解决PLC系统抗干扰问题
常见的plc控制系统抗干扰措施
常见的PLC控制系统抗干扰措施1. 引言PLC(Programmable Logic Controller)是一种常用于工业控制系统中的计算机控制设备。
在实际工业环境中,PLC控制系统常常面临各种干扰源的干扰,这些干扰可能导致系统稳定性下降、数据误差增加甚至系统故障。
因此,在设计和应用PLC控制系统时,需要采取一系列抗干扰措施来降低干扰的影响。
本文将介绍常见的PLC控制系统抗干扰措施,包括电磁干扰、地线干扰、高温环境干扰以及其他常见干扰的应对措施。
2. 电磁干扰的抗干扰措施电磁干扰是PLC控制系统中常见的干扰源之一,它可以导致数据误差、通信故障等问题。
以下是抗电磁干扰的措施:•屏蔽设计:在PLC设备和信号线上添加屏蔽层,以阻隔外部电磁干扰的入侵。
屏蔽层可以采用金属箔、金属编织层等材料。
•磁屏蔽:在PLC设备附近放置磁场屏蔽装置,以减弱外部磁场对设备的影响。
磁屏蔽装置可以采用铁氧体材料制成。
•地线隔离:将PLC设备的地线和电源系统的地线隔离开,防止电磁干扰通过地线传输到PLC设备中。
3. 地线干扰的抗干扰措施地线干扰是指由地线电流引起的干扰,它会导致系统电势差增大、信号失真等问题。
以下是抗地线干扰的措施:•地线去耦:在PLC设备的电源输入端和地线之间添加去耦电容,并将其接地。
去耦电容可以起到隔离地线干扰的作用。
•地线分离:将PLC设备的地线和其他设备的地线分离开,避免地线干扰的相互影响。
•良好接地:确保PLC设备的良好接地,减少地线干扰的发生。
4. 高温环境干扰的抗干扰措施高温环境对PLC控制系统的影响主要体现在PLC设备的散热和温度抗性方面。
以下是抗高温环境干扰的措施:•散热设计:合理设计PLC设备的散热结构,增加散热面积和散热风扇等设备,保证设备在高温环境下正常工作。
•温度抗性选择:选择具有良好温度抗性的元件和材料,确保PLC设备在高温环境下的可靠性。
•温度检测:安装温度传感器,实时监测PLC设备的温度,及时采取散热措施以防止设备过热。
浅析PLC系统的抗干扰问题
一 一
一
3 0一
中国新技术新产品
关 键 词 : 扰 源 ; 干 扰 ; 施 干 抗 措
号 , P C系统无法正常工作 。 L 使 L P C系统 的接地 用直接接地方式。 由于信号电缆分布电容和输入 要提高 P C的可靠性 , L 一方面要求 P C制 包括交流接地 、 L 屏蔽接地 、 系统接地和保 护接 地 装置滤波等的影响 , 装置之间的信号交换频率一 造商提高设备的抗干扰能力 , 另一方面要求工程 等 。接地系统混乱对 P C系统的干扰主要是 各 般都低于 1 z 以 P C控制系统接地线采用 L MH , 所 L 设计 、 安装施工和使用维护中引起高度重视 多方 个接地点电位分布不均 , 同接地点间存在地电 不 点接地和 串联一点接地方式 。 集中布置的 P C L 配合有效地增强系统的抗干扰 陛能。 位差 , 引起地环路电流 , 影响系统正常工作 。 如 系统适于并联一点接地方式 , 例 各装置的柜体 中心 电缆屏蔽层必须一点接地 , 如果两端接地则存在 接地点以单独的接地线 引向接地极 。 2 电磁干扰源及其对系统的影 响 如果装置间 地电位差有 电流流过屏蔽层 , 当发生异常状态 如 距较大 , 用串联一点接地方式 。 应采 2t .干扰源及干扰的一般分类 地线电流将更大。 4 . 2电缆选择 的敖设 影 响 P C系统的干扰源大都产生在电流或 雷击 时, L 电压剧烈变化的部位 , 电荷剧烈移动 的部位 这些 此外 , 屏蔽层 、 接地线和大地有可能构成 闭 为了减少动力 电缆辐射 电磁 干扰 ,尤其是 就是噪声源 ,即干扰源。 按噪声产生 的原 因分 合环路 , 在变化磁场 的作用下 , 屏蔽层 内会 出现 变频装置馈电电缆须采用铠装屏蔽 电力电缆 , 以 为放电噪声 、 浪涌噪声、 高频振荡噪声等 ; 按噪声 感应电流 , 通过屏蔽层与芯线之间的耦合 , 干扰 降低电磁 干扰 。 同类型的信号分 别由不同电缆 不 的波形、 性质分为持续噪声 、 偶发噪声等 ; 按噪声 信 号回路 。 传输 , 号电缆应按传输信号种类分层敖设 , 信 严 干扰模式分为共模干扰和差模 干扰。共模 干扰 2 . 自空间的辐射干扰 .3来 2 禁用 同一 电缆 的不同导线 同时传送动力电源和 和差模干扰是一种比较常用 的分类方 法。共 模 空 间的辐射 电磁场 ( M ) E I主要是 由电气设 信号 , 避免信 号线与动力电缆靠近平行敖设 , 以 干扰是信号对地的电位差 , 主要由电网串人 、 地 备 、 网络的暂态过程 、 电力 无线电广播 、 电、 雷 雷 减少电磁 干扰 。 电位差及空间电磁辐射在信号线上感 应的共态 达 、 和高频感应加热设备等产生的 , 电视 通常称 4 3硬件滤波及软件抗如果措施 ( 同方 向) 电压迭加所形成。 差模干扰是指作用于 为辐射 干扰 。其影响主要通过两条路径 : 一是直 信号在接入计算机前 ,在信号线与地间并 信 号两极间的干扰电压, 主要由空间 电磁场在信 接对 P C内部的辐射 , L 由电路感应产生干扰 ; 二 接电容 , 以减少共模干扰 ; 在信号 两极 间加装滤 号间耦合感应及 由不平衡 电路转换共模 干扰 所 是对 P C L 通信 网络 的辐射 ,由通信线路的感应 波器可减少差模干扰。 由于电磁干扰的复杂性在 形成 的电压。 引入 干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所 P C的软件设计和组态时进行抗干扰处理 , L 进一 2 L .P C系统中电磁干扰的主要来源 2 产生 的电磁 场大小 , 特别是频率有关 , 通过 步提高系统的可靠性。 一般 如数字滤波和工频整形采 2 .来 自 .1 2 系统内部的干扰 设置屏蔽电缆和 P C L 局部屏蔽及高压泄放元件 样 , 可有效 消除周期性干扰 ; 定时校正参考点 电 主要 由系统 内部元器件及电路间的相互 电 进行保护。 位, 并采用动态零点 , 可有效防止电位漂移 ; 采用 磁辐射产生 , 这都属于 PC制造商对系统 内部 L 3P C控制 系统的抗干扰没计 L 信息冗余技 术 , 计相应 的软件标志位 ; 设 采用间 进行电磁兼容设计的内容 比较复杂 , 作为使用部 为保证 P C在工业电磁环境中免受或减 少 接跳转 , 置软件 陷阱等提高软件结构可靠性。 L 设 门可不必过多考虑, 但要选择有较多工程 使用业 内外电磁 干扰 , 须在设计 阶段采取 -+#面抑制 - y 4 采用性 能优 良的电源抑制 电网引入魄 4 绩且成熟系统。 措施 : 一是抑制干扰源 ; 二是切断或衰减 电磁 干 刊 £ 2 . 自系统外引线的干扰 . 2 2来 扰的传播途径 ; 三是提高装置和系统的抗干扰能 电 网干扰 串人 P C系统 主要通 过 P C系 L L 主要通过信号和电源线引入 , 常称为传 力。