淺談PLC係統中的主要抗幹擾措施
發布時間:2013-03-17 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】隨著PLC應用的日漸廣泛,其抗幹擾問題也顯得日益重要。要提高PLC控製係統可靠性,一方麵要求PLC生產廠家用提高設備的抗幹擾能力;另一方麵,要求工程設計、安裝施工和使用維護中引起高度重視,多方配合才能完善解決問題,有效地增強係統的抗幹擾性能。
采用性能優良的電源,抑製電網引入的幹擾
在PLC控製係統中,電源占有極重要的地位。電網幹擾串入PLC控製係統主要通過PLC係統的供電電源(如CPU 電源、I/O電源等)、變送器供電電源和與PLC係統具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進入的。現在,對於PLC係統供電的電源,一般都采用隔離性能較好電源,而對於變送器供電的電源和PLCxitongyouzhijiedianqilianjiedeyibiaodegongdiandianyuan,bingmeishoudaozugoudezhongshi,suirancaiquleyidingdegelicuoshi,danpubianhaibugou,zhuyaoshishiyongdegelibianyaqifenbucanshuda,yizhiganraonenglicha,jingdianyuanouheerchuanrugongmoganrao、差模幹擾。所以,對於變送器和共用信號儀表供電應選擇分布電容小、抑製帶大(如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術)的配電器,以減少PLC係統的幹擾。
此外,位保證電網饋點不中斷,可采用在線式不間斷供電電源(UPS)供電,提高供電的安全可靠性。並且UPS還具有較強的幹擾隔離性能,是一種PLC控製係統的理想電源。
電纜選擇的敖設
為wei了le減jian少shao動dong力li電dian纜lan輻fu射she電dian磁ci幹gan擾rao,尤you其qi是shi變bian頻pin裝zhuang置zhi饋kui電dian電dian纜lan。筆bi者zhe在zai某mou工gong程cheng中zhong,采cai用yong了le銅tong帶dai鎧kai裝zhuang屏ping蔽bi電dian力li電dian纜lan,從cong而er降jiang低di了le動dong力li線xian生sheng產chan的de電dian磁ci幹gan擾rao,該gai工gong程cheng投tou產chan後hou取qu得de了le滿man意yi的de效xiao果guo。
不bu同tong類lei型xing的de信xin號hao分fen別bie由you不bu同tong電dian纜lan傳chuan輸shu,信xin號hao電dian纜lan應ying按an傳chuan輸shu信xin號hao種zhong類lei分fen層ceng敖ao設she,嚴yan禁jin用yong同tong一yi電dian纜lan的de不bu同tong導dao線xian同tong時shi傳chuan送song動dong力li電dian源yuan和he信xin號hao,避bi免mian信xin號hao線xian與yu動dong力li電dian纜lan靠kao近jin平ping行xing敖ao設she,以yi減jian少shao電dian磁ci幹gan擾rao。
硬件濾波及軟件抗如果措施
由於電磁幹擾的複雜性,要根本消除迎接幹擾影響是不可能的,因此在PLC控製係統的軟件設計和組態時,還應在軟件方麵進行抗幹擾處理,進一步提高係統的可靠性。常用的一些措施:數字濾波和工頻整形采樣,可有效消除周期性幹擾;定時校正參考點電位,並采用動態零點,可有效防止電位漂移;采用信息冗餘技術,設計相應的軟件標誌位;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,在信號線與地間並接電容,以減少共模幹擾;在信號兩極間加裝濾波器可減少差模幹擾。
對幹較低信噪比的模擬量信號.常因現場瞬時幹擾而產生較大波動,若僅用瞬時采樣植進行控製計算會產生較大誤差,為此可采用數字濾波方法。現場模擬量信號經A/D轉換後變成離散的數字信號,然後將形成的數據按時間序列存入PLC內存。再利用數字濾波程序對其進行處理,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次曆史采樣值相加,此方法反應速度快,具有很好的實時性,輸入信號經過處理後用幹信號顯示或回路調節,有效地抑製了噪聲幹擾。
