加強單片機PLC控制系統抗干擾能力的措施

摘 要：如今二十一世紀，科技的水平不斷提高，與此同時，PLC控制系統的應用范圍也越來越廣。單片機隨著電子產品的不斷發展，單片機的自身性能得到了顯著的提高。不論是在處理能力上還是抗干擾能力方面，單片機的性能都得到了飛速的提高。單片機作為計算機中重要的組成部分，分析它的PLC控制系統的抗干擾能力有著關鍵性的意義。因此文章主要分析了影響PLC控制系統的抗干擾能力的具體因素，通過進一步分析和探討，從而提出了相應的加強單片機PLC控制系統抗干擾能力的具體措施。

關鍵詞：單片機；PLC控制系統；抗干擾能力；措施

PLC控制系統以其自身的獨特優勢，工作穩定、運行可靠、控制力強、技術成熟等特點贏得了很多商家的青睞。在單片機的應用中，PLC控制系統已經成為了其組成中的重要組成部分。單片機主要利用PLC必備的編程接口來進行通信，使用LCD作為用戶的界面，界面中可以顯示出PLC的工作狀態、工藝參數，也可以使用相應的按鍵來設置具體的工藝參數。PLC控制系統確實在單片機中得到了廣泛的應用，但是在應用的時候，也難免會出現各類的問題，尤其是其中有很多干擾源，嚴重影響了單片機PLC控制系統的抗干擾能力。做好相應的抗干擾措施，對于加速單片機的發展有著至關重要的意義。

1 影響單片機PLC控制系統的干擾因素

影響單片機PLC控制系統的干擾因素很多，在使用的過程中需要注意多方面，只有綜合了各方面影響因素，才能更好地做好相應的防護措施。以下就主要分析具體的干擾因素：（1）電源波形的畸變干擾。在PLC控制系統中多是采用GRT、GTO等電力半導體器件，這些半導體器件在工作的時候容易產生諧波、噪聲等多種干擾，這些干擾也正是導致電源波形畸變的主要原因。進而對PLC控制系統產生一定的干擾。（2）電路耦合干擾。電路耦合干擾是由于回路公共阻抗發生耦合從而產生電流，該過程中所產生的一些電流自然對PLC控制系統產生一定的干擾。發生耦合的主要原因是PLC接地點的選擇不當或者是接地不良造成的。（3）輸入元器件觸點的抖動干擾。在該過程中的觸點發生抖動主要是由于現場發生強烈的振動，觸點發生抖動之后會產生一種誤信號而形成一種干擾。（4）電容性和電感性干擾。電容性干擾是由于電容引發的，在干擾源與干擾對象之間存在一種電容耦合，電容耦合相互作用就會對PLC控制系統產生干擾。而電感性耦合則是由于干擾源中的交變磁場通過對干擾對象中的電感性元件耦合所產生的一種干擾。不論是電容性干擾還是電感性干擾，對PLC控制系統產生的干擾都是不可忽略的。

2 加強單片機PLC控制系統抗干擾能力的具體措施分析

2.1 確定合理的硬件設計方案，加強系統的抗干擾能力

硬件設計對于單片機的發展具有關鍵性的意義。在一定程度上對硬件設計方案作出一定的改進，并提出相應的改進措施，必然可以加強系統的抗干擾能力。在進行硬件設計方案的改進時，需要注意以下幾點：首先，抑制干擾源、切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑、提高裝置和系統的抗干擾能力，這三個方面的控制對于系統的抗干擾能力具有關鍵性的意義。其次，從硬件設計的角度入手，合理地配置相應的供電電源，盡可能選擇高性能的設備、正確的接地點、接地方式等有效措施，在每一個環節盡可能控制好，從而提高系統的抗干擾能力。

