淺析PLC、DCS系統干擾問(wèn)題及解決方案

1 . 概述
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC在工業(yè)控制中的應用越來(lái)越廣泛。PLC控制系統的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行，系統的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統可靠運行的關(guān)鍵。自動(dòng)化系統中所使用的各種類(lèi)型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現場(chǎng)和各種電機設備上，它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高PLC控制系統可靠性，設計人員只有預先了解各種干擾才能有效保證系統可靠運行。

2.電磁干擾源及對系統的干擾
影響PLC控制系統的干擾源于一般影響工業(yè)控制設備的干擾源一樣，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動(dòng)的部位就是噪聲源，即干擾源。
干擾類(lèi)型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲的干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中：按噪聲產(chǎn)生的原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質(zhì)不同，分為持續噪聲、偶發(fā)噪聲等；按聲音干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類(lèi)方法。共模干擾是信號對地面的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線(xiàn)上感應的共態(tài)（同方向）電壓送加所形成。共模電壓有時(shí)較大，特別是采用隔離性能差的電器供電室，變送器輸出信號的共模電壓普遍較高，有的可高達130V 以上。共模電壓通過(guò)不對稱(chēng)電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些系統I/O 模件損壞率較高的原因），這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指用于信號兩極間得干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。

3. PLC 控制系統中電磁干擾的主要來(lái)源有哪些呢？

(1) 來(lái)自空間的輻射干擾

空間的輻射電磁場(chǎng)（EMI）主要是由電力網(wǎng)絡(luò )、電氣設備的暫態(tài)過(guò)程、雷電、無(wú)線(xiàn)電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產(chǎn)生的，通常稱(chēng)為輻射干擾，其分布極為復雜。若PLC 系統置于所射頻場(chǎng)內，就回收到輻射干擾，其影響主要通過(guò)兩條路徑；一是直接對PLC 內部的輻射，由電路感應產(chǎn)生干擾；而是對PLC 通信內網(wǎng)絡(luò )的輻射，由通信線(xiàn)路的感應引入干擾。輻射干擾與現場(chǎng)設備布置及設備所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小，特別是頻率有關(guān)，一般通過(guò)設置屏蔽電纜和PLC 局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護。

(2) 來(lái)自系統外引線(xiàn)的干擾主要通過(guò)電源和信號線(xiàn)引入，通常稱(chēng)為

傳導干擾。這種干擾在我國工業(yè)現場(chǎng)較嚴重。