plc控制技術(shù)論文(2)
plc控制技術(shù)論文篇二
PLC控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)探究
摘 要 隨著科技的不斷發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)不斷成熟，并且得到廣泛的傳播。但是PLC控制系統(tǒng)的工作環(huán)境比較復(fù)雜，必須正確的分析出PLC控制系統(tǒng)的主要干擾源，并且針對PLC控制系統(tǒng)的干擾源，從硬件抗干擾技術(shù)、軟件抗干擾技術(shù)及電纜分布等方面提出抗干擾措施。實(shí)踐證明這些措施和新方法對PLC控制系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性提供了保障。
【關(guān)鍵詞】 PLC控制系統(tǒng) 干擾來源 抗干擾能力
PLC控制系統(tǒng)是以微處理器為核心，將多種現(xiàn)代化技術(shù)合為一體的新型工業(yè)控制系統(tǒng)，比如計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)等。具有功能強(qiáng)大、靈活性好、可靠性高、程序編程簡單等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為技術(shù)人員的好幫手。但是由于PLC控制系統(tǒng)所處的環(huán)境復(fù)雜，所受的干擾源也非常之多。例如強(qiáng)電場、搶磁場、電器設(shè)備的高頻電磁波等惡劣環(huán)境，這極大地影響了PLC控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。另外，在可靠性較高的情況下，對PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力提出了更高的要求。所以需要對PLC控制系統(tǒng)的來源和措施進(jìn)行深入的探究。
1 PLC控制系統(tǒng)干擾的主要來源
PLC控制系統(tǒng)的干擾源一般分為內(nèi)干擾和外干擾兩大類，其內(nèi)干擾就是PLC系統(tǒng)內(nèi)部的問題，外干擾指的是傳導(dǎo)型干擾和輻射型干擾及其他外部干擾。其中傳導(dǎo)型干擾是指通過電氣路來干擾PLC控制系統(tǒng)的信號(hào)，比如電源線、信號(hào)線及接地等干擾形式;輻射型干擾存在計(jì)算機(jī)操作設(shè)備中，主要通過電磁場輻射影響PLC控制系統(tǒng)的正常信號(hào)。
1.1 PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部干擾
PLC控制系統(tǒng)的內(nèi)部干擾是指系統(tǒng)內(nèi)部元件、電力網(wǎng)絡(luò)及電氣設(shè)備的相互作用產(chǎn)生的電磁輻射。一些系統(tǒng)內(nèi)部的電磁兼容設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜，應(yīng)用起來不能改變，從而元件之間的相互輻射對系統(tǒng)的干擾比較明顯，即PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)生內(nèi)部干擾。
1.2 PLC控制系統(tǒng)外部干擾
1.2.1 傳導(dǎo)型干擾
信號(hào)線輸入的干擾。PLC控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸線不止傳輸?shù)氖怯行畔?，而且總是?huì)帶有外部的干擾信號(hào)。這些干擾信號(hào)一般會(huì)通過兩種傳輸途徑進(jìn)入PLC控制系統(tǒng)中，第一種途徑是通過變送器供電電源或者公共信號(hào)儀表的供電電源嵌入的電網(wǎng)干擾;第二種途徑是信號(hào)線外部受到電磁輻射感應(yīng)的干擾，例如靜電放電、切換電壓等引起的電磁輻射干擾。
電源線輸入的干擾。PLC系統(tǒng)的用電都是來源于電網(wǎng)，由于電網(wǎng)的覆蓋密度較大，所以供電站的不當(dāng)操作會(huì)直接影響到PLC的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如開關(guān)操作不當(dāng)、變壓器電壓的切換狀態(tài)、交直流傳動(dòng)裝置引起的電磁感應(yīng)、電網(wǎng)間歇性短路等。
接地干擾。PLC控制系統(tǒng)的地線含有多條線，例如屏蔽地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂會(huì)造成各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，接地點(diǎn)之間存在電位差，從而引起地環(huán)路電流，影響PLC的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，接地失誤會(huì)降低電子設(shè)備電磁兼容性，減少抗電磁干擾能力，從而引起嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使PLC系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1.2.2 輻射型干擾
