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PLC控制系统的抗干扰问题

plc控制系统的抗干扰问题
随着现代技术的飞速发展,以plc为控制核心的工业生产自动化系统得到了广泛应用,人们对其可靠性、准确性的要求也越来越高。由于plc是直接连接被控对象的电子设备,因此周围的干扰很容易引起控制系统的非正常运行,甚至导致严重后果。因此在控制系统中采取一些有效的抗干扰措施是非常必要的。
一. 抗电源干扰
  在电网中的干扰信号比较强烈的情况下,首先可考虑采用隔离变压器。为了提高抗干扰效果,隔离变压器的屏蔽层必须良好接地且二次侧连接线要使用双绞线,因为双绞线能减少电源线间干扰。其次可考虑采用分离供电系统,即plc控制器与其它设备的供电分离开来,这样也有助于抗电网干扰。
 
二. 控制系统的良好接地
  接地的意义
"        控制器与控制盘柜与大地之间存在着电位差,良好的接地可以减少由电位差引起的干扰电流。
"        混入电源和输入、输出信号的干扰,可通过良好的接地引入大地,从而减少干扰的影响。
"        良好的接地可以防止由漏电流产生的感应电压。
  接地的方法
"        系统中各台电器设备分别单独接地,严禁串联接地。
"        强电接地网与弱电接地网单独敷设,严禁共用。
"        接地装置的接地电阻必须在允许的范围之内。
"        接地线应尽量粗,一般用大于4mm2的导线接地。
"        接地线应尽量避开强电回路和主回路的电线,不能避开时,应垂直相交,尽量缩短平行走线长度。
三. 防i/o信号干扰
  1、i/o模块的定性分析
"        绝缘的输入、输出信号和内部回路比非绝缘的抗干扰性能好。
"        双向晶闸管和晶体管型的无触点输出比有触点输出在plc控制器侧产生的干扰小。
"        输入模块允许的输入信号on-off电压差大,抗干扰性能好。
"        输入信号响应时间慢的输入模块抗干扰性能好。
  因此,从抗干扰的角度考虑,i/o模块选型时应考虑下列因素:
"        干扰多的场合,使用绝缘型的i/o模块。
"        安装在控制对象侧的i/o模块要使用绝缘型的i/o模块。
"        无外界干扰的场合,可使用非绝缘型的i/o模块。
  2、防输入信号干扰:除采用滤波器和控制器良好接地来抑制干扰外,还可考虑以下抗输入干扰的措施。
"        在输入端有感性负荷时,为了防止反冲击感应电动势,在负荷两端并接电阻和电容(为交流输入信号时)见图(a),或并接续流二极管(为直流输入信号)见图(b)。交流输入方式时,电阻、电容的选择要恰当,才能起到较好的效果。负荷容量在10va以下一般选用0.1微法、120欧;负荷容量超过10va则选用0.47微法、47欧比较合适。如果与输入信号并接的电感性负荷较大时,使用继电器中转效果更好。
"  防感应电压的措施:
(1). 在输入端并接浪涌吸收器。
(2). 在长距离配线和大电流场合,感应电压大,可用继电器转换。
  3、防止输出信号的干扰
"        输出信号干扰的产生 : 感性负荷场合,输出信号由off变成on时产生突变电流,从on到off时产生反向感应电动势,所有这些,都可能产生干扰。
"        防止干扰的措施:
(1) 交流感性负载,在负载的两端并接r、c作为浪涌吸收器。交流220v电压功率为400va左右时r、c的值分别为47欧、0.47微法,r、c越靠近负载,其抗干扰效果越好。见图(c)
(2) 直流负载场合,在负载的两端并接续流二极管,见图(d),二极管也要靠近负载,二极管的反向耐压应是负载电压的4倍。

"  控制器开关量输出的场合,不管控制器本身有无抗干扰措施,都最好采取图(c)(交流负载)和图(d)(直流负载)的抗干扰对策。
"  在开关时产生较大干扰的场合,交流负载可使用双向晶闸管输出模块。
"  在控制盘内用中间继电器进行中间驱动负载的方法是很有效的。
对于电子设备的抗干扰技术,主要原则是抑制干扰源,plc可编程控制器输出信号的干扰,可使用上述措施中的任何一个。
四. 防外部配线干扰
为防止或减少外部配线的干扰,采取下列措施是可行的:
"        长距离配线时,输入信号线与输出信号线分别使用各自的线缆。
"        交流信号与直流信号分别使用各自的线缆。
"        输入输出信号线与高电压、大电流的动力线分开配线。
"        集成电路或晶体管设备的输入、输出信号线,必须使用屏蔽线缆。
在plc控制系统当中,需根据干扰源的不同采取相应的防干扰措施,从而保证系统可靠、稳定的运行。

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