(bù)要(yào / yāo)使用從AC380V某一(yī / yì ／yí)相拉出(chū)來(lái)的(de)220V電源。如果現場存在(zài)大(dà)電機、大(dà)功率變頻器等，盡量與這(zhè)些設備使用不(bù)同路的(de)電源。隔離變壓器可以(yǐ)将絕大(dà)部分的(de)傳導幹擾阻隔在(zài)隔離變壓器之(zhī)前，同時(shí)還兼有電源電壓變換的(de)作用，抗幹擾方案示意圖如圖1所示：
圖1 加隔離變壓器抗幹擾方案示意圖
2）控制器和(hé / huò)I/O系統分别由各自的(de)隔離變壓器供電，并與主電路電源分開，如圖2所示：
圖2 PLC供電系統圖
PLC電源線、I/O電源線、輸入信号線、輸出(chū)信号線、交流線、直流線都應盡量分開布線。如果PLC控制系統中有感性設備，需在(zài)感性設備兩端反并聯一(yī / yì ／yí)個(gè)續流二極管，減少感性設備的(de)反電動勢對PLC控制系列帶來(lái)的(de)沖擊。
3）PLC的(de)接地(dì / de)最好采用專用的(de)接地(dì / de)極。如不(bù)可能，也(yě)可與其他(tā)裝置共用接地(dì / de)系統，但須用自己的(de)接地(dì / de)線直接與公共接地(dì / de)極相連。如圖3所示：
絕對不(bù)允許與大(dà)功率裝置共用接地(dì / de)系統。PLC的(de)接地(dì / de)極離PLC越近越好，即接地(dì / de)線越短越好。PLC如由多單元組成，各單元之(zhī)間應采用同一(yī / yì ／yí)點接地(dì / de)，以(yǐ)保證各單元間等電位。
4）通訊線路和(hé / huò)變頻器輸入輸出(chū)分開布線，不(bù)能分開時(shí)，二者絕對不(bù)能平行走線，隻能交叉90度走線。通訊線路必須使用屏蔽電纜，電纜屏蔽層必須可靠接地(dì / de)，通訊線路的(de)露頭盡量短。
四、總結
正航PLC在(zài)産品内部已采用多項技術提高PLC的(de)抗幹擾能力，但PLC控制系統中的(de)幹擾因素非常複雜，因此應綜合考慮各方面的(de)因素，合理有效地(dì / de)抑制幹擾源，對有些幹擾情況還需做具體分析，對症下藥，這(zhè)樣才能保證PLC控制系統的(de)正常運行。
