PLC控制系統的干擾源分析與抗干擾措施

孫遠勇 王楓

（貴州鋼繩股份有限公司 貴州省遵義市 563000）

1 引言

由于當前的科技發展速度十分迅速，因此隨著科學技術的發展，PLC對于實際的過程應用中的作用也是逐漸增大。在進行實際的運行過程中，PLC控制系統的可靠性對公司的經濟發展和正常運行起著非常重要的作用。自動化系統中使用的各種LC安裝在控制室中，其中一些安裝在生產現場和電器上。它們大多使用強電路和電器，并且在正常使用期間容易在惡劣的電磁環境中形成。為了提高PLC控制系統在實際工作中的可靠性，有必要對相關設備的生產提出一定的要求。一方面，PLC制造商需要對相關電氣設備的抗干擾能力進行一定的更新和增強，相反，必須強調工程設計，安裝和維護，各種協調能有效解決這一問題，有效提高抗干擾系統性能。

2 PLC系統中的主要干擾源

在進行實際的工作過程中，根據分析發現，對PLC控制系統有重大影響的中斷源非常類似于通常影響正常使用期間工業設備控制中斷源的中斷源。大多數干擾發生在電流或大電壓變化的區域，這些是噪聲和干擾位置的來源。它們通常根據不同的噪聲干擾模式對其實際的干擾進行了一定的劃分，主要分為共模干擾和差分模干擾。共模干擾是信號源頭和地面之間存在一定的電勢差，主要由共同狀態（同一方向）電壓、地面電位差和空間電磁輻射引起。差分電壓從不對稱共模電壓電路的轉換直接影響信號的測量和控制，造成相關的電器元件產生一定的損壞（這就是為什么有些系統I/O模塊一次的損壞率較高）。共模干擾可以是DC或AC，差分模式干擾是指信號桅桿之間的干擾電壓，這主要是由于信號耦合中電磁感應空間的普通模式的干擾和不平衡的電路轉換。而實際信號干擾的疊加將直接影響測量精度和控制程度，干擾因素主要包括以下幾個方面：

2.1 來自空間輻射的干擾

電磁輻射（EMI）領域主要是由于電網，電氣設備，雷電，無線電，電視，雷達，高頻感應加熱設備等臨時過程。這些干擾通常被稱為發射障礙，極端循環等。如果plc系統在進行實際工作的過程中主要的工作環境是在RF場中，它將受到輻射的影響，并且其影響過程主要由兩種方式構成。首先，它直接輻射到內部PLC進行一定的影響，并且在一定程度上造成電路干擾。另一種是PLC通信網絡對其實際的電器元件進行輻射，由感應線引起的通信線路。

2.2 來自系統外引線的干擾

這種類型的干擾主要通過引入電力線和信號線起作用，并且通常被稱為干擾。這種混亂方法對我們的行業造成了更嚴重的破壞。有三種主要的行動類型：

（1）電力中斷。大多數普通電源PLC系統由電網供電，在實際電力傳輸過程中，由于電網在電力傳輸過程中的真實覆蓋范圍很廣，可能會受到線路上所有電磁干擾引起的電壓和電流的影響。特別是由于電網的變化如開關電路，停止啟動，諧波傳輸AC/DC電源設備，以及電網短路瞬變，PLC系統干擾原有的電源線。

（2）除了有效的信息傳輸外，與PLC控制系統相連接的各種信號傳輸線路始終具有外部干擾信號。其主要的干擾有兩種主要的干擾類型。首先，發射機功率或常規信號通常與電網干擾有關。其次，信號線是由空間電磁輻射引起的，即信號線上的外部感應干擾非常嚴重。在實際操作過程中，信號會導致I/O信號異常工作，這可能會降低實際測量的準確性。它會損壞部件。對于弱性能隔離系統，它還會導致信號之間的干擾，導致共享系統總線回流，導致邏輯數據更改，錯誤操作和死鎖。在PLC控制系統中，由于異常信號中斷導致系統損壞。