工業環境惡劣,幹擾信號較多, I/O信號傳送距離較長,常常會使傳送的信號有誤。為提高係統運行可靠性,使PLC在信號出錯倩況下及時發現錯誤,並排除錯誤的影響繼續工作,在程序編製中可采用軟件容錯技術。
正確選擇接地點,完善接地係統
接地的目的通常有兩個,其一為了安全,其二是為了抑製幹擾。完善的接地係統是PLC控製係統抗電磁幹擾的重要措施之一。
係統接地方式有:浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。對PLC控kong製zhi係xi統tong而er言yan,它ta屬shu高gao速su低di電dian平ping控kong製zhi裝zhuang置zhi,應ying采cai用yong直zhi接jie接jie地di方fang式shi。由you於yu信xin號hao電dian纜lan分fen布bu電dian容rong和he輸shu入ru裝zhuang置zhi濾lv波bo等deng的de影ying響xiang,裝zhuang置zhi之zhi間jian的de信xin號hao交jiao換huan頻pin率lv一yi般ban都dou低di於yu1MHz,所以PLC控製係統接地線采用一點接地和串聯一點接地方式。集中布置的PLC係(xi)統(tong)適(shi)於(yu)並(bing)聯(lian)一(yi)點(dian)接(jie)地(di)方(fang)式(shi),各(ge)裝(zhuang)置(zhi)的(de)櫃(gui)體(ti)中(zhong)心(xin)接(jie)地(di)點(dian)以(yi)單(dan)獨(du)的(de)接(jie)地(di)線(xian)引(yin)向(xiang)接(jie)地(di)極(ji)。如(ru)果(guo)裝(zhuang)置(zhi)間(jian)距(ju)較(jiao)大(da),應(ying)采(cai)用(yong)串(chuan)聯(lian)一(yi)點(dian)接(jie)地(di)方(fang)式(shi)。用(yong)一(yi)根(gen)大(da)截(jie)麵(mian)銅(tong)母(mu)線(xian)(或絕緣電纜)連接各裝置的櫃體中心接地點,然後將接地母線直接連接接地極。接地線采用截麵大於22 mm2的銅導線,總母線使用截麵大於60mm2的銅排。接地極的接地電阻小於2Ω,接地極最好埋在距建築物10 ~ 15m遠處(或與控製器間不大於50m),而且PLC係統接地點必須與強電設備接地點相距10m以上。
信號源接地時,屏蔽層應在信號側接地;不接地時,應在PLC側接地;信號線中間有接頭時,屏蔽層應牢固連接並進行絕緣處理,一定要避免多點接地;多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時,各屏蔽層應相互連接好,並經絕緣處理。選擇適當的接地處單點接點。

圖題:PLC係統的抗幹擾探討
以上的措施,經若幹PLC控製係統現場實際運行表明,能夠基本消除現場幹擾信號的影響,保證係統的可靠運行。PLC控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)幹(gan)擾(rao)是(shi)一(yi)個(ge)十(shi)分(fen)複(fu)雜(za)的(de)問(wen)題(ti),因(yin)此(ci)在(zai)抗(kang)幹(gan)擾(rao)設(she)計(ji)中(zhong)應(ying)綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)各(ge)方(fang)麵(mian)的(de)因(yin)素(su),合(he)理(li)有(you)效(xiao)地(di)抑(yi)製(zhi)抗(kang)幹(gan)擾(rao),對(dui)有(you)些(xie)幹(gan)擾(rao)情(qing)況(kuang)還(hai)需(xu)做(zuo)具(ju)體(ti)分(fen)析(xi),采(cai)取(qu)對(dui)症(zheng)下(xia)藥(yao)的(de)方(fang)法(fa),才(cai)能(neng)夠(gou)使(shi)PLC控製係統正常工作。
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