谈谈PLC的抗干扰能力

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PLC控制系统抗干扰浅谈

PLC控制系统抗干扰浅谈

PLC控制系统抗干扰浅谈摘要:分析了电磁干扰及其对plc控制系统干扰的机制,指出在工程应用时必须综合考虑控制系统的抗干扰性能,并结合工程提出了几种有效的抗干扰措施。

关键词:辐射电磁场(emi)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,一方面要求plc 生产厂家用提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。

2.电磁干扰源及对系统的干扰2.1 干扰源及干扰一般分类影响plc控制系统的干扰源与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;按噪声干扰模式不同,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)电压迭加所形成。

差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压,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。

2.2 plc控制系统中电磁干扰的主要来源2.2.1 来自空间的辐射干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。

浅析PLC系统的抗干扰问题

浅析PLC系统的抗干扰问题
l概述
一 一

3 0一
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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PLC控制系统的抗干扰措施
科 技 搽 i 习
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)

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 。

PLC控制系统的抗干扰分析及措施的研究

PLC控制系统的抗干扰分析及措施的研究
决 PI C 梓 制 管 碑 系 统 中 出 的 问 颢 能 傈 T
业机械 化操作 的正 常运行。
1 P L C 的 基 本设 备 结 构
( 1 ) 电 源控 制 设 备
P L C 控 制系 统在 前 期 准备 中进行 数 据信 息
分析 。由中央 管理 器应用数据 并操作输入 .这些
带 来 的 机 械 化 水 平
是在 接地点 的选择上 .还 是应该避 开 电磁场较强 的地 方 。如果 遇到 比较 恶劣 的现 场环境 ,应 该采
( 3 )P L C编程技 术能 简明信 息检 索
用一些防护措 施 .例如对 外壳结 构进行 密封 、防
尘 、抗震 的封 装保护 。 4 解决 P L C控制 系统 抗干扰的 方法 ( 1 )改善 P L C控制 系统的 内部环境
准备 工作 都是 为 了实现 P L C 控制 系统 的通信 功 能 。P L C通 讯功 能 系统 把 其他 工 作 系统 进行 分 析 而得 出的操作 方案 .及 时发布 到机械操 作运行 的各个关 口 ,保证 工厂机械操作 的安全运 行 .实
P L C控 制 系统 是 基于 电子计 算 机 网络 来 实 现 的 .因此保 证 通 电才 能确保 P L C 控制 系统 的
众 多 电子设 备集合在一起 引发磁场 干扰 .可 以通过扩大 内部空 间实现抗干扰 。如逻 辑电路 与
模 拟电路会 互相产生辐 射 .在设 备安置 时就应考
写入 程序运 用多种 编程语言 .达到 程序重 新设置
的 目的 3 P L C控制 系统 主要 的干扰来源
( 1 )P L C 控 制 系统 内部 产 生 的 干 扰
用越来越广 泛

浅析PLC控制系统抗干扰问题

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

plc的主要特点

plc的主要特点

plc的主要特点
1.抗干扰力量强、牢靠性高
在工业现场存在着电磁干扰、电源波动、机械振动、温度和湿度的变化等因素,这些因素都影响着计算机的正常工作。

而plc从硬件和软件两个方面都实行了一系列的抗干扰措施。

在硬件方面,PLC采纳大规模和超大规模的集成电路,采纳了隔离、滤波、屏蔽及接地等抗干扰措施,并实行了耐热、防潮、防尘和抗震等措施;在软件上采纳数字滤波等抗干扰和故障诊断措施。

以上这些措施使PLC具有了很强的抗干扰力量和很高的牢靠性。

2.掌握系统结构简洁、使用便利
在PLC掌握系统中,只需在PLC的输入/输出端子上接入相应的信号线即可,不需要连接继电器之类的低压电器和大量简单的硬件接线电路,大大简化了掌握系统的结构。

PLC体积小、质量轻,安装与维护也极为便利。

另外,PLC的编程大多采纳类似于继电器掌握线路的梯形图形式,这种编程语言形象直观、简单把握,编程特别便利。

3.功能强大、通用性好
PLC内部有成百上千个可供用户使用的编程元件,具有很强的功能,可以实现特别简单的掌握功能。

另外,PLC的产品已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户使用,用户能敏捷便利地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的掌握系统。

