PLC控制系統在實(shí)際使用中應注意的事項
來(lái)自接地系統混亂時(shí)的干擾:接地是提高電子設備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地,反而會(huì )引入嚴重的干擾信號,使PLC系統將無(wú)法正常工作。
來(lái)自PLC系統內部的干擾:主要由系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生,如邏輯電路
邏輯電路
邏輯電路是包含邏輯關(guān)系的數字電路, 以二進(jìn)制為原理、實(shí)現數字離散信號的傳遞,邏輯運算和操作的電路。最基本的邏輯電路是常見(jiàn)的門(mén)電路,而最簡(jiǎn)單的門(mén)電路為與電路、或電路和非電路。 [全文]
相互輻射及其對模擬電路的影響,模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
變頻器干擾:一是變頻器啟動(dòng)及運行過(guò)程中產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生傳導干擾,引起電網(wǎng)電壓畸變,影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量;二是變頻器的輸出會(huì )產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾,影響周邊設備的正常工作。
3.3 主要抗干擾措施
(1)電源的合理處理,抑制電網(wǎng)引入的干擾對于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾,還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。
(2)正確選擇接地點(diǎn),完善接地系統良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件,可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有
兩個(gè),其一為了安全,其二是為了抑制干擾。完善的接地系統是PLC控制系統抗電磁干擾的重要措施之一。
PLC控制系統的地線(xiàn)包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統混亂對PLC系統的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均,不同接地點(diǎn)間存在地電位差,引起地環(huán)路電流,影響系統正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地,如果電纜屏蔽層兩端A,B都接地,就存在地電位差,有電流流過(guò)屏蔽層,當發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí),地線(xiàn)電流將更大。
此外,屏蔽層、接地線(xiàn)和大地有可能構成閉合環(huán)路,在變化磁場(chǎng)的作用下,屏蔽層內又會(huì )出現感應電流,通過(guò)屏蔽層與芯線(xiàn)之間的耦合,干擾信號回路。若系統地與其他接地處理混亂,所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線(xiàn)上產(chǎn)生不等電位分布,影響PLC內邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低,邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數據存儲,造成數據混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降,引起對信號測控的嚴重失真和誤動(dòng)作。
安全地或電源接地:將電源線(xiàn)接地端和柜體連線(xiàn)接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電,可從安全接地導入地下,不會(huì )對人造成傷害。
系統接地:PLC控制器為了與所控的各個(gè)設備同電位而接地,叫系統接地。接地電阻值不得大于4 Ω,一般需將PLC設備系統地和控制柜內開(kāi)關(guān)電源負端接在一起,作為控制系統地。
信號與屏蔽接地:一般要求信號線(xiàn)必須要有惟一的參考地即“單點(diǎn)接地”,屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導干擾的場(chǎng)合,也要在就地或者控制室唯一接地,防止形成“地環(huán)路”。信號源接地時(shí),屏蔽層應在信號側接地;不接地時(shí),應在PLC側接地;信號線(xiàn)中間有接頭時(shí),屏蔽
層應牢固連接并進(jìn)行絕緣處理,一定要避免多點(diǎn)接地;多個(gè)測點(diǎn)信號的屏蔽雙絞線(xiàn)與多芯對絞總屏蔽電纜連接時(shí),各屏蔽層應相互連接好,并經(jīng)絕緣處理,選擇適當的接地處單點(diǎn)接點(diǎn)。
(3)對變頻器干擾的抑制
變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式:加隔離變壓器,主要是針對來(lái)自電源的傳導干擾,可以將絕大部分的傳導干擾阻隔在隔離變壓器之前;使用濾波器,濾波器具有較強的抗于擾能力,還具有防止將設備本身的干擾傳導給電源,有些還兼有尖峰電壓吸收功能;使用輸出電抗器,在變頻器到電動(dòng)機之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過(guò)程中線(xiàn)路產(chǎn)生電磁輻射,影響其他設備正常工作。
4 結論
PLC控制系統中的干擾是一個(gè)十分復雜的問(wèn)題,因此在抗干擾設計中應綜合考慮各方面的因素,合理有效地抑制抗干擾,才能夠使PLC控制系統正常工作。隨著(zhù)PLC應用領(lǐng)域的不斷拓寬,如何高效可靠的使用PLC也成為其發(fā)展的重要因素。將來(lái),PLC會(huì )有更大的發(fā)展,產(chǎn)品的品種會(huì )更豐富、規格更齊全,通過(guò)完美的人機界面、完備的通信設備會(huì )更好地適應各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求,PLC作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )和國際通用網(wǎng)絡(luò )的重要組成部分,將在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
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