隨著科學技術的發展,PLC在工業控製中的應用越來越廣泛。PLC控製係統的(de)可靠(kào)性直接影響到工業企業的安全生產和經濟運(yùn)行,係統的抗(kàng)幹擾(rǎo)能力是關(guān)係(xì)到整個係統可靠運行的關鍵。
自動化係統中所使用的各種類型PLC,有的是集中(zhōng)安裝在控製(zhì)室,有的是安(ān)裝在生產現場和各電機設備上,它們大多處在強電(diàn)電路和強電設備所形成的惡劣電(diàn)磁環境中。要提(tí)高PLC控製係統可靠性,設計人(rén)員隻有預先了(le)解各種幹擾才(cái)能有效**係(xì)統可靠運行。

1、電磁幹擾源及對(duì)係統(tǒng)的幹(gàn)擾是什麽(me)?
影響PLC控製係統的幹擾源(yuán)與一般影響工業控製設備的幹擾源一(yī)樣,大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位,這(zhè)些電(diàn)荷劇烈移動的部位就是噪(zào)聲源,即幹擾(rǎo)源。
幹擾類型通常按幹擾產生的原因、噪聲的幹擾模(mó)式和噪聲的波形性質的不同(tóng)劃(huá)分。其中:按噪聲產生的原因不(bú)同,分為放電噪聲、浪(làng)湧(yǒng)噪聲、高頻振蕩噪聲等;按(àn)噪聲的波(bō)形、性質不同,分為持續噪聲、偶發噪聲等;按聲(shēng)音幹擾模式不同,分為共模幹擾和差模幹(gàn)擾。共模幹(gàn)擾和(hé)差模幹擾是一種比較常用的分類方法。共模幹擾是信號對(duì)地麵的(de)電位差,主要由電網串入、地電(diàn)位差及空(kōng)間電磁輻射在信號線上感應的共態(tài)(同方(fāng)向)電壓送加所形(xíng)成。
共模電壓有時(shí)較大,特(tè)別(bié)是采用隔離性能差的(de)電器供電(diàn)室,變送器輸(shū)出信號的共模電壓普遍(biàn)較高,有的可高達130V以上。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓,直接影響(xiǎng)測控信號,造(zào)成元器件損壞(這就是(shì)一些係統(tǒng)I/O模件(jiàn)損(sǔn)壞率較高的原因),這種共模幹擾(rǎo)可為直流、亦可為交流。差模幹擾是指用於信號兩極間的幹擾電壓(yā),主要(yào)由空間電磁場在信號(hào)間耦合感應及由(yóu)不平衡電路轉換共模幹擾所形成的電壓(yā),這種直接疊加在信號上,直(zhí)接影響測量與控製精度。
2、PLC控製係統中(zhōng)電磁幹擾的主要來(lái)源有哪(nǎ)些?
(1)來自空間的輻射幹擾
空間的輻(fú)射電磁場(EMI)主(zhǔ)要是由電力網絡、電氣設備的暫態過程(chéng)、雷電、無線電(diàn)廣播、電視(shì)、雷達、高頻感應加熱(rè)設備(bèi)等產生的(de),通常稱為輻射幹擾,其分布極為(wéi)複雜。若PLC係統置於(yú)所射頻場內,就回收到輻射幹擾,其影響(xiǎng)主要通過兩條路徑;一是(shì)直接對PLC內部的輻射,由電路感應產生幹擾;而是對PLC通信內(nèi)網絡(luò)的輻射,由通信線(xiàn)路的感應引入幹擾。輻射幹擾與現(xiàn)場設備布置及設備所(suǒ)產生的電磁場大小,特別是(shì)頻率有關,一般通(tōng)過設置屏蔽電纜(lǎn)和(hé)PLC局部屏蔽及高壓泄放(fàng)元件進行保護(hù)。
(2)來自係統外引線(xiàn)的幹擾
主要通過電源和信號線引入,通常稱(chēng)為傳導幹擾。這種(zhǒng)幹擾(rǎo)在我國工業現場較嚴重。
(3)來自電源的幹擾
實踐(jiàn)證明,因電源引入(rù)的幹擾造成PLC控製(zhì)係統(tǒng)故障的情況很多,筆者在某工程(chéng)調試中遇到過,後更換隔離性(xìng)能更高(gāo)的PLC電源,問題才得到解決。
PLC係統的正常供電電源均由電網供電。由於電網覆蓋範圍廣,將受到所有空間電磁幹擾(rǎo)而在線路上感應(yīng)電壓和(hé)電路(lù)。尤其是電網內部的變化,入開關(guān)操作浪湧、大型電力設備起停、交直流轉動裝置引起的(de)諧波(bō)、電網短(duǎn)路暫態衝擊等,都通過輸電(diàn)線路到電源邊。PLC電源通常采用隔離(lí)電源,但其機構及(jí)製造工藝因素使其隔離性並不理(lǐ)想。實際上,由於分布參數特別(bié)是分布電容(róng)的存在, 隔離是不(bú)可能的。
(4)來自信號(hào)線引入的幹擾
與PLC控製係(xì)統連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各(gè)類信號之(zhī)外,總會有外部幹擾信號侵入。此幹擾主要(yào)有兩種途徑:一是通過變送器(qì)或共用(yòng)信號儀表的供電電源串入的電網幹擾,這往往被忽略;二是信號線受空間電磁輻射(shè)感應的幹擾,即信號(hào)線上的(de)外(wài)部感(gǎn)應幹擾,這是很(hěn)嚴重(chóng)的(de)。由信號引入幹擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,嚴重時將引起元器件損傷。對於隔離性能差的係統,還將導致信號間互相幹擾,引起共地係統總(zǒng)線(xiàn)回流,造成邏輯數據變化、誤動和死(sǐ)機。PLC控製係統因信號引入幹擾造成I/O模件損壞數(shù)相當嚴重,由此引起係統故(gù)障的情況也很多。