1。

关于PLC控制系统中的抗干扰

关于PLC控制系统中的抗干扰
到 电 源 原 边 。 PL C电 源 通 常 采 用 隔 离 电 源 , 但 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。
与 芯 线 之 间 的耦 合 将 会 干 扰 信 号 回路 。若 系 统 地 与 其 他 接 地 处 理 混 乱 , 所 产 生 的 地 环 流 就 可 能 在 地 线 上 产 生 不 等
发 出 干 扰 :而 错 误 接 地 ,反 而 会 引 入 严 重 的 干 扰 信 号 ,使 P C无 法 正 常 工 作 。 PL L C控 制 器 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 PL C控 制器 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 。
远 离 干 扰 源 ,并 且 采 取 相 关 一 系 列 抗 电 磁 辐 射 感 应 的 措
施 ,控 制 设 备 就 能 得 到正 常运 行 。
度 重 视 , 多 方 配 合 才 能 较 好 地 解 决 问 题 ,有 效 地 增 强 控 制 器 的抗 干 扰性 能。

对 于 隔 离 性 能 差 的 系统 ,还 将 导 致 信 号 的互 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 。 PL 控 制 器 因 信 号 引 入 干 扰 造 成 I C / 0模 件 损坏 数相 当严
实 践 应 用 中 , 因 电 源 引 入 的 干 扰 造 成 P C 制 器 故 障 L 控

浅谈PLC系统干扰因素及抗干扰措施

浅谈PLC系统干扰因素及抗干扰措施
较 高 , 就 导致 工 作 介质 从 导 叶流 出 去之 后 , 中较 大 的 水 滴会 与 这 其
效果 明显增 加 。在 汽 轮机 的实 际工 作 过程 中 , 当动 叶 的线速 度 从 10 / 连 续 加速 到 20m s ,汽 水 分 离系 数 并 没有 明显 降低 , 3 s m 3 / 时 流体 的主流 道 相 分离 ,而 进 入 到动 叶 时 已经 发 生 了较 为 明显 的 角
自己的几 点想 法 。
1 P C 控 制 系 统 干 扰 因 素 分 析 L
1 1 来 自空 间辐 射 的干 扰 .
用 信 号仪 表 的供 电电源 串入 的 电网干 扰 ;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 , 这种 干 扰往 往 非 常
危 害 。 践证 明, 电源 引入 的干 扰造 成 P C控 制系 统故 障 的情 况 实 因 L 广 泛 的应 用 。作 为 一种 特 殊 的控 制 计 算机 , 具 有 编程 简 单 、 用 它 通 很多。 性 好 、 能强 等优 点 , 功 系统 的抗 干 扰 能 力关 系 到整 个 系统 的可 靠运 1 . 由于 信 号线 路 导致 的干 扰 .2 2 行 、 系 到企 业的 经济 效 益 。 关 下面 对 P C控 制系 统 的干 扰 问题 谈谈 L 此 干扰 主 要 有两 种信 息 途 径 :一 是通 过变 送 器 供 电 电源 或 共
7 1 m 之 间, 粗糙些 的工 作叶片表 层的水膜 厚度也不 到 4 m。 ~ 2I , L 而 0 为 了达 到提 高 动 叶水 分 分离 效 果 的 目的 , 工程 人 员 ( 斯 科 动 莫
力 学 院) 制 了一种动 叶 除湿 的 结构 , 图 2所示 。 研 如

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

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

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。

浅论PLC控制系统抗干扰的因素和措施

浅论PLC控制系统抗干扰的因素和措施
重 2 I ^5 \_ 2 _ J 交流 0 第期 管理-/¨ 垦 口L 1 2 年
浅论 P C控制系统抗干扰的因素和措施 L
何 敏
60 1 ) 5 2 1 ( 明 焦 化 制 气 有 限公 司 ,云南 昆 明 昆

要 :可 编程 控 制器 ( L P C)在 工业 控制 中应 用越 来 越广 泛 ,而 P C控制 系 统 的可靠 性直 接影 响 到工业 L
中 图分 类 号 :T 7 P23 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :10 — 1 8 (0 2 2 0 3 — 2 0 4 16 2 1 )0 — 0 7 0
0 概