P C 通 L 系统的抗干扰是—个系统工程 , 不仅要 统的供电电源、变送器供电电源和与P C系统 L 导干扰。 求制造商设计生产 出具有较强抗干扰能力 的产 具有直接 电气 连接的仪表供 电电源等耦合进人 () 自信号线 的干扰 。与 P C连接的各 品 , 有赖于使用部门在工程设计 、 施工和 的。现在 P C供电电源一般 都采用 隔离性能较 1来 L 且 安装 L 并结合具体. 隋况进行 好 电源 ,而对于变送器供电的电源和 P C系统 类信号线除 了传输有效的各类信息之外 , 总会有 运行维护 中予 以全面考虑 , L 外部干扰信号侵入 。此干扰主要有两种途径 : 一 综合设 计, 才能保证 系统的电磁兼容 陛和运行可 有直接 电气连 接的仪表的供 电电源虽然采取了 是通过变送器供 电电源或共用信号仪表 的供 电 靠性 。具体工程的抗干扰设计主要分为 以下两 定的隔离措施 , 但普遍 还不够 , 主要是使用 的 电源串人的电网干扰 ; 二是信号线受空间 电磁辐 个方面 。 隔离变压器分 布参数大 , 抑制干扰能力差 , 电 经 射感应的干扰 , 即信号线上的外部感应干扰。由 3 . 1综合抗 干扰设计 源耦 合而串 ^ 共模干扰 、 差模干扰。 因此, 对于变 信 号线引人的干扰会 引起 I / O信号 工作 异常 和 主要考虑来 自系统外部的几种有效 抑制措 送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、 抑 测量精度大大降低 , 严重时将引起元器件损伤。 施 。 主要包括 : P C系统及外部引线进行屏蔽 制带大 的配电器 ,以减 少 P C 对 L L 系统的干扰 。此 对于 隔离性能差的系统, 还将导致信号间互相干 以防空间辐射电磁干扰 ; 对外部引线进行隔离 、 外 , 保证 电 网馈点不 中断, 应 可采用在线式不 间 扰, 引起共地系统 总 回流, 线 造成逻辑 数据变化、 滤波 , 特别是动力电缆 , 分层布置, 以防通过外部 断 供 电 电源( P ) 电 , u s供 提高 供 电的安全 可靠 误动作和死机 。 L PC因信号线引入的干扰造成 I 引线引人传导 电磁干扰 ; / 正确设计接地点和接地 性 。 并且 U S P 还具有较强的干扰隔离性能 , 是一 O模块损坏数 相当严重 , 由此引起 系统故 障的情 装置 , 完善接地系统。 另外还必须利用软件手段 , 种 P C控制系统的理想 电源 。 L 况也很多。 进一步提高系统的安全可靠性。 5结束语 () 自电源线的干扰 。L 2来 P C系统 的正常供 3 设备选型 2 P C控制系统 中的干扰是—个十分复杂的 L 电电源均由电网供 电。由于电网覆盖范围厂 , 它 在选择设备时 ,首先要选择有较高抗 干扰 问题 , 抗干扰设计 中应综合考虑各方面的因素 在 包括 E )外部抗 干 合理有效地抑制抗干扰, 将受到所有空间电磁干扰 而在线路上感 应电压 能力的产品 , 电磁兼 容性(MC 、 对有些干扰情况还需具 和电流 。尤其是电网内部 的变化 , 大型电力设备 扰 能力 等 , 如采用浮地技术 、 隔离性能好 的 P C 体问题具体分析,才能够使 P C L L 控制系统正常 起停 、 电网短路暂态 冲击 、 交直流传动装 置引起 系统 ; 其次了解制造商提供的抗干扰指标 , 如共 工作。 的谐波等都通过输 电线路传到 电源原边。L P C电 模 拟制 比、 差模拟制比、 耐压能 力、 许在 多大 电 允 参 考 文 献 源通常采用隔离电源 , 由于其机构及制造工艺 场强度和多高频率的磁场强度环境 中工作 ; 但 另外 [ 1 ]邓则名 .电器与 可编程控制 器应 用技 术 , 20 0 2年 出版 … 等因素使其隔离 陛并不理想 , 再加上分布电容的 考查其在类似工作中的应用实绩 。 存在 , 绝对隔离是不可能的。 4主要抗干扰措施 [ 汪道辉. 与可编程控制 系 2 ] 逻辑 统叨,9 8 19 . () 自接地系统混乱时的干扰 。 3来 接地是提 4 . 1正确选择接地点完善接地系统 【 建筑物 防雷设计规 范 ( B 5 0 7 9 ) 0 0 3 J G 05-4( 0 2 高电子设备 电磁兼容性 (M ) E C 的有效手段之一。 接地的 目的一是为了安全 ,二是为了抑制 版 ) . . 良好 的接地既能抑制 电磁干扰 的影 响又能抑制 干扰 。完善 的接地系统是 P C 电磁干扰的重 [电子计算机场地 通用规 范( B 28-00. L抗 4 ] G / 872 0) T 设备 向外发 出干扰 ;反之会引入严重的干扰信 要措施之一。P C属高速低电平控制装置 , L 应采
简述PLC控制系统的抗干扰措施
简述 P C控制系统的抗干扰措施 L
徐 娓
( 东滨 州技术 学 院 山东 滨 州 2 6 0 山 5 0 0)
摘
要 :分 析 了提 高 P C控 制 系统 抗 干扰 措 施 的 重要 性 ,指 出在 工程 应 用 时必 须综 合 考 虑控 制 系统 的抗 干扰 性 能 ,并提 出几 种抗 干 L
扰措施 。
关 键词 :可靠性 抗 干扰 硬件 软 件 引 言 P C L ,是可 编 程控 制 器 的 英文 缩 写 ,它 是一 种 专 门 为适 应工 业 生 产环 境 而设 计 的控 制 设 备 。他 们 有 的 是 集 中安 装 在 控制 室 , 有 的是 分散 安 装在 生 产现 场 的 各单 机 设 备上 .为适 应 由强 电 电路 和 强 电设备 所 形成 的恶 劣 电磁 环境 ,生产 厂 家在 设计 和制造 过 程 中采用 了多层 次 抗 干扰 和 精选 元 件 措 施 ,故 P C具 有抗 干扰 强 、 L 运 行稳 定 、可靠 性 高 等优 点 。适 应 恶 劣工 业尽 管 其制 造 厂采 取 了 些措 施 ,使 得 它 的可 靠 性 较 高 ,但 是 由于它 直 接 和现 场 的 IO , 设备 相连 ,外 来干 扰很 容 易通 过 电 源线 或 I / O传输 线 侵入 ,造成 程 序误 变或 运 算错 误 ,从 而产 生 误 输入 并 引起 误 输 出 ,这将 会造 成设 备 的失 控 和误 动作 。从 而 引起 控 制 系统 的误 动 作 。P C受 到 L 的干 扰 可分 为外 部 干扰 和 内部 干扰 。在 实 际 的生 产环 境 下 ,外部 干扰 是 随机 的 ,与 系统 结构 无 关 ,且干 扰源 是 无 法消 除 的 ,只能 针对 具 体情 况 加 以 限制 ;内部 干 扰 与系 统结 构 有关 ,主要 通 过系 统 内交 流主 电路 ,模拟 量输 入 信 号 等 引起 ,可 合理 设 计 系统 线路 来 削弱 和抑制 内部 干扰 和 防 止外 部 干扰 。随 着 P C应 用的 日渐广 L 泛 ,其抗 干 扰 问题 也 显 得 日益 重 要 。本 文就 此 问题 提 出一些 抗 干 扰 的措 施 。
