PLC可編程序控制器系統的抗干擾及措施

　　二、主要抗干擾措施

　　1、采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾

　　在PLC控制系統中，電源占有極重要的地位。電網(wǎng)干擾串入PLC控制系統主要通過(guò)PLC系統的供電電源（如 CPU 電源、I/O電源等）、變送器供電電源和與PLC系統具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入的?，F在，對于PLC系統供電的電源，一般都采用隔離性能較好電源，而對于變送器供電的電源和PLC系統有直接電氣連接的儀表的供電電源，并沒(méi)受到足夠的重視，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數大，抑制干擾能力差，經(jīng)電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。所以，對于變送器和共用信號儀表供電應選擇分布電容小、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)）的配電器，以減少PLC系統的干擾。

　　此外，位保證電網(wǎng)饋點(diǎn)不中斷，可采用在線(xiàn)式不間斷供電電源（UPS）供電，提高供電的安全可靠性。并且UPS還具有較強的干擾隔離性能，是一種PLC控制系統的理想電源。

　　2、 電纜選擇的敖設

　　為了減少動(dòng)力電纜輻射電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜。筆者在某工程中，采用了銅帶鎧裝屏蔽電力電纜，從而降低了動(dòng)力線(xiàn)生產(chǎn)的電磁干擾，該工程投產(chǎn)后取得了滿(mǎn)意的效果。

　　不同類(lèi)型的信號分別由不同電纜傳輸，信號電纜應按傳輸信號種類(lèi)分層敖設，嚴禁用同一電纜的不同導線(xiàn)同時(shí)傳送動(dòng)力電源和信號，避免信號線(xiàn)與動(dòng)力電纜靠近平行敖設，以減少電磁干擾。

　　3、 硬件濾波及軟件抗如果措施

　　由于電磁干擾的復雜性，要根本消除迎接干擾影響是不可能的，因此在PLC控制系統的軟件設計和組態(tài)時(shí)，還應在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理，進(jìn)一步提高系統的可靠性。常用的一些措施：數字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時(shí)校正參考點(diǎn)電位，并采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術(shù)，設計相應的軟件標志位；采用間接跳轉，設置軟件陷阱等提高軟件結構可靠性。

　　信號在接入計算機前，在信號線(xiàn)與地間并接電容，以減少共模干擾；在信號兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。

　　對干較低信噪比的模擬量信號．常因現場(chǎng)瞬時(shí)干擾而產(chǎn)生較大波動(dòng)，若僅用瞬時(shí)采樣植進(jìn)行控制計算會(huì )產(chǎn)生較大誤差，為此可采用數字濾波方法。

　　現場(chǎng)模擬量信號經(jīng)A／D轉換后變成離散的數字信號，然后將形成的數據按時(shí)間序列存入PLC內存。再利用數字濾波程序對其進(jìn)行處理，濾去噪聲部分獲得單純信號，可對輸入信號用m次采樣值的平均值來(lái)代替當前值，但井不是通常的每采樣。次求一次平均值，而是每采樣一次就與最近的m－l次歷史采樣值相加，此方法反應速度快，具有很好的實(shí)時(shí)性，輸入信號經(jīng)過(guò)處理后用干信號顯示或回路調節，有效地抑制了噪聲干擾。

　　由干工業(yè)環(huán)境惡劣，干擾信號較多， I／ O信號傳送距離較長(cháng)，常常會(huì )使傳送的信號有誤。為提高系統運行的可靠性，使PLC在信號出錯倩況下能及時(shí)發(fā)現錯誤，并能排除錯誤的影響繼續工作，在程序編制中可采用軟件容錯技術(shù)。

　　4、正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統

　　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。

　　系統接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。對PLC控制系統而言，它屬高速低電平控制裝置，應采用直接接地方式。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號交換頻率一般都低于1MHz，所以PLC控制系統接地線(xiàn)采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。集中布置的PLC系統適于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式，各裝置的柜體中心接地點(diǎn)以單獨的接地線(xiàn)引向接地極。如果裝置間距較大，應采用串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。用一根大截面銅母線(xiàn)（或絕緣電纜）連接各裝置的柜體中心接地點(diǎn)，然后將接地母線(xiàn)直接連接接地極。接地線(xiàn)采用截面大于22 mm2的銅導線(xiàn)，總母線(xiàn)使用截面大于60mm2的銅排。接地極的接地電阻小于2Ω，接地極最好埋在距建筑物10 ～ 15m遠處（或與控制器間不大于50m），而且PLC系統接地點(diǎn)必須與強電設備接地點(diǎn)相距10m以上。

　　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)。

　　三、結束語(yǔ)

　　以上的措施，經(jīng)若干PLC控制系統現場(chǎng)實(shí)際運行表明，能夠基本消除現場(chǎng)干擾信號的影響，保證系統的可靠運行。 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，對有些干擾情況還需做具體分析，采取對癥下藥的方法，才能夠使PLC控制系統正常工作。