加強單片機PLC控制系統抗干擾能力的措施分析

杜 娟

酒泉職業技術學院，甘肅酒泉 735000

加強單片機PLC控制系統抗干擾能力的措施分析

杜 娟

酒泉職業技術學院，甘肅酒泉 735000

隨著信息技術與科學技術的發展，在單片機的控制系統方面，有了較大的提高，尤其是在PLC控制系統的出現之后，隨著PLC技術的提高，使單片機的性能得到了很顯著的提高。而PLC控制系統更是直接的決定著單片機的使用性能。本文簡要分析了對干擾單片機PLC控制系統的因素，以及加強其抗干擾能力的幾個措施。

單片機；PLC控制系統；抗干擾能力

PLC控制系統是基于現代信息技術的一種可靠性強且具有多種多樣的獨特特點的成熟控制技術，所以在實際應用中，PLC控制系統被很多商家和實際工作人員所青睞。到目前為止，PLC控制系統在單片機的控制中已經成為了主流系統。其主要是通過PLC進行通信然后在用戶的LCD界面上顯示出系統工作的參數和狀態，并且在這個界面還能夠手動調節PLC的工藝參數。

1 干擾PLC控制系統的因素

在單片機的控制中，PLC控制系統得到了比較廣泛的使用，但是在實際的應用時，難免會出現一些問題，而單片機的控制很復雜，會受到很多因素的影響，所以必須要提高PLC控制系統的抗干擾能力。而影響PLC控制系統多種多樣的因素，只有分析各方面才能夠做好抗干擾的措施。主要影響PLC控制系統的因素主要有以下幾點：第一，電源波形畸變的干擾。GRT、GTO等器件是PLC控制系統中所使用的一些電力半導體器件，這些器件容易在工作的時候產生一些諸如諧波、噪聲等因素導致電源的波形產生畸變，從而干擾PLC控制系統的正常工作，造成一些比較麻煩的問題[1]。第二、電路耦合的干擾。因為回路中的較大公共阻抗發生耦合會產生電流從而對PLC控制系統造成電流的感染，產生一些比較危險的問題。而阻抗產生的主要原因是系統所選的接地點不正確或者系統的接地線的接地效果不良。第三，輸入元器件觸點的抖動干擾。如果控制系統所控制的區域發生了型對強烈的振動，就會帶動輸入元器件的觸點抖動，觸點的抖動又會產生一些錯誤的信號，從而對PLC控制系統發生干擾。第四，電容性和電感性的干擾。電容性干擾是指，電容會在對象和干擾源之間形成電動耦合，從而導致PLC控制受到電容耦合的作用而被影響。而由于干擾對象中所存在的電感性元件被干擾源中的交變磁場進行耦合，然后產生對PLC控制系統的干擾。

2 加強系統抗干擾能力的措施

2.1 確定有效方案

對于單片機PLC控制系統硬件的合理設計，對于單片機技術的發展，有著很重要的作用[2]。所以如果要加強PLC控制系統的抗干擾能力，就要對硬件設計方案做出一些有利的改進和加強措施，使系統在設計上就能夠解決干擾因素造成的影響。在對硬件進行設計時，要注意設計出抑制干擾源的硬件，并且設計出能夠有效衰減電磁干擾的傳播路徑，使系統的抗干擾能力得到有效的提升，設計時從這幾個方面進行改進。其次，在進行硬件設計的時候，要盡可能的配置較為合理的供電電源以及高性能設備，選擇PLC系統的正確接地點和接地方式，使得在PLC系統安裝時有據可依，將每個環節做到最好，使PLC系統的抗干擾能力大大加強。

在設計系統的硬件時，要注意采用具有優良性能的電源，因為電源對于系統性能的影響最直接。使性能優良的電源，能夠對電網進行引入的抑制，從而加強系統的抗干擾能力[3]。目前的PLC系統使用的電源主要是隔離性能良好的電源，在使用時，將優良的電源與PLC系統進行分開配線，而由于系統本身存在抗干擾能力，以及電源的抗干擾能力，分開布線能夠將二者的抗干擾能夠都充分的發揮出來。對于本身沒有教良好的抗干擾能力的PLC系統，可以采用采用帶屏蔽層的隔離變壓器做電源來供電。在特殊的情況下，還能夠采用線路濾波器使二者進行互相的作用，來提高系統的抗干擾能力。

對于接地系統的選擇和建立，要考慮系統的安全并且要考慮能夠對產生的干擾進行有效的抑制，從而加強系統的抗干擾能力。所以，接地系統要進行完整的加強，以提高系統的抗干擾能力。目前使用的接地系統的方式主要三種不同的方式，其中包括浮地式接地以及直接接地和電容接地，而這三種方式的使用場地也各有不同。而PLC控制系統在單片機的接地系統中，最適合的方式是直接接地。直接接地具有簡便的操作性，并且能夠很有效的發揮系統的作用，同時還有較強的抗干擾能力。直接接地主要包括串聯一點以及并聯一點兩種接地方式。對于線路布置集中的PLC控制系統采用并聯一點接地式，而如果系統各裝置的間距比較大，則比較適合采用串聯一點接地式的接地方式。這兩種方式能夠很好的提高系統的抗干擾能力。圖1為某交流電源濾波和屏蔽的電路圖。

要提高系統的抗干擾能力，除了對系統硬件合理設計以外，還要對系統的軟件進行合理的設計。因為系統受到的干擾因素許多，這些干擾只靠硬件設施很難夠做到完全消除，而要從根本上對這些干擾進行消除，還需要對系統的軟件設計進行處理，使系統的抗干擾能力做到真正的加強。要在設計中屏蔽可能出現的錯誤信號。在單片機的PLC控制系統中，有錯綜復雜的電磁環境，會對系統產生許多干擾，所以要結合硬件和軟件才能夠最大限度的提高系統的抗干擾能力。而錯誤信號就是系統中經常出現的干擾，這些錯誤信號存在于系統中對系統有極大的干擾。在設計時，應該采用兩個內部定時器，將PLC控制系統限制在正常的發信號時間之內，使其他的錯誤信號能夠被控制系統所剔除和淘汰，這樣就能減少錯誤信號對系統所產生的影響[4]。

3 結論

總而言之，在單片機的PLC控制系統中，有許多干擾系統正常運行的因素，因此要加強系統的抗干擾能力，使系統能夠正常且合理的運行，要對系統的硬件進行合理的設計，使用具有優良性能的電源并選擇適合的接地系統，同時要加強對系統軟件的合理設計，屏蔽錯誤信號的產生，使整個系統的抗干擾能力大大增加，使系統的工作更加有效。

TP3

A

1674-6708（2015）150-0042-01

杜娟，本科，助教，研究方向：單片機、PLC等相關的控制2.2 設計合理的軟件