浅析PLC控制系统抗干扰问题
3 )在毫秒或微秒级的脉冲干扰信号 中,高 次谐波 成分较高。 因此 ,可 以采 用低通滤波器 抑制高频干扰。 4 )电网中,由于触点开关的启停 ,形成宽 量大时 ,仅凭低通滤波器来抑制高次谐 波的干
除 了传输 有效的各类信息 外,总会有外部干扰 频带的瞬 变干扰 ,其能量是随机 的。当干 扰能
( )电源干扰防御措施 1 P 控制系统的电源,一般都是2 0 L C 2 V,而
使P 系统无法正常工作。P 控制系统的地 L C L C
线包括 系统地、屏蔽地 、交流 地和 保护地等 。
电网中大的感性负载 、可控硅装 置等设备的投
这样 会引起各个接地点 电位分 布不均 ,不 同接 切过程 ,很容易造成电压畸变或毛刺 ,畸变 的 地 点间存在地电位差 ,引起地 环路 电流 ,影响 电源通过交流 电源传给P 控制系统 ,形成 强 L C 系 统正 常工 作 。例 如电缆 屏 蔽 层必须 一 点接 大的干扰 。因此 ,在系统设计时通常要采用以
2 )使用集成电压调整器进行调整 ,以适应 交流电网的波动和过 电压、欠电压的影响 ,并
影 响P 内逻辑 电路和 模拟 电路的正常工作。 L C
P 工作 的逻辑 电压干扰容 限较 低 ,逻辑地 电 对C LC U核心部件所需要的+ V P 5 电源采用 多级滤
位的分布干扰容易影响P 的逻辑运 算和数 据 波处理 。尽量使 电源 线平 行走线 ,使电源线对 C L 存贮 ,造成数据混乱 、程 序跑飞或死机 。模拟 地呈低阻抗 ,以减少 电源噪声干扰。 地 电位的分布将导致测量 精度下降 ,g起信号 l 测控失真和误动作。
浅析P C L 控制系统抗干扰问题
王 力 黑龙江联通公司绥化分公 司
怎样解决PLC和变频器干扰问题
怎样解决PLC和变频器干扰问题近年来,随着社会的发展,PLC可编程序控制器和变频器在工业生产中得到了广泛的使用,同时技术人员对其使用要求也在逐年增高,因此对系统正常稳定运行要求也越来越高。
PLC和变频器产品本身的可靠性可以保证,但在应用中一些干扰对使用造成一定的影响。
今天,我们为大家整理了一些PLC和变频器日常应用中的实用技巧,希望能对大家有所帮助。
Plc干扰问题(一)接地问题PLC系统接地要求比较严格,最好有独立的专用接地系统,还要注意与PLC有关的其他设备也要可靠接地。
多个电路接地点连接在一起时,会产生意想不到的电流,导致逻辑错误或损坏电路。
产生不同的接地电势的原因,通常是由于接地点在物理区域上被分隔的太远,当相距很远的设备被通信电缆或传感器连接在一起的时候,电缆线和地之间的电流就会流经整个电路,即使在很短的距离内,大型设备的负载电流也可以在其与地电势之间产生变化,或者通过电磁作用直接产生不可预知的电流。
在不正确的接地点的电源之间,电路中有可能产生毁灭性的电流,以至于破坏设备。
PLC系统一般选用一点接地方式。
为了提高抗共模干扰能力,对于模拟信号可以采用屏蔽浮地技术,即信号电缆的屏蔽层一点接地,信号回路浮空,与大地绝缘电阻应不小于50MΩ。
(二)抗干扰处理(1)模拟量信号属于小信号,极易受到外界干扰的影响,应选用双层屏蔽电缆;(2)高速脉冲信号(如脉冲传感器、计数码盘等)应选用屏蔽电缆,既防止外来的干扰,也防止高速脉冲信号对低电平信号的干扰;(3)PLC之间的通信电缆频率较高,一般应选用厂家提供的电缆,在要求不高的情况下,可以选用带屏蔽的双绞线电缆;(4)模拟信号线、直流信号线不能与交流信号线在同一线槽内走线;(5)控制柜内引入引出的屏蔽电缆必须接地,应不经过接线端子直接与设备相连;(6)交流信号、直流信号和模拟信号不能共用一根电缆,动力电缆应与信号电缆分开敷设。
(7)在现场维护时,解决干扰的方法有:对受干扰的线路采用屏蔽线缆,重新敷设;在程序中加入抗干扰滤波代码。
PLC系统在应用中的抗干扰措施
PLC系统在应用中的抗干扰措施摘要:plc自动控制系统在生产应用过程中的干扰问题,一直以来是比较难处理的问题,根据plc系统在苏钢棒材厂的应用情况,分析干扰的现象.原因以及采取的措施,目的是为了保证plc系统工作稳定性和可靠性。
关键词:干扰 plc 控制系统1 plc系统受干扰的现象以及分析plc系统在现代工业生产中应用比较广泛,技术也比较成熟,厂家在设计和制造过程中采取了多层抗干扰措施,使plc主机能在恶劣的工业环境下工作。
plc系统的干扰可分为内部干扰和为部干扰,内部干扰包括:元件分布不合理造成内部信号相互串扰;线路中存在容性元件引起的寄生振荡。
外部干扰包括:电源的高次谐波干扰;开关通断形成的高低频干扰;动力强电信号在系统中产生感应电动势引起的干扰;其他设备通过电容耦合串入控制系统引起的干扰等。
以上的干扰如果不加以处理,多会影响plc控制系统的正常运行,主要表现为:i/o点信号的不稳定,模拟量信号的不准确,程序执行混乱甚至死机等等,我们苏钢棒材厂加热炉plc控制系统就受到了变频器和直流控制器的高频谐波干扰和强电电缆串入的感应电势干扰,这些干扰造成了模拟量信号显示不稳定,局部控制失控等现象,严重影响正常的生产。
2 干扰源的分析苏钢棒材厂加热炉plc系统和工业系统共用电源,大型设备(两台300kw的助燃风机,250kw、160kw的抽烟风机)的启停和电源本身带的高频谐波多会产生干扰;在设计施工时电力电缆、动力电缆、控制电缆、信号电缆、通信电缆都没有分开铺设,电缆之间互相串入的感应电势会产生严重的干扰;变频控制器(加热炉的上料台架辊道和悬臂辊道的控制)和直流调速装置由于受场地及生产需求的限制,从空间上不可能分割开来,直接有磁场及高频震荡的电磁干扰;电气设备所有接地点比较混乱,也有电势串入plc产生干扰。
3 plc系统的抗干扰措施3.1 电源:plc系统的干扰从电源耦合进入占了很大的比例,所以要尽可能的提高供电系统的供电质量,合理安排电源引线的长度、走向。
关键软硬件设计策略提高PLC抵抗干扰能力
关键软硬件设计策略提高PLC抵抗干扰能力在现代工业自动化系统中,可编程逻辑控制器(PLC)扮演着至关重要的角色。
然而,由于工业环境的复杂性和干扰源的存在,PLC经常会受到电磁干扰的影响。
为了提高PLC的抵抗干扰能力,有一些关键的软硬件设计策略可以采用。
软件设计策略:1.合理的程序设计:在进行PLC程序设计时,应充分考虑干扰的可能源,并采取相应的措施。
例如,在输入信号处理过程中,可以增加滤波器或脉冲抑制电路来降低干扰信号的影响。
此外,为了减少噪音引起的误触发,应关注输入信号的稳定性并进行相应的滤波处理。
2.适当的信号接地:良好的信号接地是提高抗干扰能力的关键。
为了减少信号传输中的干扰幅度,可采用共模抑制技术,将信号引线与地线电位相对接地,以减小干扰信号对地返回的路径。
此外,还可以采用绑线或屏蔽等措施来降低信号干扰,增强系统的抗干扰能力。
