PLC控制系統抗干擾技術與應用研究

曲國權

（大連市輕工業學校,遼寧 大連 116000）

PLC控制系統抗干擾技術與應用研究

曲國權

（大連市輕工業學校,遼寧 大連 116000）

本文中，筆者將從參加工作的經驗出發，總結國內企業PLC可編程邏輯控制器控制系統抗干擾技術的工作原理、功能作用與應用情況，為其他企業提供參考。

PLC可編程邏輯控制器控制系統；抗干擾技術；應用研究

0 引言

PLC控制系統的全稱解釋為：可編程邏輯控制器控制系統。為了排除不利干擾，確保PLC可編程邏輯控制器控制系統正常、穩定發揮作用和效果，企業有關技術管理人員應當選取恰當的防干擾技術，為PLC可編程邏輯控制器控制系統正常運作提供一個良好的外部空間環境，保證企業的生產活動順利完成。

1 PLC控制系統的抗干擾技術分析

PLC可編程邏輯控制器控制系統多為采用了電光隔離技術，并配置了獨立的電源，借助循環掃描接收輸入指令，并給出輸出反饋完成操作活動，因而具備一定的防干擾能力和運行穩定性。部分的PLC可編程邏輯控制器控制系統中，配備了內部監視設備，確保PLC控制系統得到持續、穩定的供電保障。PLC可編程邏輯控制器控制系統的效用發揮，與其內部硬件配置、軟件程序設計、電源穩定性都有密切關系，因此為了提升PLC控制系統的穩定協調性，應當謹慎選配控制系統的軟件程序和硬件配置。PLC可編程邏輯控制器控制系統在的設計之初，添加了自我監控與修復功能——當自動檢測到控制系統發生運行故障、功能無法啟動、不能響應指令的時候，將發出故障報警信息，并自行完成或者依靠管理人員調整修復，從而確保了PLC可編程邏輯控制器控制系統的穩定與可靠。

1.1 PLC控制系統的硬件抗干擾技術

硬件配置是確保PLC可編程邏輯控制器控制系統抗干擾性能的核心組成部分，因此有關企業技術管理人員應當重視PLC控制系統的硬件選配是否科學、達標，并對控制系統的硬件配置進行測試，檢測其在電力、磁力等特殊作業環境中的抗干擾屬性。筆者認為，在選擇并裝配PLC可編程邏輯控制器控制系統硬件設備的時候，尤其應當注重對硬件設備防干擾性能的測試，比照測試結果，判斷硬件設備的抗干擾能力是否合格，全面分析并掌握硬件設備的各項屬性和運行情況；設定產生干擾的作業生產環境的，并額測試硬件設備在其中的運行穩定性，分析、評估硬件設備的抗干擾屬性和抗干擾等級。

硬件配置過程中，管理人員還應當注意加強對其在系統中工作運行狀態、穩定程度的數據記錄和結果檢測。如果使用從國外引進的硬件設備，則應當考慮到硬件設備的出廠電壓設定值是否與我國電壓存在差異，然后在根據企業的現實生產情況，模擬PLC可編程邏輯控制器控制系統的運行環境，測試各項功能并記錄、分析相關數據，完成性能評測。

1.2 PLC控制系統的軟件抗干擾技術

軟件應用程序是PLC可編程邏輯控制器控制系統穩定運行的重要、根本保障，能夠排除不確定干擾因素對控制系統的消極影響，彌補硬件配置抗干擾性能的欠缺與不足，完善并提高PLC可編程邏輯控制器控制系統的整體抗干擾能力。軟件應用程序設計的優化，能夠大幅度提升PLC控制系統的穩定性能，優化控制系統的結構功能，實現定時裝置、計數裝置和其他電子零部件的協調運作，將非正常的干擾源和干擾因素排除在外，維持控制系統的正常運行。除此之外，軟件應用程序還能夠設計出病毒防火墻、惡意程序阻止功能，監控PLC可編程邏輯控制器控制系統的運行情況，當發現非正常的外部程序運行或者申請更改系統程序的時候，發出警報信號提醒操作人員，起到阻止干擾、排除危險隱患的作用。軟件應用程序還能夠觀測并記錄PLC控制系統的全部運行數據和產生信息，通過數據分析，排查其中是否存在運行故障，起到安全保障的作用。

1.3 PLC控制系統的電源抗干擾技術

維持穩定、持續的供電電源，是PLC可編程邏輯控制器控制系統正常運行的首要前提條件。為了確保供電電源不發生輸送值不穩、接入不良、變送器與電源不耦合等缺陷，應當對控制系統的電源情況進行持續觀測和監控，避免因為電源問題造成控制系統的運行故障。通常情況下，管理技術人員可以選擇獨立的、隔離的電源，同時注意獨立電源與控制系統的結構設計是否匹配，筆者建議安裝電源變壓器，起到穩定電壓、排除風險的抗干擾作用。此外，PLC可編程邏輯控制器控制系統中還可以根據生產情況，安置濾波設備，將干擾電波排除在外，維護控制系統運行環境的安全。

2 PLC系統的抗干擾技術應用

應用一：某廠一原料輸送裝置控制系統經技術改造后，采用三菱FX系列PLC作為順序聯鎖控制。投運后，出現無故跳停設備及啟停順序錯誤。經過認真排查分析，發現多處問題：因為屬于技改，利用一部分原有控制電纜，部分輸人信號線沒有使用屏蔽線且其中一段在電纜橋架中與動力電纜(其中包括大功率變頻裝置饋電電纜)平行敷設部分輸人、輸出信號使用的屏蔽電纜在輸人、輸出側和控制器側兩點接地，信號線中間有接頭時，屏蔽層未牢固連接等。上述問題所引起的干擾造成PLC控制系統的不能止常運行。后針對性地采取措施，重新敷設專用信號屏蔽電纜，在電纜橋架中敷設的部分采用穿鍍鋅管敷設，輸人、輸出信號使用的屏蔽電纜在輸控制器側單點接地，信號線中間接頭的屏蔽層牢固連接并進行絕緣處理。整改后，系統運行止常。

應用二：在某裝置的液位控制系統中有一聯鎖控制(采用西門子55一135U)，當液位低于10%時，將停加料反應并關出口閥，但這段時間由于時常有干擾信號，導致控制系統誤動作而影響正常生產，因此有必要結合現場的實際情設定一個濾波時間，把干擾信號濾掉。經過分析確定，在保證能夠及時動作的前提下，采用兩秒的濾波時間，即持續兩秒的低液位信號，控制系統動作，兩秒以內的信號控制系統不動作，這樣等于給系統一個合適的反應靈敏度，既保證了出現低液位報警信號時控制系統及時動作，又防止干擾假信號輸入造成系統誤動作。

綜上所述，PLC可編程邏輯控制器控制系統抗干擾技術對于企業的生產活動、組織管理具有重要現實意義，有關企業的技術管理人員應當重視抗干擾技術的學習與研究，全面評估企業生產過程中可能產生的各項干擾因素，從硬件配置、軟件程序設計、電源管理等方面，加強抗干擾技術管理，營造正常、安全的生產空間。

[1]黃海龍.PLC控制系統的干擾源分析與抗干擾措施[J].科技展望,2016(08).

[2]裴成剛.PLC控制系統結構與現場應用的抗干擾措施[J].內蒙古煤炭經濟,2015(11).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.238