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探討PLC控制系統現場應用的抗干擾措施

 論文欄目:期刊知識    更新時間:2014-05-29 10:29   

摘要:如今,PLC控制系統在我國各個范圍內都應用得十分廣泛,所以,在解決PLC控制系統受干擾等問題是相關研究人員的重大課題。本文將會對此進行研究和探討。
  關鍵詞:PLC 抗干擾 控制系統
  中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)01-0007-01
  1 PLC控制系統的基本設備
  PLC控制系統在進行工作的時候,其每一基本設備都極有可能因受到外界的干擾而影響工作的結果。因此,要解決PLC控制系統受干擾問題,其前提就是要充分了解其基本設備的組成。
  1.1 電源控制設備
  PLC控制系統是電子設備,只有確保處于通電狀態才能去報系統正常操作。
  1.2 中央處理器軟件系統
  PLC控制系統的運行原理是以計算機網絡為基準,通過計算機來進行操作的,而計算機的可核心技術就是中央處理器,所以計算機是否符合PLC控制系統的工作性質,將會決定了PLC控制系統能否成形。
  1.3 計算機存儲器系統
  把計算機系統的信息輸入到存儲器保存,有利于保證PLC控制系統信息的完整性。
  1.4 數據輸入接出口
  計算機主機有許多數據的接入和輸出端口,令主機中的應用程序更方便地獄計算機的終端顯示器連接上。而PLC控制系統的主要操作都是以數據的輸入和接出實現的。
  1.5 通信功能系統
  PLC通訊功能系統把其他工作系統輸入計算機進行分析,并通過一定的計算得出操作方案,及時發布到機械操作運行的各個關口,確?;擋僮韉陌踩誦?,并高效地完成工作。
  2 PLC控制系統受到干擾的因素
  2.1 空間輻射
  在空間中存在的輻射有著十分復雜的電磁場分布,主要由雷達、無線電廣播、以及電視等加熱設備產生,也被稱為輻射干擾。一般以兩種方式干擾PLC控制系統:一種是直接輻射PLC內部,因為電路產生感應而干擾,另一種是輻射PLC通信網絡,由讓信線路的感應造成干擾。
  2.2 電源
  因電源對PLC控制系統造成干擾的情況經常出現,若要解決這一現象,那么就要把電源換成隔離性更好的PLC電源。供電的電網覆蓋范圍廣,PLC控制系統能夠輕易地感到輸電線路上因為空間電磁干擾而產生的感應電流和電壓,從而對系統的運作產生一定的干擾。
  2.3 信號線引入的干擾
  系統的信號傳輸線不僅能夠傳輸相關的信息,還很有機會受到外部干擾信號的干擾。一般來說,最容易被人們所忽略的是通過變送器供電電源或共用信 號儀表的供電電源串入的電網干擾,而干擾情況所造成的結果影響最嚴重的就是控制系統的信號線被空間電磁輻射所干擾,是信號線的外部干擾。而這種干擾情況一 旦出現,就會令控制系統的工作出現異常,降低測量的精確度,甚至還會引起元件的損傷。
  2.4 接地系統混亂
  PLC控制系統與大地連接的主要目的是減輕電磁對PLC控制系統的干擾情況,而錯誤的接地方式和方法不但不能夠解決問題,還會造成更嚴重的問 題出現。一般地, PLC控制系統的地線有很多,其中包括?;さ?、屏蔽地、系統地和交流地等。所以在接地方式的選擇上,要以控制系統類型和實際情況為選擇的基準,才能減少受 到干擾的情況。
  2.5 PLC系統內部的干擾
  這種干擾情況的出現主要原因是PLC控制系統的內部的電路間和元器件的相互電磁輻射而生成,例如PLC控制系統內部的元件之間的不匹配等。
  3 抗干擾解決措施
  3.1 使用隔離性能較好的電源,可以有效降低電網受到干擾的概率
  在PLC控制系統的應用里,電源占有非常重要的作用。如今我國的PLC系統供電的電源大多會選用隔離性能較好的PLC電源。但沒有得到足夠重 視的是連接儀表供電電源和變送器供電電源,雖然大部分企業和工廠對控制系統電源都采取了一定的隔離措施,但普遍來說,其意識和措施還是不足夠的。
  其次,為了能夠讓電網供電功能持續下去,可以采用線式不間斷供電電源,這樣供電的安全性才可以提高。
  3.2 正確選擇輸電電纜
  PLC控制系統里,不同類型的信號是由不同類型的電纜來對應進行傳輸,同一電纜嚴禁同時傳送不同的信號,以防出現電磁干擾。據作者了解,采用銅帶鎧裝屏蔽電力電纜,可以大大地減輕動力線產生電磁感應,動力電纜輻射對PLC控制系統產生干擾的現象出現的幾率大大減少。
  3.3 增強硬件濾波及軟件抗干擾性能
  在連接控制系統的信號線前,把濾波器加裝在在信號兩極間可減少干擾。由于電磁干擾的復雜性,如果想要從根本上解決這一干擾問題是不可能的,所 以只能夠提高系統的安全性能和可靠性,安裝可以解決抗干擾等問題的軟件,還可以對工頻整形和數字濾波進行采樣工作,有效消除周期性干擾。
  3.4 完善PLC控制系統的接地方式
  一般來說,PLC控制系統的接地方式有三種,分別是直接接地方式、電容接地和浮地方式。直接接地方式適用于高速低電的平控裝置。因為輸入裝置 濾波和信號電纜分布電容等的影響,PLC控制系統接地方式一般采用一點接地和串聯一點接地方式。在這種情況中,集中布置的控制系統中各個裝置的柜體中心接 地點以單獨的接地線將會引向接地極。又如,信號源在進行接地的時候,屏蔽層應該在信號源旁接地,如果不進行接地則應該在PLC控制系統旁接地。正確且合適 的接地方式可以大大地減輕PLC控制系統受干擾的情況。
  4 結語
  隨著我國市場經濟的不斷發展,工業機械化的發展方向和完善程度都受到國家和企業的高度關注。而PLC控制系統在我國的應用層面十分廣泛,如果 不能夠及時解決系統在應用時受到干擾的問題,將無法把LC控制系統的優點最大程度地體現出來。然而若要解決這一問題,還需要相關人員對問題進行更深一層的 研究和討論,才能為PLC控制系統的長久發展奠定一個堅定的基礎。
  參考文獻
  [1]楊海晶.PLC控制系統設計及抗干擾研究[J].考試周刊,2011(17).
  [2]陳克非,王安平.PLC控制系統在工程應用中抗干擾問題的分析[J].才智,2009(17).

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