通常PLC系統(tǒng)處在較強(qiáng)磁場或者電磁輻射源的環(huán)境下。特別是出現(xiàn)大功率負(fù)載切斷時(shí)引起的磁場的劇烈變化，另外接觸點(diǎn)火花、放電產(chǎn)生的高頻輻射，都會(huì)對PLC系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。
2 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施
抗干擾技術(shù)主要是依靠硬件技術(shù)和軟件技術(shù)相結(jié)合的方式，它的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定、高效。接下來主要針對硬件抗干擾技術(shù)和軟件抗干擾技術(shù)兩方面進(jìn)行分析。
2.1 硬件抗干擾技術(shù)
2.1.1 電源部分的選用
電源變壓器是電源部分的常用元件，當(dāng)系統(tǒng)對環(huán)境要求較低時(shí)，那么對電壓的要求也相對較低，可以采用單向工頻交流電即可滿足抗干擾要求。如果系統(tǒng)對于可靠性要求較高時(shí)，那么必須對原有的工頻電源進(jìn)行處理，通常情況下采用屏蔽層的隔離變壓器進(jìn)行抗干擾。另外，可以在PLC電源輸入端加接濾波器，從而過濾交流電源輸送過來的高頻電磁干擾和高次諧波。
2.1.2 控制系統(tǒng)接地抗干擾設(shè)計(jì)
系統(tǒng)接地的結(jié)果直接影響到系統(tǒng)正常工作，好的接地方法可以有效地減少動(dòng)作失誤，提高抗干擾的能力。將控制器和其他設(shè)備分別接地是最好的接地方法，當(dāng)要求不高時(shí)，可以共通接地，盡量避免與電機(jī)、變壓器等動(dòng)力設(shè)備共通接地。在接地時(shí)應(yīng)注意接地線要避開強(qiáng)電回路和主回路的電線，實(shí)在避開不了時(shí)，應(yīng)垂直相交，而且盡可能減小平行走線長度。
2.1.3 電纜敷設(shè)的抗干擾設(shè)計(jì)
PLC控制系統(tǒng)中包括動(dòng)力電源信號(hào)、控制信號(hào)等各不相同且非常之多的信號(hào)。不同的信號(hào)必須由不同電纜敷設(shè)傳輸，信號(hào)電纜應(yīng)按傳輸信號(hào)種類進(jìn)行分層敷設(shè)，禁止同一電纜的不同導(dǎo)線同時(shí)傳送電源和信號(hào)。另外，通常采用鋼帶鎧裝屏蔽電纜，進(jìn)而降低電纜生產(chǎn)的電磁干擾。與此同時(shí)，敷設(shè)電纜還要注意幾點(diǎn)：模擬量輸出線與數(shù)字量信號(hào)線可以在相同的非屏蔽電纜槽里;直流電壓數(shù)字信號(hào)線和模擬量信號(hào)線不許和交流電壓線裝置同一電纜槽里。
2.2 軟件抗干擾技術(shù)
2.2.1 削抖
在PLC系統(tǒng)中在鏈接按鈕或者執(zhí)行開關(guān)時(shí)，如果發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象，那么往往會(huì)使按鈕或者行程中開關(guān)發(fā)生振動(dòng)而使得發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)，引起系統(tǒng)干擾，針對這種情況，可以設(shè)置一個(gè)延時(shí)程序來降低抖動(dòng)，從而得到可靠性較高的信號(hào)，最終達(dá)到抗干擾的效果。
2.2.2 定時(shí)器
PLC控制系統(tǒng)可以利用定時(shí)器設(shè)置一個(gè)類似于“看門狗”，用于對某一部件的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)該部件的動(dòng)作指令發(fā)出啟動(dòng)的時(shí)，啟動(dòng)該裝置，如果該部件在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成某個(gè)動(dòng)作貨指標(biāo)，會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，則表明監(jiān)控對象工作正常;若發(fā)出警報(bào)或者停止信號(hào)，則表明工作對象不正常。
3 總結(jié)
PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)成為工業(yè)控制系統(tǒng)的重要技術(shù)，逐漸被廣大的用戶所認(rèn)可和使用。但是干擾問題卻是一個(gè)普遍的現(xiàn)象，所以抗干擾技術(shù)顯的特別重要。應(yīng)該結(jié)合多方面因素找出存在的干擾源，并且及時(shí)、有效地解決問題，進(jìn)而保證系統(tǒng)長期高效、可靠的工作。
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作者簡介
戴芬良(1985―)，女，貴州從江人，畢業(yè)于貴州大學(xué)，碩士，講師，主要從事自動(dòng)化教學(xué)及科研工作。
作者單位
貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 貴州省貴陽市 550008
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