2 1 环 境 因素 .
P C是 采 用 微 机 技术 解 决 、代 替 复 杂 的 以继 电 L 器 为 主 的逻 辑 控 制 电路 。P C从 其 产 生 到 现 在 ,发 L 展迅 速 , 已发 展 成 为 工业 控 制 领 域 的顺 控 和 过 程 控
22 来 自空 间 的 辐 射 干 扰 .
空 间 的辐 射 电磁 场 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 、
制 的 主 流 控 制 设 备 .P C以 其 体 积 小 、可 靠 性 高 、 L
抗 干扰 能 力强 的优 势 .正被 广 泛 应 用 于各 行 各 业 的 复 杂工 业 环境 中 ,并 发 挥着 越 来 越 大 的作 用 。但 是 当生产 环 境过 于恶 劣 ,电磁 干扰 特 别 强烈 ,或 安 装 使 用 不 当 ,就 可 能 造 成 P C程 序 错 误 或 运 算 错 误 , L 从 而产 生 误输 入 并 引 起误 输 出 。造成 设 备 的失 控 和 误 动作 ,从 而影 响 P C控制 系 统 的 可靠 性 及 生产 设 L 备 的正 常运行 。

PLC系统信号的干扰及抗干扰措施

PLC系统信号的干扰及抗干扰措施

PLC系统信号的干扰及抗干扰措施可编程控制器PLC具有编程简单、通用性好、功能强、易于扩展等优点。

PLC控制系统的可靠性直接影响到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。

PLC中采用了高集成度的微电子器件,可靠性高,但由于使用时工业生产现场的工作环境恶劣,如大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰和电磁辐射等恶劣电磁环境,大大降低了PLC控制系统的可靠性。

为了确保控制系统稳定工作,提高可靠性,必须对系统采取一定的抗干扰方法和措施。

1 影响PLC控制系统稳定的干扰类型1.1 空间的辐射干扰空间的辐射电磁场(EMI)主要由电力网络、电气设备、雷电、高频感应加热设备、大型整流设备等产生,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。

其影响主要通过两条途径:一是对PLC 通讯网络的辐射,由通讯线路的感应引入干扰;二是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰。

若此时PLC置于其辐射场内,其信号、数据线和电源线即可充当天线接受辐射干扰。

此种干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场的大小,特别是与频率有关。

1.2 传导干扰(1)来自电源的干扰在工业现场中,开关操作浪涌、大型电力设备的起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等均能在电网中形成脉冲干扰。

PLC的正常供电电源均由电网供电,因而会直接影响到PLC的正常工作。

由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间的电磁干扰而产生持续的高频谐波干扰。

特别在断开电网中的感性负载时产生的瞬时电压峰值是额定值的几十倍,其脉冲功率足以损坏PLC半导体器件,并且含有大量的谐波可以通过半导体线路中的分布电容、绝缘电阻等侵入逻辑电路,引起误动作。

(2)来自信号传输线上的干扰除了传输有效的信息外,PLC系统连接的各类信号传输线总会有外部干扰信号的侵入。

此干扰主要有2种途径:①通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串人的电网干扰;②信号线上的外部感应干扰,其中静电放电、脉冲电场及切换电压为主要干扰来源。

