解決現場(chǎng)信號干擾的方法

　　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到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、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，主要是由電網(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)電壓所加形成。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)電路可轉換成共模電壓，直接影響測控信號，造成元器件壞，這種共模干擾可為直流、亦可謂交流。共模干擾是指用于信號兩級間得干擾電壓，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)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系統置于所設頻場(chǎng)內，就回收到輻射干擾，其影響主要通過(guò)兩條路勁，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，出通信線(xiàn)路的感應引入干擾。輻射干擾與現場(chǎng)設備所產(chǎn)生的電磁干場(chǎng)大小，特別是頻率有關(guān)，一般通過(guò)設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓瀉放元件進(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)教嚴重。

　　3) 來(lái)自電源的干擾

　　實(shí)踐證明，因電源引入的干擾造成控制系統故障的情況很多，在，工程調式中遇到過(guò)，后更換隔離性能較高的PLC電源。問(wèn)題才能得到解決。

　　PLC系統的正常供電電源均由電網(wǎng)供電，由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，將受到所有空間電磁干擾而在線(xiàn)路上感應電壓和電路，尤其是電網(wǎng)內部的變化，開(kāi)關(guān)操作浪涌、大型電力設備啟停、交直流轉動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過(guò)社電線(xiàn)路到電源邊PLC電源通常采用隔離電源，但其結構及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實(shí)際上，由于分布參數特別是分布電容的存在，絕對隔離室不可能的。

　　4) 來(lái)自接地系統混亂時(shí)引入的干擾

　　與PLC控制系統連接的各類(lèi)信號傳輸線(xiàn)，除了傳輸有效的各類(lèi)信號之外，總會(huì )有外部干擾的影響，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控制系統將無(wú)法正常工作。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)點(diǎn)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都接地，就存在地電位差，有電流流過(guò)地電位差，當發(fā)生異常狀態(tài)加雷擊時(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回路，在變化磁場(chǎng)的作用下，屏蔽層內有會(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)流可能在地線(xiàn)上產(chǎn)生不等點(diǎn)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縣較低，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