耐特定制226主機可編程控制器的干擾分析及抗干擾措施

ID:346233 · 發表于 2018-10-15 16:05

可編程邏輯控制器是一種集成化的小型智能控制系統。是專門應用于工業環境的一種可進行二次開發的控制器。它集成化程度高抗干擾能力強。

通常通過數字量或模擬量的輸入，用以控制數字量或模擬量輸出，達到控制現場的設備的工作。其可靠的抗干擾設計使其在現場的復雜的干擾條件下也能夠穩定地工作。但在工業現場中，存在著各式各樣的干擾。如大電流浪涌、強磁場干擾、高電壓浪涌、高頻率脈沖串干擾、等等各種干擾使得PLC在現場的長期使用受到影響。一些大中型的系統都會設計一定的容錯機制，但在現場中，這些干擾還是有辦法去減低或消除的。以下主要討論各種干擾的產生原因及相應的抗干擾措施
干擾的類型

在工業環境中，可編程控制器所受的干擾主要分為傳導型和輻射型二中。顧名思義，傳導型干擾就是通過電氣線路進入PLC系統的干擾信號；輻射型干擾是通過空間感應進入PLC系統的干擾信號。

1. 傳導型干擾通過各種電氣線路進入PLC系統，包括供電干擾、強電干擾和接地干擾。

1）供電干擾 PLC系統本身一般都配備有專用的電源模塊，用于給PLC系統提供直流穩壓電源，如西門子公司的S7系列PLC，提供不同容量的電源模塊給PLC提供穩定的直流電源。雖然如此，但從交流供電網絡傳來的干擾信號仍然可能影響電源電壓的穩定性，并可能經過整流后傳入PLC控制器，影響PLC的運行。此種干擾信號主要來源于附近大容量電氣設備的開、停，負載的突然變化，供電系統中斷路器對供電線路的開斷和接通，雷擊或雷電感應產生的沖擊電流等，在嚴重時甚至使PLC控制器的RAM存貯器中的程序丟失或紊亂，造成難以估量的損失。

2）強電干擾線路中繼電器、接觸器等感性負載，其控制電壓一般是交流220V，感性負載在斷電時會產生過電壓和沖擊電流，影響驅動電路，還會通過電磁感應干擾其它線路，甚至會進入PLC控制器，影響PLC的正常功能。

3）接地干擾接地方式不當，容易形成接地環路，產生接地干擾。如果接地點相隔較遠時，則不同位置的接地點的電位不相等，從而形成接地電位差。

2. 輻射型干擾通過空間感應進入PLC系統的干擾。PLC控制系統一般安裝于電氣控制柜內，同時它的輸入輸出信號線常與動力線路在同一橋架內并排敷設，PLC系統和其輸入輸出信號線附近必定存在有較強的磁場、電場、靜電場或電磁波輻射源，在安裝中若未認真考慮干擾的問題，常會由于干擾的存在，影響PLC對控制信號的采集和其控制功能的正常發揮。特別是大功率感性負載的通斷，引起磁場的急劇變化，接觸器觸點產生的電火花產生高頻輻射對PLC系統的影響。

三. 抗干擾的主要方法

1.供電方面主要的措施是穩壓、濾波、隔離。

1）選用質量好、工作可靠的電子交流穩壓器，用以給PLC系統提供穩定的交流電壓，穩壓器不僅可以提供穩定的電壓，同時可以消除高頻脈沖的干擾。

2）增加低通濾波器，用來濾去交流電源中的高頻分量或脈沖電流。對于直流供電，可用電容濾波，消除干擾對PLC系統的影響。

3）增加隔離變壓器。在電源接入PLC系統前加裝隔離變壓器，其初級屏蔽層接中性線，二次側屏蔽層與PLC系統共地，用以阻斷干擾的傳導通路，并抑制干擾信號的強度。同時配合使用低通濾波器.

4）選用穩定的交流電源。PLC系統的電源與動力線路分別引自不同的變壓器，可以避免大感性負載的啟停對供電電源的影響。實際中可能只有一臺變壓器，可以采用從配電母排上引專用線的方法，盡量減小干擾的影響。

2. 強電干擾方面主要采取以下措施：

1）在電感性負載旁并聯一阻容吸收裝置或二極管、穩壓管，用來吸收瞬時過電壓。

2）采用光電耦合的辦法進行隔離。

3.接地干擾通常采用單點接地，避免接地點相隔太遠。在接地點相隔較遠時，增加導線截面，以減小電阻。

4. 輻射型干擾

1）PLC系統安裝于單獨的箱體中，制作箱體的材料使用薄鐵板或鋼板等導磁材料，可以防止外界磁場的干擾。

2）對于PLC模擬信號線和通訊電纜，使用屏蔽線，并將屏蔽層單端接地。

3）講究布線方式。屏蔽線盡可能遠離大功率，盡量避開動力線路單獨敷設，若與動力線路不能分開布設時，可使用鍍鋅管敷設，既可防止干擾，又可保護線路

干擾的存在是多種多樣的，干擾的消除方式也有很多方法。如以上的干擾的解決辦法使得在現場的布線及安裝中如能盡可能地考慮進去，那么你的系統的可靠性將會得到極大的提高。
此文章從福州耐特電子科技有限公司官網轉載

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