PLC控制系统抗干扰措施的探讨

PLC控制系统抗干扰措施的探讨

1摄述 可 编程控 制 器是 以微 处 理器为 基 础 的通用 工业 控制 装 置, 可编程 控制 器 (r g a b e L gc C n r l e) 称为 P C 它 的应用面 广 、功 能强大 、 P o r  ̄a l o i o t o lr 简 L, 使用 方便, 已经 成 为当代 工业 自动 化的 主要支 柱之 一, 在工业 生产 的所 有 领域 得到 了广泛 的使 用 。 PC 身来说 , 就 L本 在设 计和制 造 过程 中厂家 已采 取 了多层 次 的抗干扰 措施 , 具有 一定 的稳定 性和 可靠 性, 由于 PC的应 用场 合越 来越 但 L 广, 用环 境越 来越 复杂 , 受的干 扰 也就越 来越 多 。使 系统 不能正 常工 作 。 应 所 2影响 P C控制 系统 干扰 的主 要 因素 L 影 响 P C控制 系统 干扰 的主 要因 素很 多, L 主要 的有 下面 几种 : () 1 辐射 干 扰 辐射 电磁场 主 要 是 由 电力 电 网、 电气 设备 的 暂态 过程 、 雷 电、无线 电广播 、电视和 雷达 等产 生 的, 通常 称为辐 射 干扰 , 。若此 时 P C L 置于 其辐射 场 内, 其信 号、 据线 和 电源线 即可 充 当天 线接 受辐 射干 扰 。 数 此种 干扰 与现 场 设 备布置 及 设备所 产 生的 电磁场 的 大小 , 特别 是 与频率 有关 。 ( ) 自系统 外 部 电源 、信 号线 等 的干扰 2来 a 来 自电源 的干扰 :L 的正 常供 电电源均 由电网供 电, ) PC 因而会 直接 影响 到 P C的正 常工 作 。由于 电网 覆盖 范 围广 , L 它将受 到所 有 空 间的 电磁干 扰而 产生持 续 的高频谐 波干 扰 。特 别 在断开 电网中 的感性 负载 时产 生的瞬 时 电压 峰值 是额定 值 的几 十倍 , 其脉 冲功 率足 以损坏 P C 导体 器件 , L半 并且含 有 大量 的谐波 可 以通 过半 导体 线路 中 的分布 电容、绝 缘 电阻 等侵 入逻 辑 电路,引起 误 动 作, 再者 在现 代 工业 中,开关操 作 浪涌 、 大型 电 力设 备 的起 停 、交直 流 传 动 装置 引起 的 谐波 、电 网短 路 暂态 冲 击 等 均能 在 电网 中形 成 脉 冲干 扰 。 b 来 自信 号线 的干扰 :L 控制设 各 的运行, ) PC 总会 有很 多信 号线 的参与, 然 而 在信号传 输 的过 程中, 了传 输有效 的数据 外, 除 总会有 干扰信 号的侵 入, 时 此 就形成 了干 扰 。此干 扰 主要有 两 种途 径 : 一是 变送 器供 电电源 或共用 信 号仪 表 的供 电电源干 扰, 往往被忽 略 这 二是信 号线上 的外 部感应干 扰, 中静 电放 其 电、脉冲 电场及 切换 电压为 主 要干 扰 来源 。 由信 号线 引入 的干 扰 会 引起 I / 0信 号工 作异 常 和测 量精 度大 大 降低 , 重 时将 引起 元 器件 损伤 。 严 c 来 自不规 范 接地 的 干扰 : L ) P c控 制系 统 的地 线包 括 系统 地 、屏蔽 地 、 交 流地和 保护 地等 。而 不规范 的接 地就 有可 能对各 个接 地 点造成 不 同的地 电 位 差, 引起 地环 路 电流 以及信 号工 模 干扰 , 响 系统 正 常工 作 。 影 3摄 高系 统抗 干扰 麓 力措施 抗干扰 的措施主 要分 为两 种 : 是硬件 方面 : 一 二是从 软件 方 。下 面逐一 对 这两个 方面 进行 分析 : () 硬件 方面来 说在 设计 P C 制系 统 时, 1从 L控 通过 在正 确选择 P C L 、正确 选择 接地 点, 接地 方 式、合 理配 置供 电 电源 和 1o端 的接线 等措 施, / 可有 效提 高 系 统 的 抗 干扰 能 力 。 a P C的选 择 : ) L 选用 P C时, L 要选 择有 较 高抗干 扰 能力 、尤其 是外 部抗 干扰 能力 以及 包括 电磁兼 容性 (M ) 的产 品, EC好 如采 用浮地 技 术、隔离性 能好 的 P C品牌 。同 时要根据 应用 的具 体环 境 ( L 电磁 环境 ) 合理选 择 P C 由于我 国 L, 采用 的是 2 0 高 内阻 电网制 式, 欧美地 区是 1 O 低 内阻 电网, 国 电网 内 2V 而 1V 我 阻大 , 零点 电位漂移 大, 电位变 化也 就大, 地 工业企 业现场 的 电磁 干扰至 少要 比 欧 美地 区高 4 以上, 而对 系统抗 干扰 能力 也就 更高 , 国外 能正 常工 作的 倍 因 在 P C 品 在国 内就 不 一定 能可靠运 行 , L产 因此 在采用 国外 P C 品时应 按我 国 的 L产 标准 (B T 2 ) G / 1 9 6 合理 选择 。 3 b正 确选 择接 地点 , ) 完善接 地 系统 : 地 的 目的通 常有两 个, 一 为了 安 接 其 全, 其二 是为 了抑 制干 扰 。完善 的接 地系 统 是 P C控制 系统 抗 电磁干 扰 的重 L 要措施之 一 。 系统 接地 方 式 有 : 浮地 方 式 、直 接 接地 方 式 和 电 容接 地 三 种方 式 。对 P C 制系统 而言 , L控 它属 高速低 电平 控制 装置, 应采 用直 接接地 方 式 。由于 信 号 电缆 分布 电容和输 入装置 滤波等 的影响 , 装置之 问 的信 号交 换频率一 般都 低 于 1t , 以 PC控 制系 统接地 线 采用 一点接 地和 串联一 点接地 方 式 。集 中 Mt 所 z L 布置 的PC L 系统 适 于并联 一点 接地 方式, 各装 置 的柜体 中心 接地 点 以单独 的接 科 学 论 坛 Ⅵ NhomakorabeaI