3.合理的信号布线:对于PLC的输入输出线路布线,应避免与高功率设备或干扰源的信号线路交叉。
为了减少干扰信号的传播,可以采用分离布线方法,将高功率线路与信号线路分开布置。
此外,还可以利用屏蔽线缆或光纤通信来减少干扰的传输。
硬件设计策略:1.选择抗干扰能力强的硬件:在选用PLC设备时,应注重其抗干扰能力。
选用带有抗干扰滤波器的输入输出模块和专用的处理器模块,可以有效减小干扰信号对PLC的影响。
2.适当的隔离措施:通过使用隔离器件,如光耦、继电器等,可以隔离输入和输出信号,减少干扰信号的传导。
此外,可通过使用电磁屏蔽盒或金属屏蔽罩等措施,进一步提高PLC系统的抗干扰能力。
3.地线设计:良好的地线设计是降低干扰的关键。
首先,要确保地线接地的可靠性,以减少地线干扰。
其次,要采用单点接地的方式,减少接地电势差产生的干扰。
此外,还可以使用地线滤波器或隔离地线等方法来保持地线的纯净和稳定。
4.温度和湿度控制:恶劣的温度和湿度条件对PLC的工作可靠性和抗干扰能力有很大影响。
因此,在安装PLC设备时,应提供合适的散热措施和湿度控制,确保设备在适宜的环境温度和湿度下运行。
PLC控制系统抗干扰的措施及方法
PLC控制系统抗干扰的措施及方法摘要:介绍PLC控制系统在不同的工业环境中受到来自系统本身(包含PLC硬件及软件)以及外界(包含空间辐射电磁场、电源、信号线、接地等)的干扰;并且通过分析产生干扰的原因,提出了解决主要抗干扰措施。
关键词:PLC;控制系统;干扰类型随着科学技术的发展,PLC作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置,因为其本身的高可靠性、允许在较为恶劣的环境下工作而在自动控制领域中得到广泛应用。
由于受到现场条件所限,工业控制系统的各类PLC大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中,电磁干扰极其严重,对PLC控制系统可靠运行极其不利,因此,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力,另一方面要求使用部门在工程设计、安装调试和运行维护过程中采取抗干扰措施,双方配合才能妥善解决问题,有效增强系统的抗干扰性能。
因此,研究PLC控制系统干扰信号的来源、成因及抑制措施,对于提高PLC控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。
一、提高PLC硬件抗干扰能力在选择设备时,首先要选择有高效抗干扰能力的产品,其中包括了电磁兼容性。
尤其是抗外部干扰能力,如采用浮地技术、隔离性能较好的PLC系统;监控信号在接入PLC前,在信号线与地之间并接电容,以减少共模干扰;在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。
;另外要考察其在类似工作环境中的应用实绩。
在选择国外进口产品要注意:我国是采用220 V高内阻电网制式,而欧美地区是110 V低内阻电网制式。
由于我国电网内阻大,零点电位漂移大,地电位变化大,工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上,对系统抗干扰性能要求更高,在国外能正常工作的PLC产品在国内不一定能可靠运行,这就要在采用国外产品时,按我国的标准(GB/T13926)合理选择。
另外,在干扰多的场合,安装在控制对象侧的I/0模块要使用绝缘型的I/0模块;在干扰相对较小的场合,可使用非绝缘型的I/O模块。
PLC系统的抗干扰措施
PLC系统的抗干扰措施:PLC专为工业环境应用而设计,其为了适应此环境而采取了一系列抗干扰措施,已完全能可靠工作。
但在非常恶劣的条件下,也会导致PLC误动作。
如:电磁干扰、高温、欠电等。
电源、输入、输出接线是外部干扰入侵PLC的重要途径,为了提高PLC控制系统的可靠性,应采取相应的抗干扰措施。
一、抑制电源系统引入的干扰PLC应尽可能取用电压波动较小、波形畸变较小的电源,PLC的供电线路应与其他大功率用电设备或强干扰设备分开。
在干扰较强或是可靠性要求很高的场合可采用以下几种抗干扰方法:1、在PLC电源的输入端加接隔离变压器,由隔离变压器的输出端直接向PLC供电,这样可抑制来自电网的干扰。
隔离变压器的电压比可取1:1,在一次和二次绕组之间采用双屏蔽技术,一次屏蔽层用漆包线或铜线等非导磁材料绕一层,注意电气不能短路,并接到中性线;二次则采用双绞线,双绞线能减少电源线间干扰。
2、在PLC电源的输入端加接低通滤波器可滤去交流电源输入的高频干扰和高次谐波。
在干扰严重场合,可同时使用隔离变压器和低通滤波器的方法。
二、抑制输入、输出电路引入的干扰为了抑制输入、输出电路引入的干扰,一般应注意以下几点:1、开关量信号不容易受外界干扰,可以用普通单根导线传输;2、数字脉冲信号频率较高,传输过程中易受外界干扰,应选用屏蔽电缆传输;3、模拟量信号是连续变化的信号,外界的各种干扰都会迭加在模拟信号上而造成干扰,因而要选用屏蔽线或带防护的双绞线。
如果模拟量I/O信号离PLC较远,应采用电流传输方式。
而不用易受干扰的电压信号传输;4、PLC的输入、输出线要与动力线分开,距离在20cm以上,如果不能保证上述最小距离,可以将这部分动力线穿管,并将管接地。
绝不允许将PLC输入、输出线与动力线高压线捆扎在一起;5、应尽量减小动力线与信号线平行敷设的长度,否则应增大两者的距离以减小嗓声干扰。
一般两线间距离为20cm。
当两线平行敷设的长度在100--200m 时,两线间距离应在40cm以上;平等敷设长度在200--300cm时,两线间的距离应在60cm以上;6、PLC的输入、输出线最好单独敷设在封闭的电缆槽架内,线槽外壳要良好接地,不同类型的信号,如不同电压、不同电流类型的输入输出线,不能安排在同一根多芯屏蔽电缆内,而且在槽架内应隔开一定距离安放,屏蔽层应接地。
PLC与触摸屏的抗干扰对策有哪些
PLC与触摸屏的抗干扰对策有哪些PLC(可编程逻辑控制器)和触摸屏在工业自动化领域中广泛应用。
然而,由于工业环境中存在大量的电磁干扰和其他干扰源,PLC和触摸屏可能会受到干扰,影响其正常运行。
为了确保系统的稳定性和可靠性,需要采取各种抗干扰对策。
以下是一些常见的PLC和触摸屏抗干扰方法:1.地线设计:良好的地线设计是消除共模干扰的关键。
在安装PLC和触摸屏时,应确保良好的接地,使用适当的接地导线和连接器,以降低干扰从其它设备传递到PLC和触摸屏的可能性。
2.屏蔽和滤波:在PLC和触摸屏的电源线、信号线和数据线上使用屏蔽和滤波器,可以有效地减少外界电磁干扰。
3.电磁隔离:通过将PLC和触摸屏与外界电磁干扰源隔离开来,可以降低外界干扰对其的影响。
可以通过适当的屏蔽和隔离物来实现电磁隔离。
4.接线和布线:正确的接线和布线也是减少干扰的重要因素。