2.1.1 采用優良的電源加強系統的抗干擾能力

電源對于整個系統的性能有著最直接的聯系。采用優良的電源，可以有效地抑制電網的引入，對加強系統的抗干擾能力有一定的促進作用。在現有的PLC控制系統中，使用的最為廣泛的電源就是隔離性能比較好的電源。因為PLC控制系統本身具有一定的抗干擾能力，在使用的過程中，將電源與系統動力設備進行分開配線，這樣做的好處就是充分利用PLC控制系統的抗干擾能力，從而提升系統的抗干擾能力。但如果是系統本身受到的干擾比較嚴重，利用PLC控制系統本身的抗干擾能力遠遠不夠，此時必須采用帶屏蔽層的隔離變壓器進行供電，在情況允許的條件下還可能加上接線路濾波器，二者相互作用，從而抑制交直流電流在系統中產生的干擾。

2.1.2 因地制宜，建立正確的接地系統

接地系統的建立，對于系統能否具有抗干擾能力具有最直接的影響。在實際情況中，接地的最主要目的有兩個：一個是為了保障系統的安全；另一個是為了抑制產生的干擾。因此，完善接地系統也是加強系統抗干擾能力的主要措施。系統接地的時候使用的比較多的接地方式主要有三種：浮地、直接接地、電容接地。面對不同的實際情況，采用的接地方式也會有所不一樣。在單片機的PLC控制系統中，最適合使用的接地方式是直接接地。直接接地相比而言操作起來比較簡便，對性能的影響也較小，與此相應的抗干擾能力也是蠻強的，較好的適應了單片機PLC控制系統的發展。直接接地根據情況的不同也分為串聯一點接地式和并聯一點接地式。對于布置比較集中的PLC控制系統比較適合采用并聯一點接入式，將各個裝置中的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。如果裝置之間的間距比較大，適合采用串聯一點接入式。不同的情況，適合采用的接地方式也會不同。

2.2 合理的設計軟件

除了對系統的硬件進行合理地設計之外，對軟件進行合理的設計也是至關重要的。在系統中，受到的干擾多種多樣，要想從根本上消除干擾，光靠硬件是絕對不行的，因此在加強單片機PLC控制系統抗干擾能力的同時，對相應的軟件進行一定的處理，對于系統的抗干擾能力的加強具有極大的促進作用。

2.2.1 屏蔽可能出現的錯誤信號

面對復雜的電磁環境，綜合硬件措施和軟件措施才能最大限度地消除系統的干擾。在系統中，經常性地由于多種原因而造成很多的錯誤信號的產生，這些錯誤信號的存在只會進一步加劇系統的干擾。對系統軟件做出相應的的改進。用兩個內部定時器，限定PLC控制系統只在該開關正常發信號的時間內采樣，這樣一來，就可以屏蔽掉其他時間發出的錯誤信號。這樣做的主要原理是各個設備動作的時間是固定不變的，開關發出信號的時間也是固定在同一時刻。

2.2.2 利用時間檢測提示

系統內部的機械設備在各自工步動作需要的時間一般都是固定不變的。即使發生一定的改變，變化也是非常小的，可以忽略不計。因此可以將這些需要的時間作為參考。

3 結束語

綜上所述，單片機PLC控制系統容易受到多種因素的的干擾，為了進一步加強系統的抗干擾能力，只有從系統的硬件方面入手，合理地設計硬件線路，并且加強對軟件的設計，才能不斷提升系統的抗干擾能力，從而促進單片機控制系統的進一步發展。

參考文獻

[1]王存記，曹秀海，辛琦.PLC控制系統中常見的電磁干擾及防治措施[J].煤礦機械，2007（3）.

[2]黃冬來，沈振強.提高PLC控制系統的抗干擾能力分析[J].中國西部科技，2006（35）.

[3]李新軍.常見PLC控制系統干擾產生原因及抗干擾措施[J].新疆鋼鐵，2006（4）.

[4]姜鳳茹.芻議如何提高PLC控制抗干擾能力[J].信息與電腦（理論版），2012（9）.

[5]徐冬奇.可編程序控制器系統的抗干擾對策[J].安徽冶金科技職業學院學報，2008（3）.