浅谈PLC抗干扰的措施

浅谈PLC抗干扰的措施
高可靠 性 是 电气 控 制设 备 的关 键 性 能 。P C L 由于采用 现 代 大规 模 集 成 电路 技 术 , 用 严 格 的 采
或运算 错误 , 而产生 误 输 入并 引 起误 输 出 , 从 这将 会造 成 设 备 的失 控 和 误 动作 , 而 不 能保 证 P C 从 L
的正 常运行 。
13 接地 系统 的干 扰 。接 地 是 提 高 电子 设 备 电 . 磁兼 容性 ( M 的有 效 手 段 之 一 。正 确 的接 地 , E C) 既 能抑制 电磁 干扰 的影 响 , 能 抑 制设 备 向外 发 又 出干扰 ; 而错误 的接 地 , 而会 引入 严 重 的干 扰 信 反 号 , P C系统 将无 法正 常工 作 。 使 L
( otes Lg t l yC . Ld abn 50 0C ia N r at i l o , t.H rig10 6 hn ) h hAo
A s atA e a a z gteit frni o reo L ew yt at— a igw s i ui b t c: f r nl i e ee t l Hc f Ct a ni jmmn a s s d r t yn h n r as P h o dc e Ke W o d :L a t— a ig porm e esr y r sP C; ni jmm n ; rga m ;m aue
的传 导干 扰 阻隔 在 隔 离 变压 器 之 前 。 ( ) 用 滤 2使
波器 , 波器具 有较 强 的抗 干 扰 能力 , 具 有 防止 滤 还
应 用双 绞线 且 屏 蔽 层 应 可 靠 接 地 , 抑 制 共 摸 干 以
扰 。此外 可 以安装 一 台带 屏蔽 层 的变 比为 1 1的 : 隔 离变压 器 , 以减少 设 备 与地 之 间 的 干扰 , 可 以 还

PLC控制系统的抗干扰措施

PLC控制系统的抗干扰措施

PLC控制系统的抗干扰措施0前言plc(可编程控制器)是一种用于工业生产自动化控制的设备,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,所以具有较强的适应恶劣工业环境的能力、运行稳定性和较高的可靠性,因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。

但是由于它直接和现场的i/o设备相连,外来干扰很容易通过电源线或i/o传输线侵入,从而引起控制系统的误动作。

尤其是当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或者安装使用不当,都不能保证plc的正常运行。

所以要提高plc控制系统的可靠性,就要从多方面提高系统的抗干扰能力。

1干扰源及其分类影响plc控制系统的干扰源与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。

阻碍类型通常按噪声产生的原因、噪声阻碍模式和噪声的波形性质的相同分割。

1、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。

2、按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等。

3、按噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。

(1)共模阻碍就是信号对地的电位差,主要由电网撬装、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应器的共态(同方向)电压迭雷耶斯构成。