应尽量避免信号线和电源线等线束的交叉和并行布置,同时要保持足够的距离,以减少信号之间的互相影响。
5.良好的接地和保护接地:接地和保护接地的良好设计可以帮助减少地线干扰和静电放电。
6.使用屏蔽电缆和连接器:使用屏蔽电缆和连接器可以有效地减少外界电磁干扰对PLC和触摸屏的影响。
7.选择适当的设备位置:正确选择PLC和触摸屏的安装位置可以降低外界干扰的影响。
避免将其安装在电磁干扰较强的区域附近,例如电机和高功率设备。
8.维护和保养:定期进行维护和保养可以减少PLC和触摸屏的故障率。
定期清洁设备表面,检查电缆和连接器是否松动,确保电源供应正常等。
以上是一些常见的PLC与触摸屏的抗干扰对策。
根据具体的应用环境和要求,可能还有其他特定的抗干扰方法。
在设计和安装PLC和触摸屏系统时,应根据实际情况采取相应的抗干扰措施,以确保系统的可靠性和稳定性。
PLC控制系统的抗干扰问题及措施
控制系统的抗干扰问题及措施卢磊顾文勇西安市自来水总公司南郊水厂陕西西安摘要针对西安某水厂仪器仪表等控制设备受到的越来越多的干扰问题阐述了形成干扰的原因和可能产生的后果并提出相应的抗干扰措施关键词控制系统电磁干扰抗干扰接地中图分类号$ # 文献标志码文章编号# & '& & '随着( (). 1)).可编程逻辑控制器的应用场合越来越广泛应用环境越来越复杂其所受到的干扰也越来越多制造商在生产过程中已大量运用抗干扰设计但在应用设计和安装中若不采用一些必要的抗干扰措施系统将可能出现意外问题在工程设计安装施工和使用维护中应有效地增强系统的抗干扰性能控制系统中电磁干扰的主要来源影响控制系统的干扰源大都产生在电流或电压剧烈变化的部位主要来自以下几个方面来自空间的辐射干扰空间的辐射电磁干扰7).1 (. 15 . 0. . 1.7 5 主要是由电网电气设备的暂态过程雷电无线电广播电视雷达高频感应加热设备等产生一般通过设置屏蔽电缆和局部屏蔽及高压泄放元件进行保护来自电源的干扰因电源引入的干扰造成控制系统故障的情况很多系统的正常供电电源由电网提供电网内部的变化如开关操作浪涌大型电力设备启停等都通过输电线路传到电源系统如果电源性能不理想系统可能无法正常工作可以通过更换隔离性能更高的电源解决这个问题来自信号线的干扰与控制系统连接的各类信号传输线除了传输有效的各类信息外总会有外部干扰信号侵入由信号侵入干扰会引起5 "信号工作异常大大降低测量精度严重时损伤元器件甚至造成逻辑变化误动或死机来自接地系统混乱时的干扰接地是提高电子设备电磁兼容性7).1 (. 1( ) / 7的有效手段之一接地系统混乱对系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均匀不同接地点间存在电位差引起的环路电流影响系统正常工作此外屏蔽层接地线和大地有可能构成闭合环路在变化磁场的作用下屏蔽层内部会出现感应电流通过屏蔽层和芯线之间的耦合干扰信号回路来自系统内部的干扰主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生需要选择具有较多应用实例或经过考验的系统控制系统工程中应用的抗干扰设计为保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰必须从设计阶段开始便采取抑制措施抑制干扰源切断或衰减电磁干扰的传播途径提高装置和系统的抗干扰能力在选择设备时首先要选择有较高抗干扰能力的产品如采用浮地技术隔离性能好的系统其次还应了解生产厂家给出的抗干扰指标如共模抑制比差模抑制比采用国外产品时应按国标,>$'# 合理选择综合抗干扰设计时主要考虑来自系统外部的几种抑制措施另外还必须利用软件手段进一步提高系统的安全可靠性抗干扰措施采用性能优良的电源抑制电网引入的干扰对系统供电的电源和与系统有直接电气连接的仪表的供电电源虽然采取了一定的隔第'卷第期'年月供水技术6%$78$7 9"",:;) '9%'离措施但还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经电源耦合而串入共模干扰差模干扰所以对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小抑制带大的配电器以减少系统的干扰此外应保证电网馈电不中断一般可采用在线式不间断供电电源= 供电提高供电的安全可靠性=还具有较强的干扰隔离性能是一种控制系统的理想电源电缆敷设为了减少动力电缆辐射电磁干扰尤其是变频装置直流调速装置的馈电电缆可采用铜带铠装屏蔽电力电缆从而降低动力线产生的电磁干扰信号电缆应按传输信号种类分层辐射严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号避免信号线与动力电缆靠近平行敷设以防电磁干扰采用必需的防雷措施按照防护范围可将弱电设备的防雷措施分为外部防护和内部防护为了满足微电子设备构成的网络系统对安全提出的要求应从单纯一维防护转为三维防护包括对防直击雷防感应雷电波侵入防雷电电磁感应防地电位反击以及操作瞬间过电压影响等多方面的综合考虑从软件设计方面提高系统的抗干扰能力利用内部如定时器计数器辅助继电器等元件设计一些程序可以屏蔽输入元件的误信号防止输出元件的误动作提高系统的抗干扰能力正确选择接地点完善接地系统接地的目的既为了安全又为了抑制干扰完善的接地系统是控制系统抗电磁干扰的重要措施之一信号源接地时屏蔽层应在信号侧接地不接地时应在侧接地信号线中间有接头时屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理一定要避免多点接地多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时各屏蔽层应相互连接好并做绝缘处理选择适当的接地处单点接地实际应用西安南郊水厂拥有多种专用仪器仪表和相应的控制设备且数量众多为了保证系统的正常运行在系统设计中分别从电源传输电缆防雷接地及信号保护入手实施了系统的抗干扰防护措施供电系统采用=供电并选用配电保护器接入单元的电源回路使通过保护器输出的电压保持恒定所有单元都配有此保护装置电缆敷设采用铠装电缆直埋传输严格按照规范避免了与动力信号电缆的不必要的交叉而产生的相互干扰对于模拟信号采用屏蔽电缆并穿钢管敷设在每台柜内设置防雷击和防过电压的浪涌抑制器对于模拟量及网络分别采用仪器信号保护器和>网络保护器从软件设计方面提高抗干扰能力例如阀门的行程开关或设备按钮等常常会因为抖动而发出误信号抖动时间一般都比较短针对抖动时间短的特点可用内部计时器经过一定时间的延时得到消除抖动后的可靠有效信号从而达到抗干扰的目的仪器信号保护器用于隔离单元模拟量的输入和输出防止可能因这些回路窜入高压而损坏设备>网络保护器串入单元的通讯网络>中以保护通讯模块不受损坏自'年月日运行至今系统运行稳定内部元器件无故障损坏工作正常无故障发生在'年夏季的雷电高发期该系统经受了考验工作正常无任何损失保障了夏季高峰供水期间的生产正常运行结语如何进一步提高控制系统的抗干扰能力多种方法和措施正在研究探索之中的应用应综合考虑各方面的因素合理有效地抑制干扰通过正确设计硬件线路选用高质量的元器件充分利用本身软元件灵活巧妙地编程等措施有效地提高系统的抗干扰能力保障控制系统的正常工作参考文献朱善君翁樟邓丽爱等可编程控制系统原理应用维护北京清华大学出版社''菲尼克斯公司产品说明书菲尼克斯电气防雷及电涌保护器A=石油化工仪表接地设计规范=,>'建筑物电子信息系统防雷技术规范=) ). .( ) '# 1收稿日期'& #&第'卷第期供水技术'年月。
