模拟量干扰解决方案

为了减少电子干扰，对于plc的模拟信号的线缆有什么要求？使用的屏蔽线缆的屏蔽层应不应接地？如果接地应如何接地？（两端，一端，那端）说说为什么？

模拟信号的线缆主要有以下几点要求：

（1）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。信号类型有条件也最好采用4-20mA，而且线径最好选大点，如果负载是电磁阀类的，最好能选1.5的线，屏蔽线也要大线径的。当然留一点的富裕量是必须的。

（2）模拟信号和数字信号不能合用同一根多芯电缆,更不能和电源线共用电缆。

（3）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。

（4）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。

（5）交流输入输出信号与直流输入输出信号应分别使用各自的电缆，并按传输信号种类分层敷设

应该接地，根据情况选择是两端还是一端接地。

（1）为了减少电子干扰对于模拟信号应使用双绞屏蔽电缆模拟信号电缆的屏蔽层应该两端接地。

（2）但是如果电缆两端存在电位差将会在屏蔽层中产生等电线连接电流造成对模拟信号的干扰在这种情况下你应该让电缆的屏蔽层一端接地。

外部有强电流干扰，单点接地无法满足静电的最快放电。如果接地线截面积很大，能够保证静电最快放电的话，同样也要单点接地。当然了，真是那样，也没有必要选择两层屏蔽。否则，必须两层屏蔽，外层屏蔽主要是减少干扰强度，不是消除干扰，这时必须多点接地，虽然放不完，但必须尽快减弱，要减弱，多点接地是最佳选择。

比如，企业中的电缆桥架其实就是外屏蔽层，它是必须多点接地的，第一道防线，减小干扰源的强度。内层屏蔽层（其实，大家不会买双层的电缆，一般是外层就是电缆桥架，内层才是屏蔽电缆的屏蔽层）必须单点接地，因为外部强度已经减少，尽快放电，消除干扰才是内层的目的。

PLC 控制应用系统中的干扰是一个涉及到方方面面的十分复杂的问题，因此在系统的抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，根据实际应用中干扰现象分析出干扰产生的原因，从而合理有效地采取抑制干扰措施，使PLC 应用系统可靠的工作。文章从硬件电路入手，分析了常见干扰的引入途径和相应的抑制措施，为PLC 应用系统有效抑制干扰提供了

参考依据。

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个人主页给TA发消息加TA为好友发表于：2012-01-12 08:47:19 3楼

以西门子S7－300PLC为例，模拟信号电缆选用铜网屏蔽的电缆，电缆线径可根据现场设备与模拟量模块的距离选择，一般距离近的使用1平方，稍远一些的使用1.5平方的，在线缆布线时，要求与动力电缆和控制电缆分开，不在同一个电缆桥架上，在同一根线缆上只能使用于模拟信号，不能与电源和控制线缆共用，屏蔽电缆要求单端接地，可在控制柜上接地，接地电阻要求小于4Ω，

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个人主页给TA发消息加TA为好友发表于：2012-01-12 09:16:37 4楼

在远距离、强干扰条件下，不是屏蔽就能解决的。

PLC输入端采用的是光耦隔离，不论多强的干扰，能保证在输入端的干扰是幅度相等、方向相同的电压，这个干扰就不能输入PLC。所以，长距离的电缆是双绞线形式，每对双绞线是一个信号回路，干扰在这对线上感应相同的电压，这样就抑制了共模干扰。

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个人主页给TA发消息加TA为好友发表于：2012-01-13 14:06:18 5楼

占个位置先，呵呵，抢答题

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个人主页给TA发消息加TA为好友发表于：2012-01-16 20:53:37 6楼

一般来说，我们工程中使用的模拟量信号电缆都是屏蔽电缆，特别是注意在辐射的时候与动力电缆要分开敷设。首先屏蔽层肯定是要接地的，否则还谈什么电磁屏蔽，不接地根本起不到屏蔽的作用。其次，是单端接地还是两段接地，这个问题困扰我很久了。从防止暂态过电压的角度来看，屏蔽层采用两点接地较好，两点接地使得电磁感应在屏蔽层上产生一个感应纵向电流，该电流产生一个与主干扰相反的二次场，抵消主干扰场的作用，使得干扰电压降低。但是，两点接地有两个很大的问题，第一，当接地网上出现短路电流或者雷击电流的时候，由于接地两点的电位不同，使得屏蔽层内可能出现电流，电流过大会烧毁屏蔽层，第二，电流不大也会对电信号造成干扰。所以，在PLC系统中，如果电磁干扰不是特别厉害的情况下，尽量采用单端接地。

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1、PLC的接地处理。在PLC控制系统中．具有多种形式的。地”。

主要有：

（1）信信号地：是输入端信号元件——传感器的地。为了抑制附加在电源及输人、输出端的干扰，应对PLC系统进行良好的接地。一般情况下．接地方式与信号频率有关，当频率低于1 MHz时，可用一点接地；高于10 MHz时，采用多点接地；在1—10MHz间采用哪种接地视实际情况而定。

因此．PLC组成的控制系统常用一点接地．接地线截面积不能小于2 mm2。接地电阻不能大于100Q．接地线最好是专用

地线。若达不到这种要求．也可采用公共接地方式．禁止采用与其他设备串联接地的方式。

（2）屏蔽地：一般为防止静电、磁场感应而设置的外壳或金属丝网．通过专门的铜导线将其与地壳连接。（3）交流地和保护地：交流供电电源的N线，通常它是产生噪声的主要地方。而保护地一般将机器设备外壳或设备内独立器件的外壳接地．用以保护人身安全和防护设备漏电。交流电源在传输时，在相当一段间隔的电源导线上。会有几mV、甚至几V的电压，而低电平信号传输要求电路电平为零。为防止交流电对低电平信号的干扰．在直流信号的导线上要加隔离屏蔽：不允许信号源与交流电共用一根地线：各个接地点通过接地铜牌连接到一起。屏蔽地、保护地不能与电源地、信号地和其他地扭在一起。只能各自独立地接到接地铜牌上。为减少信号的电容耦合噪声，可采用多种屏蔽措施。对于电场屏蔽的分布电容问题，通过将屏蔽地接入大地可解决。对于纯防磁的部位，例如强磁铁、变压器、大电机的磁场耦合．可采用高导磁材料作外罩．将外罩接入大地来屏蔽。

2、PLC输入输出的配线。PLC电源线、I／O电源线、输入信号线、输出信号线、交流线、直流线都应尽量分开布线。开关

量信号线与模拟量信号线也应分开布线，无论是开关量信号线还是模拟量信号线均应采用屏蔽线．并且将屏蔽层可靠接地。由于双绞线中电流方向相反。大小相等．可将感应电流引起的噪声互相抵消．故信号线多采用双绞线或屏蔽线。

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屏蔽线的接地有三种情况，即：单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。（1）单端接地方式：假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线，流过负载电阻RL之后，再通过屏蔽层返回信号源。因为i1与i2大小相等方向相反，所以它们产生的磁场干扰相互抵消。这是一个很好的抑制磁场干扰的措施。同时它也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。

（2）两端接地方式：由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流iG的迭加，所以它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。因此，它抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地方式差。单端接地方式与两端接地方式都有屏蔽电场耦合干扰作用。

（3）屏蔽层悬浮：只有屏蔽电场耦合干扰能力，而无抑制磁场耦合干扰能力。

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