共模电压通过不等距电路可以转换成差模电压,直接影响测控信号,导致元器件损毁(这就是一些系统i/o模件损坏率较低的主要原因),这种共模阻碍可以为直流,一般会为交流。

(2)差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压,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,这种干扰叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。

2plc控制系统干扰的主要来源1、源自空间的电磁辐射阻碍。

空间的电磁辐射电磁场(emi),主要由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应器冷却设备等产生,通常称作电磁辐射阻碍,其原产极为繁杂。

其影响主要通过两条路径:一就是轻易对plc内部的电磁辐射,由电路感应器产生阻碍;二是对plc通信网络的电磁辐射,由通信线路的感应器导入阻碍。

浅析PLC抗干扰软硬措施

浅析PLC抗干扰软硬措施

T NOLO GY TR N D1选择合理的设备型号在选择设备时,首先要选择有较高抗干扰能力的产品,其包括了电磁兼容性(EMC ),尤其是抗外部干扰能力,如采用浮地技术、隔离性能好的PLC 系统;其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标,如共模拟制比、差模拟制比、耐压能力,允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作;另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩。

在选择国外进口产品要注意:我国是采用220V 高内阻电网制式,而欧美地区是110V 低内阻电网。

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PL C 产品在国内工业就不一定能可靠运行,这就要在采用国外产品时,按我国的标准(GB/T 13926)合理选择。

2注意选择良好的工作环境PL C 的工作环境温度在0~55℃范围内;环境相对湿度应在35%~85%范围内;周围无易燃和腐蚀性气体;周围无过量的灰尘和金属微粒等。

3正确的接线PL C 系统的接线主要包括电源接线、接地、I/O 接线及对扩展单元接线等。

除按规定接线外,还应注意以下接线要求:1)动力线、控制线以及PLC 的电源线和I/O 线应分别配线,隔离变压器与PLC 和I/O 之间应采用双胶线连接。

2)P L C 应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,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。

3)P L C 的输入与输出最好分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。

模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。

4)PLC 基本单元与扩展单元以及功能模块的连接线缆应单独敷设,以防止外界信号的干扰。

5)交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。

4加装滤波、隔离、屏蔽等系统抵制各种干扰1)电网的干扰、频率的波动,将直接影响到PLC 系统的可靠性与稳定性。

PLC控制系统的抗干扰分析及措施

PLC控制系统的抗干扰分析及措施
导, 2 0 1 l ( 2 3 ) .
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。

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PLC为何如此可靠?
这不是一个简单问题,要回答清楚不是一两篇文章就行的。

这里,仅作为STIPLC总工程师多年
的经验与朋友们交流一些:
1,搞清可靠性包括那些内容?
可靠性是指产品能在规定的条件下,能准确完成所设计的全部功能。

电子产品一般包括:(1)机械性能
(2)电气性能
(3)热力性能
(4)化学性能
(5)生物性能
(6)使用性能
等方面的可靠性,只要从这几个方面全方位的仔细的科学的落实,产品一定可靠。

机械性能:主要考虑在各种工况下连接的可靠性,如震动,冲击,摔落,冷热涨缩,
腐蚀,霉烂,粉尘。

还有机械接口的电气强度,通流能力,插拔寿命等。

重要的应该冗余(一个电信号连几个针)。

按试验标准规定的振动频率范围内,最好无共振点,如有,应确保连接
可靠。

热力性能:主要考虑功率部件的热设计,考虑最坏情况下,功率元器件的结温在允许
值之下。

这主要应熟悉传热学。

此外,功率元器件的驱动边沿要抖,减少开关
功耗。

要注意元器件在产品规定的温度范围内的参数变化,要有足够余量。

对精密检测要从设计上消除温漂。

化学性能:要根据可能场合,如酸碱,盐雾(如海轮,港口),进行处理。

生物性能:对潮湿高温场合(如海轮),霉菌侵蚀是常见的,所用一些材料应符合
标准(如船用标准),并进性相关处理。

使用性能:要考虑用户错误使用时(如接错,接反),尽可能不坏。

电气性能:(1)要满足基本性能:电气强度(耐压),绝缘电阻,电压波动(如
+25%----30%),频率波动。

要注意PCB布线,及内部连线的爬电距离(高湿度下),内部线缆,PCB印刷线的通流
能力。

(2)特别注意电源的设计:容量足够(在高温满载下),负载很轻很重及
从小容性到大容性下,要动态静特性好,上断电无过冲(或少量)(软起动),
要能抵抗电网电压瞬时中断(如能不间断维持240毫秒供电),
要能抵抗过滤浪涌电压,电快速脉冲群,等的工模与差模干扰及破坏。

