·自动化技术·
浅谈PLC控制系统的抗于扰能力
针强张杰
（甘南紫光智能交通与控制技术有限公司
甘南兰州
730070)
数字技术与应用
要：随看工业见代化在度的不断提高，PLC控制表统的发展和大规模应用已经十分广泛，它的技术电是日趋成熟，但作为工业产品
PLC控制系统和其它工业控制系统一样电有一个应其工作环境的极限能力，即就干扰的能力，本文根据PLC控制系统中主要影响和干抗系统正需工作的干就源的要型，来源，抗干就设计、就干就指施等方由逐行费单分新，用速PLC控制不就的就干的能力及预防播范。
关键调：PLC控制承统中图分类号：TS736
能力预防疆施
载干扰
文献标识码：A
1概述
随差科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。可编程序控制器(PLC)是综合计算机技术，自动控制技术和通信技术的一种新型的、通用的自动控制装置。它具有功能强大，可馨性高、使用灵括方便、易于编程及适应工业环境下应用等一系列优点，近年来在工业自动化、机电一体化、传统产业技术等方面应用越来越广泛，成为现代工业控制的三大支柱之
PLC控制系统的可等性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可馨运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中，PLC系统虽然在技术上已经非常成熟了，但是在特殊环境下仍然会出现一些间题，严重影响到设备正常工作能力，甚至会出现控制环节豪乱或系统无法正常工作的现象，本人从多年的工作实践中，对PLC 系统的过程控制环节、常见故障类型、营维护案例等进行了大量汇总，比对分析，对PLC控制系统受到主要的干扰问题提出一些措施。
2电磁干扰源及对系统的干扰 2.1干扰源及干扰一般分类
影响PLC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，这生电有剧烈移动的部位就是嗪声源，即干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因，噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分，按嗪声产生的原因不同，分为放电噪声，浪通噪声，高频报荡噪声等，按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声，候发噪声等，接噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰，共模下扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是借号对地的电位差，主要由电网审入，地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压选加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电率，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V以上，共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统1/O模件损坏率较高的主要原因），达
万方数据
文率编号：1007-9416（2010)09-0007-02
种共模干扰可为直流，亦可为交流。差横干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间揭合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种电压直接登加在信号上，直接影响测量与控制精度。
2.2PLC控制系统中电磁干扰的主要来 2.2.1来自空间的辐射干干扰空间的辐射电避场主要是由电力网
络、电气设备的暂态过程，雷电、无线电广播、电规、雷达，高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内，就会受到辐射十扰，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通结内网络的辑射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和 PLC局部解散及高压滑放元件进行保护。
来自系统外引线的干扰
2.2.2
主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种十扰在工业现场较严重，
(1)来自电源的于扰。电源引入的干扰是造成PLC控制系统故障的主要原因，选用隔离性能较高的PLC电源才能有效地避免。PLC系统的正常供电电源均由电网供电，由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰、而在线路上产生感应电压和电电醛。尤其是电网内部的变化，开关操作浪涌、大电力设备起停、交直流传动装引起的谐波、电阿矩路暂志冲击等，都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源、也就是能有效抑制电源高次请波等干扰的隔离变压器，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想，实际上，由于分布参数特别龙分布电容的存在，绝对隔离是不可能的。
(2)来自信号线引入的扰。与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵人。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串人的电网干扰，这往往被忽规，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，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测景精度大大降低，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，造成逐数据变化、误动和究机。PLC控制系统因信号引入干扰造成1/O模件报坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。
(3)来自接地系统混乱时的下扰，接地是提高电子设备电磁兼容性的有效手段之一，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十扰；面错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC 系统将无法正常工作，
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC 系统的干扰卡要是各个接地点电优分布不均，不同接地点间存在地电优差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏敲层必预一点接地，如果电境屏股层两端A，B都接地，就存在地电位差，有电流流过蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。
此外，屏层、接地线和大地有可能构成闲合环路，在变化磁场的作用下，屏敲层内就会出现感应电流，通过屏凝层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逐辑电路和模拟电路的正常工作，PLC工作的逻辑电压下扰客限较低，逐辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序亲乱成死机。模报地电位的分布将导致测录精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
来自PLC系镜内部的干扰
2.2.3
主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辆射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互响及元器件闻的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造广对系统内部进行电磁录容设计的内容，比较复杂，作为具体应用单位是无法改变，可不必过多考虑，但必须选择具有较多应用实绩或经过考验的系统才行。
3PLC控制系统主要抗干扰措施 PLC控制系统的抗于扰是一个系统工
程，抗干扰措施应该从设计、施工，运行过程等环节采取措施。主要是三个方面：抑制干扰源、切断或袭减电磁干扰的传播途径、提高装置和系统的抗干扰能力。
3.1PLC控制系统工程应用的抗干扰设计为了保证系统在工业电磁环境中免受
或减少内外电磁干扰，必须从设计阶段开始。首先是设备的选取，其次是综合抗干扰
数学技术与应用
7