关于PLC控制系统中的抗干扰
PLC控制设备,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备形成的恶劣电磁环境中。要想有效提高系统可靠性,首先应在设计中了解各种干扰,做好预防才能有效保证系统可靠运行;另外,在安装施工和使用维护中引起高度重视,多方配合才能较好地解决问题,有效地增强控制器的抗干扰性能。
一、PLC控制系统中电磁干扰的主要来源
影响PLC的干扰源大都产生在电流或电压变化剧烈的部位。其影响主要通过两条路径:一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰;二是对PLC通信网络内的辐射,由通信线路的感应引起干扰。
1.来自电源的干扰
PLC控制器的正常供电电源均由电网供电,由于电网覆盖范围广,会受到空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化,如开关操作浪涌、大型电力设备起停、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。PLC电源通常采用隔离电源,但机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上,由于分布参数特别是分布电容的存在,绝对隔离是不可能的。
实践应用中,因电源引入的干扰造成PLC控制器故障的情况很多。笔者遇到过这样的问题:某企业车间的设备是用PLC进行控制的,当设备到位后,通过调试设备运行正常,但是没多久运行中就出现问题了,原先认为可能是PLC控制器出了故障。后来通过现场察看,发现相邻的新建企业用电量很大,另外还有一些高频设备。后来通过更换隔离性能更高的UPS电源,重新调整变电所的配电盘接线,问题得到了解决。
2.来自信号线引入的干扰
与PLC控制器连接的信号传输线,除了传输有效的各类信息之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器供电电源或共用仪表的供电电源串入的电网干扰;二是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,这种干扰信号会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时会引起控制器件的控制逻辑出差或者造成控制逻辑的混乱。如某车间的PLC控制设备,只要与它一墙之隔的高频设备一工作,就会对PLC控制器产生干扰,影响正常工作。通过使PLC控制箱远离干扰源,并且采取相关一系列抗电磁辐射感应的措施,控制设备就能得到正常运行。
对于隔离性能差的系统,还将导致信号的互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制器因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的...
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