还要有过载短路保护能力。

(3)地线设计是极为重要的,一点共地原则永远记牢。

大电流与小电流,模拟与数字,强电与弱电分开(必须分区域)布线。

可不共地也可
一点共地。

(4)驱动感性负载应加缓冲隔离,不要用触发器或锁存器直接驱动。

感性负栽在加续流。

(5)对大电流负载不要与逻辑电路共电源。

要保正大电流负载动作时拉低总电源时,其它电路供电正常。

(6)输出采用:密码刷新,3中取2。

(7)输入采用:滤波,3中取2。

(8)尽可能减小输入(从抗干扰角度)阻抗,输出阻抗
(9)共地时,如有多个电源,设计做到尽量同步上断电。

做不到时,应确保
MOS电源先上电后断电。

(10)大功率元器件要注意DV/DT,DI/DT,开关损耗
(11)输入输出口要有放电回路,以防静电。

(12)经常有这样的情况:当本装置无电时,但与它的输入输出连接的其它设备有电
,设计时要注意保护(尤其是MOS)。

(13)输入往往设计了滤波电路,但要注意上电后的暂态逻辑与无输入信号时的逻辑
要一致,这一点很多人不大注意。

(14)输出电路要确保在上电和断电过程中不会发生误动作。

(15)处理器CPU的复位时见间应晚于输入复位时间,但输出复位时间要晚于CPU上电复
位时间,早于CPU断电复位。

(16)为防止CPU因干扰误输出,重要输出加延时,CPU因看门狗而复位的时间小于输出
延时,这样输出得到及时纠正而没来得及误动。

(17)串行通讯要加检错能力强的校验
(18)网络控制系统,在未收到全部有效输入信号前,不得进行运算输出。

(19)弱信号尽量采用差分输入输出
(20)长线接口尽量加浪涌和静电保护
(21)板卡或模块的外接电路与总线母板间用光藕隔离,而且外接电路的供电最好由
外部供电(不要用带变压器一类的DC/DC由母板供电),这样当一块板卡或模
块因用户不慎强电进入而破坏整机。

(22)为防辐射干扰和磁场干扰,布线时防止形成闭环,非闭环时的闭环面积要尽量小。

(23)为防共模干扰和静电放电干扰,机内要注意合理接地与浮地。

原则是不能有干扰
电流或电压加到内部电路元器件上。

(24)元器件要降额设计(电参数和热参数)
(25)注意分协:元器件故障会造成的后果与设计上的安全措施,各种可能的外接设备故障
的后果及安全措施。

(26)必要的冗余设计
(27)串行通讯中的命令采用密码开/密码关,不能只用简单的1/0
(28)尽量不要采用变化才发送,不变不发送(为了减少通讯量),这样有可能接收者没来及
接收就没了,必须这样时,一定要有应答和重发机制。

最好采用不管变不变都定时发送。

(29)最好不采用主从方式通讯,应采用无主或多主或全主全从方式。

因一主多从时,当主站故障时,通讯失效。

(30)总线网应注意尽可能的监视节点机故障并能自动与总线脱离
(31)网络必须有很强的韧性,任一节点的上电关电插拔,都不影响网络运行
(32)输入信号线短路断路,应能检出,并使结果满量程,而不能浮动不定
2,可靠性设计的实现
(1)要吃透影响可靠性的机理,解决问题的原理与方法
(2)要细致周到全面,尽可能的滴水不漏
(3)要有定性分协,更要定量研究推敲(4)严格按标准和适当超标准设计
(5)吃透每种元器件用法,读透其数据手册(6)加宽加深知识
(7)多积累,多实践
(8)求精。

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