摘要：影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源于一般影響工業(yè)控制設(shè)備的干擾源一樣配赊，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位辫航，這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源孟庵，即干擾源近窟。

　　1.概述

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛补蠢。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行伦颊，系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC姜架，有的是集中安裝在控制室青弃，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場和各電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中隙譬。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性卖氨，設(shè)計(jì)人員只有預(yù)先了解各種干擾才能有效保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

　　2.電磁干擾源及對系統(tǒng)的干擾是什么?

　　影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源于一般影響工業(yè)控制設(shè)備的干擾源一樣负懦，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位筒捺，這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源，即干擾源。

　　干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因系吭、噪聲的干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分五嫂。其中：按噪聲產(chǎn)生的原因不同，分為放電噪聲肯尺、浪涌噪聲沃缘、高頻振蕩噪聲等;按噪聲的波形、性質(zhì)不同则吟，分為持續(xù)噪聲槐臀、偶發(fā)噪聲等;按聲音干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾氓仲。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法水慨。共模干擾是信號對地面的電位差，主要由電網(wǎng)串入寨昙、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓送加所形成。共模電壓有時(shí)較大遂冰，特別是采用隔離性能差的電器供電室殉扒，變送器輸出信號的共模電壓普遍較高，有的可高達(dá)130V以上则涎。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓缕粗，直接影響測控信號，造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的原因)沈席，這種共模干擾可為直流侧蜗、亦可為交流。差模干擾是指用于信號兩極間的干擾電壓谭迄，主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓杉朝，這種直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度怔樊。

　　3.PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源有哪些呢?

　　(1)來自空間的輻射干擾

　　空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)羹圣、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電贫宫、無線電廣播拼岳、電視、雷達(dá)况芒、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的惜纸，通常稱為輻射干擾，其分布極為復(fù)雜绝骚。若PLC系統(tǒng)置于射頻場內(nèi)耐版，就回受到輻射干擾，其影響主要通過兩條路徑;一是直接對 PLC內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾;二是對PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射椭更，由通信線路的感應(yīng)引入干擾哪审。輻射干擾與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小，特別是頻率有關(guān)虑瀑，一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)湿滓。

　　(2)來自系統(tǒng)外引線的干擾

　　主要通過電源和信號線引入，通常稱為傳導(dǎo)干擾舌狗。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較嚴(yán)重叽奥。

　　(3)來自電源的干擾

　　實(shí)踐證明，因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多痛侍，筆者在某工程調(diào)試中遇到過塘袍，后更換隔離性能更高的PLC電源，問題才得到解決葱山。

　　PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電绑接。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路近陈。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化柑汇，開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停紊埂、交直流轉(zhuǎn)動裝置引起的諧波豫狸、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路到電源邊庶消。 PLC電源通常采用隔離電源赂裁，但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實(shí)際上媚哪，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在烛许，絕對隔離是不可能的。

　　(4)來自信號線引入的干擾

　　與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線耙厚，除了傳輸有效的各類信號之外再菊，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾颜曾，這往往被忽略;二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾纠拔，即信號線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的泛豪。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異
常和測量精度大大降低稠诲，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統(tǒng)诡曙，還將導(dǎo)致信號間互相干擾臀叙，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動和死機(jī)劝萤。PLC控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重渊涝，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。

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　　(5)來自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾

　　接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一床嫌。正確的接地跨释，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾;而錯(cuò)誤的接地风加，反而會引入嚴(yán)重的干擾信號蝎疹，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地宠佩、屏蔽地边饿、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均蚀抄，不同接地點(diǎn)間存在地電位差值舀，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作牌盖。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地裙澎，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地华孙，就存在地電位差宦狭，有電流流過屏蔽層申建，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)加雷擊時(shí)海槐，地線電流將更大。
　　
　　此外挖息，屏蔽層金拒、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下套腹，屏蔽層內(nèi)有會出現(xiàn)感應(yīng)電流绪抛，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路电禀。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂幢码，所產(chǎn)生的地環(huán)流可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作尖飞。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低症副，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲，造成數(shù)據(jù)混亂政基、程序跑飛或死機(jī)贞铣。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測量精度下降，引起對信號測控的嚴(yán)重失真和誤動作。

　　(6)來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾

　　主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生辕坝，如邏輯電路互輻射及其對模擬電路的影響窍奋，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于PLC制造廠對系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容酷卖，比較復(fù)雜执峰，作為應(yīng)用部門是無法改變，可不必過多考慮柄倒，但要選擇具有較多應(yīng)用實(shí)績或經(jīng)過考驗(yàn)的系統(tǒng)蚜雏。

　　4.怎樣才能更好、更簡單解決PLC系統(tǒng)干擾?

　　1)選用隔離性能較好的設(shè)備靡抓、選用優(yōu)良的電源附柜，動力線和信號線走線要更加合理等等，也能解決干擾簿混，但是比較煩瑣僚料、不易操作而且成本較高。

　　2)利用信號隔離器這種產(chǎn)品解決干擾問題烁枣。只要在有干擾的地方毡飒，輸入端和輸出端中間加上這種產(chǎn)品，就可有效解決干擾問題隶鹰。

　　5.為什么解決PLC系統(tǒng)干擾都選信號隔離器呢?

　　1)使用簡單方便痪寻、可靠，成本低廉虽惭。

　　2)可大量減輕設(shè)計(jì)人員橡类、系統(tǒng)調(diào)試人員工作量，即使復(fù)雜的系統(tǒng)在普通的設(shè)計(jì)人員手里芽唇，也會變的非彻嘶可靠。

　　6.信號隔離器工作原理是什么?

　　首先將PLC接收的信號匆笤，通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變換研侣，然后通過光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換，然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原信號或不同信號炮捧，同時(shí)對隔離后信號的供電電源進(jìn)行隔離處理庶诡。保證變換后的信號、電源咆课、地之間絕對獨(dú)立末誓。

　　7.信號隔離器功能是什么?

　　一：保護(hù)下級的控制回路。

　　二：消弱環(huán)境噪聲對測試電路的影響傀蚌。

　　三：抑制公共接地晌叽、變頻器甲施、電磁閥及不明脈沖對設(shè)備的干擾;同時(shí)對下級設(shè)備具有限壓、額流的功能是變送器囊砰、儀表重我、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實(shí)防護(hù)为惧。標(biāo)準(zhǔn)系列導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)狼谋，易于安裝，可有效的隔離：輸入搬即、輸出和電源及大地之間的電位坑搀。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動干擾。

　　8.現(xiàn)在市場有那么多品牌的隔離器贿桃，價(jià)格參差不齊溜封，該怎么選擇呢

　　隔離器位于二個(gè)系統(tǒng)通道之間，所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能裹视，同時(shí)要使隔離器輸入輸出模式(電壓型踢寂、電流型、環(huán)路供電型等)適應(yīng)前后端通道接口模式缠黍。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強(qiáng)度﹑總線通訊功能等許多重要參數(shù)涉及產(chǎn)品性能弄兜，例如：噪音與精度有關(guān)、功耗熱量與可靠性有關(guān)瓷式，這些需要使用者慎選替饿。總之贸典，適用视卢、可靠、產(chǎn)品性價(jià)比是選擇隔離器的主要原則瓤漏。

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