PLC控制系统的抗干扰措施
PLC控制系统的抗干扰措施李广静(山东省冶金设计院股份有限公司 电气室 山东 济南 250101)摘 要: PLC是一种具有可编程序的存储器的数字运算操作的电子系统,其内部存储器通过执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令来控制各类电气元件的运行。
PLC在运行时很容易受电磁环境等的影响,发生误输入与误输出,导致电气元件失控或者误动作。
首先阐述PLC控制系统干扰源的分类与来源,然后详细分析PLC控制系统抗干扰措施。
关键词: PLC;干扰源;抗干扰;措施中图分类号:TP13 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1120162-01PLC控制系统内部干扰就是其内部元器件与电路之间互相1 PLC控制系统干扰源分类进行电磁辐射而发生的干扰。
产生,包括系统的逻辑电路发生对PLC控制系统运行造成影响的干扰源一般来其周围的电互辐射、逻辑地与模拟地发生生互辐射、系统元器件之间不匹力网络、电气设备、无线电广播、雷达以及高频感应加热装置配等现象都会造成对PLC控制系统内部的干扰。
设备产生的电流或电压,根据干扰源发生的因素,干扰源大致 3 PLC控制系统抗干扰措施分为电噪声、浪涌噪声以及高频振荡噪声三类;根据干扰源噪 3.1 电源抗干扰措施声的波形与性质,干扰源可分持续噪声、偶发噪声两类,根据干扰源噪声干扰模式,干扰源可分共模干扰与差模干扰两类。
为PLC控制系统提供的电源占有极重要的2 干扰源的来源地位。
为抑制电力系统2.1 空间辐射干扰网络对CPU电源与I/O电空间辐射干扰就是通过空间辐射电磁场产生的电磁波传播源等的干扰,PLC控制对系统造成的干扰。
其来源大多来自电力系统网络、运行电气系统在装置应该配有隔元件的暂态过程、云层雷电、无线电波以及高频感应加热设离变压器,其选择的容备。
辐射干扰的分布广而复杂,PLC控制系统如果处于其射频量要比实际高1.2倍以场中,很容易遭到辐射干扰,可能对PLC控制系统内部进行直上。
抗干扰处理方法
六.通讯口抗干扰处理办法
RS232口
处理方法:
1.加信号隔离器
2.采用带屏蔽的电缆线做为信号线
3.可靠有效的接地
2.将机壳接地,EK模拟量的线上加锡箔纸,并与其它干扰源隔开
3.加104瓷片电容、磁环做防干扰处理
4.开关量信号和模拟量信号分开走,模拟信号最好采用单独屏蔽线
5.集成电路或晶体管设备的输入输出信号线,必须使用屏蔽电缆,在输入输出侧悬空,而在控制器侧接地。
6.信号线缆要远离强干扰源,如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备。
五.预防措施:
(1)屏蔽法:屏蔽法就是将热电偶信号线穿在铁管或者其他金属屏蔽物内进行屏蔽。这样可以防止电磁干扰和高压电场的干扰。使用这种方法时应该将铁管和其他屏蔽物进行良好的接地。
(2)隔离法:隔离法就是将热电偶悬空安装,使热电偶不与炉壁的耐火砖接触,热电偶与支架之间也采用绝缘物进行隔离,这种方法可以很好的预防高温漏电的干扰。
4.J型:既可用于氧化性气氛(使用温度上限750℃),也可用于还原性气氛(使用温度上限950℃),并且耐H2及CO气体腐蚀,多用于炼油及化工;
5.S型:抗氧化性能强,宜在氧化性、惰性气氛中连续使用,长期使用温度1400℃,短期1600℃。在所有热电偶中,S分度号的精确度等级最高,通常用作标准热电偶;
注意:
1.热电偶不能和强电放在一个线槽内
2.使用隔离型热电偶(信号线与屏蔽线分开的热电偶)
处理方法:
1.检测冷端温度,冷端(查看冷端寄存器)与室温(环境温度)是否一致,如有 偏差,现将冷端修正准确;
PLC控制系统的抗干扰分析及措施
L C所用 的测量 、控制 的不同 ,可分为差模干扰和共模干扰。差模干 变 送 电 电源 ,还有 与 P
工作 电源是 P L C控制 系统 中的主 要 电磁 干扰导入来源 , 导入的途径有P L C的供 电电源、
[ J 】 .科技创新导报 , 2 0 1 0( 1 0 ) . [ 2 ] 李 伟 ,陈 豪 杰 .用 P L C组 态 软 件 消 除干 扰的 方法解 析 … J.科 技 致 富 向
而 人 为 因 素 主 要 有 设 备 周 边 的 电气 、电 子 设 备 所 发 出的 电磁 干 扰 , 由于 其 通 常 比较 高 宏 亮 .浅谈 P L C应 用 中的抗 干扰 问题
此是 P L C最主要 的干扰源。 电磁 干扰 的种 类有 很多 ,根 据干 扰模 式
A u t o ma t i c C o n t r o l ・ 自动化控制
P L C控 制系统 的抗 干扰分析及措施
文/ 汪 洁
而在 P L C控制 系统 的工作 现场 ,P LC会 同时 受 到其 自身和周边设备所产 生的共 模干扰、差
电安全性能 ,应选 取持续供 电的在 线式 u p s电
源为 P L C控制 系统供 电,它 可 以在 P L C控 制
模干扰对其信号 和电压 产生干扰。 由于这些 电 系统 自身方面加强对 电源导入干扰 的抗 干扰、 磁 干扰源 会在很 大程度 上对 P L C控 制系统 控 隔离性 能。
制 、测量的可靠性产生 影响 ,因此对 它们 采取 2 . 3信号线导人的电磁干扰
境极其复杂 ,电磁干扰种类多且无孔不入 ,因
此我 们在对 P LC采 取抗 干扰措 施时 ,必 须要 条信号 线之间对电磁干扰的隔离 、屏蔽 工作, 同时在 线缆铺 设时 ,应尽可能避免对信号 线与 对P L C控 制 系统 的设计 、安 装 、使 用 以及维 【 关键 词】P L C 控 制系统 抗干扰 可靠性 安 护 全过程进行周 密的考虑 ,对 每个步骤分别采
PLC和伺服组成的运动控制系统中的抗干扰设计
PLC和伺服组成的运动控制系统中的抗干扰设计在PLC和伺服组成的运动控制系统中,为了提高系统的稳定性和抗干扰能力,需要进行一系列抗干扰设计。
首先,针对电磁干扰的问题,可以采取以下措施。
首先,对电源线和信号线进行良好的屏蔽,使其能够有效地阻止外界电磁场的干扰。
其次,合理选择电源供应,确保其稳定性和纹波系数。
