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PLC控制系统的抗干扰问题

发表于:2019-05-24 11:25 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  随着工业设备自动化控制技术问题也越来越不容忽视。PLC控制系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行,而系统的可靠性则直接影响到企业的安全和经济运行。本文介绍了龙门吊采用PLC控制后,各种干扰的来源、类型及抗干扰的实施策略。

  干扰的主要来源

  (一)来自空间的辐射干扰

  空间辐射电磁场主要是由电力网络、雷电、无线电广播和雷达等产生的,通常称为辐射干扰。其影响主要通过两条路径:一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰;二是对PLC通信网络的辐射,由通信线路感应产生干扰。此种干扰发生几率比较少,一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽进行保护。

  (二)来自系统外引线的干扰

  这种干扰主要通过电源和信号线产生,通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较为严重,主要有下面三类:

  第一类是来自电源的干扰。实践证明,因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,一般通过加稳压器等设备解决。

  第二类是来自信号线引入的干扰。此干扰主要有两种信息途径: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,这往往被忽视;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这种干扰往往非常严重。

  由信号引入的干扰会引起I/0信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。此种干扰经常发生于信号距离长的龙门吊上,常采用加中继隔离的方法,来屏蔽掉感应电压,解决干扰问题。

  第三类是来自接地系统混乱的干扰。众所周知接地是提高电子设备抗干扰的有效手段之一,正确的接地既能抑制设备向外发出干扰;但是错误的接地反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统无法正常工作。PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等,如果接地系统混乱,对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。

  例如电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层。当发生异常状态如雷电击时,地线电流将更大。此外,屏蔽层、接地线和大地可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内会出现感应电流,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生地地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。我们曾在中铁龙门吊的系统中遇到过此种干扰,解决此类干扰的关键就在于分清接地方式,为系统提供良好的接地性能。

  (三)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、模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂家对系统内部进行电磁兼容设计的内容,一般在成熟的系统中很少发生。

  PLC控制系统的干扰中一个十分复杂的问题,因此在考虑抗干扰问题中应综合考虑各方面的因素,合理有效地抑制干扰,采取对症下药的方法,才能够使PLC控制系统正常工作,保证工业设备安全高效运行。

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