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PLC系统中的干扰及抗干扰措施


《电气与电控》 / 2012-05-20

     PLC系统中的干扰及抗干扰措施分析可以按照以下步骤经行:

    (1)干扰来源。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。原因主要是由于电流改变产生磁场,对设备产生电磁辐射。通常,电磁干扰按干扰模式不同可分为共模干扰和差模干扰。PLC系统中干扰的主要来源有:


    1)强电干扰。PLC系统的正常供电电源均为电网供电。由于电网覆盖范围广,会受到所有空间电磁干扰产生在线路上的感应电压影响。尤其是电网内部的变化、大型电力设备启停、交直流传动装置引起的谐波9040 M3x30mm、电网短路暂态冲击等,都会通过输电线传到电源。


    2)柜内干扰。控制柜内的高压电器、大的感性负载、杂乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。


    3)来自信号线引入的干扰。有两种:一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰;二是信号线上的外部感应干扰。
 

    4)来自接地系统混乱时的干扰。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,将使PLC系统无法正常工作。


    5)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,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响等41545


    6)变频器干扰。变频器启动及运行过程中产生的谐波会对电网产生传导干扰,引起电压畸变,影响电网的供电质量。另外,变频器的输出也会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。


    (2)主要抗干扰措施。
    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。电网干扰串入PLC控制系统主要是通过PLC系统的供电电源(如CPU电源、I/O电源等)TS-01-15-600、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。PLC系统的供电电源一般都采用隔离性能较好的电源,以减少PLC系统的干扰。


    2)正确选择电缆和实施分槽走线。不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类不同分层敷设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,如动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线。将PLC的I/O线和大功率线分开走线,如必须在同一线槽内,可加隔离板,将干扰降到最低限度。


    3)硬件滤波及软件抗干扰措施。在信号接入计算机前,在信号线与地间并接电容,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。


    由于电磁干扰的复杂性,要根本消除干扰影响是不可能的,因此在PLC控制系统的软件设计和组态时,还应在软件方面进行抗干扰处理,进一步提高系统的可靠性。常用的一些提高软件结构可靠性的措施包括:数字滤波和工频整形采样,可有效消除周期性干扰;定时校正参考点电位,并采用动态零点,可防止电位漂移;采用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件保护等。


    4)正确选择接地点,完善接地系统。接地的目的一是为了安全,二是可以抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。


    5)对变频器干扰的抑制68557 7x30mm 。变频器的干扰处理一般有下面几种方式:加隔离变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前;使用滤波器,滤波器具有较强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源的功能,有些还兼有尖峰电压吸收功能;使用输出电抗器,在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其他设备正常工作。

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