此外,还可以采用滤波器、瞬时保险丝等措施,限制电磁干扰的传播。
其次,针对噪声干扰的问题,可以采取以下措施。
首先,对信号进行采样和滤波,减小噪声对系统的影响。
其次,对信号进行合理的放大和补偿,提高信噪比。
此外,还可以采用双差分线路和差分信号传输,以减少共模干扰。
另外,针对温度干扰的问题,可以采取以下措施。
首先,合理地安装散热器和风扇,以保持运动控制系统的温度稳定。
其次,可以使用温度传感器进行实时监测,当温度超出一定范围时,及时采取措施,避免温度对系统的影响。
此外,针对振动干扰的问题,可以采取以下措施。
首先,合理设计机构结构和支撑结构,减小机械振动产生的干扰。
其次,可以采用减震材料和减振结构,吸收和分散机械振动的能量。
此外,还可以使用振动传感器监测振动情况,并及时调整控制参数,使系统保持稳定。
另外,针对电源波动和电网干扰的问题,可以采取以下措施。
首先,合理设计电源部分,使用稳压电源或者UPS等设备来保证电源的稳定性。
其次,可以采用滤波器和稳压器,减小电源波动和电网干扰对系统的影响。
最后,为了增强系统的可靠性和抗干扰能力,还可以采取冗余设计和数据校验等措施。
冗余设计可以建立备用通道或者备用部件,一旦主通道或主部件出现故障,可以快速切换到备用通道或备用部件,保证系统的连续工作。
数据校验可以通过奇偶校验、CRC校验等方法,检测和纠正数据错误,确保数据的正确性和可靠性。
综上所述,在PLC和伺服组成的运动控制系统中,通过采取电磁干扰、噪声干扰、温度干扰、振动干扰、电源波动和电网干扰等方面的抗干扰设计,可以提高系统的稳定性和抗干扰能力,保证系统的可靠运行。
变频器对plc干扰解决方法
变频器对plc干扰解决方法
变频器对PLC的干扰可以通过以下方法解决:
1. 磁场隔离:为减少变频器对PLC的干扰,可以采取隔离措施,包括使用
隔离变压器、信号线和电源线的隔离等。
2. 线路滤波:对信号线进行滤波,以减少电磁干扰。
可以在信号线上安装滤波器或电容器等滤波元件,以吸收或抑制高频信号。
3. 接地良好:确保PLC和变频器的接地良好,可以减少静电和电磁干扰的
影响。
接地线应该采用足够粗的线径,以减小接地电阻。
4. 优化配置:在配置PLC和变频器时,应该将它们放在不同的卡板上,以
减少相互干扰。
同时,应该保持一定的距离,以减小电磁干扰的影响。
5. 软件滤波:在PLC程序中加入软件滤波算法,以减少电磁干扰对PLC控
制精度的影响。
可以使用数字滤波器、滑动平均滤波器等算法,对输入信号进行平滑处理。
6. 选用高质量的PLC和变频器:选用具有较强抗干扰能力的PLC和变频器,可以减少电磁干扰的影响。
7. 其他措施:还可以采取其他一些措施,如加强设备的维护和保养、定期检查线路连接等,以减少电磁干扰的影响。
综上所述,为减少变频器对PLC的干扰,可以从多个方面采取措施,包括磁场隔离、线路滤波、接地良好、优化配置、软件滤波、选用高质量的PLC 和变频器等。
通过这些措施的综合应用,可以有效地减小干扰对PLC控制精度的影响,提高设备的稳定性和可靠性。
PLC控制系统的干扰源及抗干扰措施
PLC控制系统的干扰源及抗干扰措施PLC控制系统的干扰源主要包括电磁干扰、电源噪声、开关干扰以及环境干扰等。
这些干扰源可能会导致PLC控制系统中的信号干扰、误触发、故障等问题。
为了保证PLC控制系统的稳定和可靠运行,需要采取一些抗干扰措施。
以下将详细介绍PLC控制系统的干扰源及抗干扰措施。
电磁干扰是PLC控制系统中常见的干扰源。
电磁干扰可以通过电缆、接口、线路等途径进入PLC系统中。
电磁干扰会造成PLC系统中的信号干扰,导致PLC输入/输出模块的误触发或失效。
为了抵御电磁干扰,可以采取以下措施:1.使用屏蔽电缆:将PLC系统的输入/输出信号线采用屏蔽电缆,可以有效地减小电磁干扰的影响。
2.增加滤波器:在PLC系统的电源线路中增加滤波器,可以过滤掉电源线上的噪声,减小电磁干扰。
3.设备隔离:对于容易受到电磁干扰的设备,可以将其与其他设备进行隔离,减少干扰的传导。
4.绝缘:对PLC系统中的输入/输出信号线进行绝缘处理,以减少干扰的传递。
电源噪声是另一个常见的干扰源。
电源噪声可能来自于电源本身或者是其他设备在电源线上引入的干扰。
电源噪声会干扰PLC系统的稳定运行,造成信号误触发、系统死机等问题。
以下是一些防止电源噪声的措施:1.使用稳压电源:采用稳压电源可以保证PLC系统的电压稳定,减少电源噪声的影响。
2.增加滤波器:在PLC系统的电源线路中增加滤波器,可以过滤电源线上的噪声,减少电源噪声对PLC系统的干扰。
3.接地处理:良好的接地可以有效地减少电源噪声的传递。
确保PLC系统和其他设备的接地良好,并使用合适的接地线缆。
开关干扰是指当开关设备(如电机、继电器等)开关时,由于电磁感应或接点弹跳等原因造成的干扰。
开关干扰会导致PLC输入/输出模块的误触发、稳定性下降等问题。
以下是一些防止开关干扰的措施:1.使用阻尼元件:在开关设备的输入端口和输出端口上安装阻尼元件,可以减小开关干扰的影响。
2.触发级联:对于容易受到开关干扰的PLC输入/输出模块,可以采用级联触发的方式,将干扰传递到多个模块上,减小干扰对单个模块的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
解决PLC系统抗干扰问题
1.概述
随着科学技术的发展,PLC在工业控制中的应用越来越广泛。
PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。
自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。
要提高PLC控制系统可靠性,设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。
2.电磁干扰源及对系统的干扰是什么?
影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。
其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按声音干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。
共模干扰是信号对地面的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压送加所形成。
共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。
共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。
差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。
