ＰＬＣ控制系统中的抗干扰分析及措施

PLC系统内部的干扰属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，作为应用部门是无法改变，可不必考虑。作为用户应选择具有较高抗干扰能力的产品，应了解厂家给出的抗干扰指标，系统能承受的电场强度和频率的范围等，要采用具有较多应用实绩的系统。 1．采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰 在PLC控制系统中，电源占有极重要的地位。电网干扰窜入PLC控制系统主要通过PLC系统得供电电源（如CPU电源、I/O电源等）、变送器供电电源等耦合进入的。虽然采取了一定的隔离措施，但普遍做得不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，容易经电源耦合而窜入共模干扰和差模干扰。所以，对于变送器和共用仪表信号供电电源应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少PLC系统的干扰。此外，为保证电网馈点不中断，可采用在线式不间断供电电源（UPS）供电，以提高供电的安全可靠性。 2．外部配线抗干扰技术 （1）电缆的选择和布置。为了减少动力电缆辐射的电磁干扰，尤其是变频装置馈电电缆，应选用屏蔽电缆。采用铜带铠装屏蔽电力电缆，可以大大降低动力线产生的电磁干扰，使工程取得较满意的效果。不同类型信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层铺设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送电力电源和信号；避免信号线与动力电缆靠近平行铺设，以减少电磁干扰。 （2）输入、输出信号的抗干扰技术。当输入信号源为感性，输出驱动的负载为感性元件时，为防止电路断开时产生很高的感应电动势或浪涌电流，对于直流电路，应在它们两端并联续流二极管；对于交流电路，应在它们两端并联浪涌吸收电路以避免与电感产生并联谐振。 （二）硬件滤波及软件抗干扰措施 1．硬件滤波 信号在接入计算机前，可在信号线与地间并接电容，在信号两极间加装滤波器来减少干扰。 2．软件抗干扰技术 （1）延时确认：对于开关量输入，可采用软件延时20ms，对同一信号作两次或两次以上读入，结果一致可确认输入有效。 （2）封锁干扰：某些干扰是可以预知的，例如PLC输出命令驱动大功率器件动作，常常会伴随产生火花、电弧等干扰信号，它们产生的干扰信号可能使PLC接收错误的信息。 （3）软件滤波：对于模拟信号可以采取软件滤波措施，目前大型的PLC编程大都支持SFC、结构化文本编程方式，这可以很方便地编制比较复杂的程序，完成相应的滤波功能。 （三）接地点抑制干扰技术 PLC接地最好采用专用接地极，绝对不允许与大功率晶闸管装置和电机等设备共用接地系统；PLC接地与PLC距离越短越好。如果PLC由多单元组成，各单元应采用同一点接地，以保证各单元之间的电位相等；PLC输入、输出信号线所用屏蔽电缆的屏蔽层应采用一点接地。 （四）综合抗干扰设计 主要考虑来自系统外部的多种干扰源并采取相应抑制措施。主要包括：对PLC系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是动力电缆，要分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。 三、结束语 PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此在设计安装中应综合考虑系统各方面的因素，合理有效地抑制干扰，对某些干扰还需作具体分析，采取对症下药的方法，才能保障PLC控制系统的正常工作。