3.PLC控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢?
(1)来自空间的辐射干扰
空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。
若PLC系统置于所射频场内,就回收到辐射干扰,其影响主要通过两条路径;一是直接对PLC 内部的辐射,由电路感应产生干扰;而是对PLC通信内网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。
辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小,特别是频率有关,一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。
(2)来自系统外引线的干扰
主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。
这种干扰在我国工业现场较严重。
(3)来自电源的干扰
实践证明,因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,笔者在某工程调试中遇到过,后更换隔离性能更高的PLC电源,问题才得到解决。
PLC系统的正常供电电源均由电网供电。
由于电网覆盖范围广,将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。
尤其是电网内部的变化,入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路到电源边。
PLC 电源通常采用隔离电源,但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。
实际上,由于分布参数特别是分布电容的存在,绝对隔离是不可能的。
(4)来自信号线引入的干扰
与PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入。
此干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽略;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。
由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。
对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统
总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。
PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。
(5)来自接地系统混乱时的干扰
接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。
正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统将无法正常工作。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。
接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。
例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态加雷击时,地线电流将更大。
此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内有会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。
若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。
PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序跑飞或死机。
模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
(6)来自PLC系统内部的干扰
主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路
互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容,比较复杂,作为应用部门是无法改变,可不必过多考虑,但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。
4.怎样才能更好、更简单解决PLC系统干扰?
1)选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源,动力线和信号线走线要更加合理等等,也能解决干扰,但是比较烦琐、不易操作而且成本较高。
2)利用信号隔离器这种产品解决干扰问题。
只要在有干扰的地方,输入端和输出端中间加上这种产品,就可有效解决干扰问题。
5.为什么解决PLC系统干扰都选信号隔离器呢?
1)使用简单方便、可靠,成本低廉。
2)可大量减轻设计人员、系统调试人员工作量,即使复杂的系统在普通的设计人员手里,也会变的非常可靠。
6.信号隔离器工作原理是什么?
首先将PLC接收的信号,通过半导体器件调制变换,然后通过
光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号,同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。
保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。
7.信号隔离器功能是什么?
一:保护下级的控制回路。
二:消弱环境噪声对测试电路的影响。
三:抑制公共接地、变频器、电磁阀及不明脉冲对设备的干扰;同时对下级设备具有限压、额流的功能是变送器、仪表、变频器、电磁阀PLC/DCS输入输出及通讯接口的忠实防护。
标准系列导轨结构,易于安装,可有效的隔离:输入、输出和电源及大地之间的电位。
能够克服变频器噪声及各种高低频脉动干扰。
8.现在市场有那么多品牌的隔离器,价格参差不齐,该怎么选择呢?
隔离器位于二个系统通道之间,所以选择隔离器首先要确定输入输出功能,同时要使隔离器输入输出模式(电压型、电流型、环路供电型等)适应前后端通道接口模式。
此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多重要参数涉及产品性能,例如:噪
音与精度有关、功耗热量与可靠性有关,这些需要使用者慎选。
总之,适用、可靠、产品性价比是选择隔离器的主要原则。