（3）地面系統的擾動。接地在對提高電子設備電磁兼容性等方面有著較為提出的優點。正確的接地不僅并且可以在一定程度上抑制電磁干擾的影響，還可以輸入嚴重的干擾信號，使PLC系統不能正常工作。PLC控制系統的接地線在進行實際的分類中主要包含以下幾種類型：也就是分為接地系統，接地屏蔽，交流接地和接地保護。接地系統和PLC系統的中斷是由于潛在的潛在異常接頭的分布以及不同子單元之間的電位差，這會導致燃燒電路中的電流并影響系統的正常運行。在電纜屏蔽過程中必須有一個基座。使得其實際的安全得到一定程度的保護。例如，如果電纜屏蔽在A和B的兩端都處于接地的情況，就會在一定程度上產生一定的接地電位差。電流會通過屏蔽體。此外，屏蔽線和接地線可以形成一個閉環。在磁場變化的影響下，屏蔽層通過屏蔽層與屏蔽層之間的核變化和干擾信號電路感應電流。如果系統和其他接地受到干擾，基本電路會產生不均勻的地電位分布，影響PLC中模擬和模擬電路的邏輯運算。PLC邏輯電壓干擾容限低。潛在的邏輯電位可能容易影響邏輯運算和PLC數據存儲，導致數據混亂，運行程序或停機。

2.3 PLC系統的干擾

邏輯電路相互輻射產生的電磁輻射最重要的組成部分和電路及其對模擬電路的影響，以及元件與其他元件之間相互作用和不匹配的邏輯基礎。該系統屬于PLC制造商的電磁兼容性，由于應用部門無法更改，因此在應用中應謹慎選擇更實用的測試系統。

2.4 抑制干擾的主要措施

在持續不斷的中斷過程中，為確保系統盡可能避免或減少工業電磁環境中復雜的電磁干擾，必須在設計和施工中采取有效的壓迫措施。騷擾的基本原則是抑制相關的干擾源，減弱電磁干擾弱點的弱化，增強設備和系統的抗干擾能力。

3 電源部分的攔截是抗干擾的重點

在進行分析的過程中發現，如果空間磁場強度達到3×10-6T，將導致計算機誤操作和計算錯誤。當磁場強度達到或接近2.4×10-4T時，其實際的運行在一定程度上就會對電腦造成較長時間的損壞。在PLC系統中對來自空間輻射的干擾是強電場和磁場的最嚴重的大氣過電壓，包括直接雷電過電壓和電網，電氣設備和另一個物體的靜電感應過程的瞬態過程。電磁感應引起的過電壓或過電壓。企業在進行實際的運營中使用的電力都是由國家電網提供220V測控系統，并為自己的建筑配備了一些避雷器，并設置了各種防護措施。雖然過電壓能力減弱，但POPLC系統仍然存在高殘余高壓。WER電源（如CPU電源，I/O電源等），變送器電源和PLC系統直接與FGC電器的電源相關，進入系統。電源攔截是干擾的關鍵。根據實際分析和理論證據，可以發現以下步驟可以在一定程度上影響空間輻射。

電源的截斷。AC部分根據其實際的特點采用雙重隔離，并與1：1（超過500500V）的防雷變壓器連接，并且與主接收企業的220V電源連接。因此必須在初/次子是一個氧化鋅變阻器RM并聯，能有效地抑制供電方式進入雷電波。咋子進行實際的額使用過程中，壓敏電阻的實際的工作原理是：在正常工作電壓的實驗過程中時，它實際的工作狀態是屬于處于高電阻狀態，并且其實際的工作僅限一個數量級的電流通過相等的開路狀態，當存在電壓優勢時，會受到其他電壓和低電阻的環境影響，并且根據穴位相關的原理，結果是電阻急劇下降而電流上升。當剩余電壓結束時，電路電壓返回到正常工作電壓，并且變阻器返回到高電阻狀態。

4 完善而合理的接地系統是抗干擾的有效措施

接地的兩個目的在實際工作的過程中對其實際的安全運行有著極為重要的影響，一個是安全的，后一個是主要用于一定程度的抗干擾。完善的軌道系統是防止電磁干擾的有效步驟：

（1）工作接地。在進行實際操作的過程中控制柜必須與絕緣板和地面絕緣。必須嚴格劃分基本流程。并且連接模擬信號的實際電纜保護層不應接地，且其實際運行主要集中在電纜的兩端（儀表或控制裝置的末端和控制柜的末端）。因此當存在較為明顯的干擾時，可以考慮采用一定的電容干擾波對其實際的干擾進行分析。

（2）系統接地。PLC控制系統在進行實際運行的過程中主要處低電平較低的狀態之中。因此為了使得其在實際的運行中更加順利，就必須對其采用直接接地的連接方式。

（3）信號的來源是接地。當信號源接地時，屏蔽層應在信號端接地。地面不接地時，應與PLC側連接。

（4）在信號連接到計算機之前，為了加強相關設備之間的相互獨立性，對電容器進行連接時需要將其連接到信號線與地面之間的地面，使得其產生的共模干擾盡可能的減小到最低的程度。

5 結語

隨著自動化的進一步發展，自動化控制在生產中發揮著越來越重要的作用。因此，系統的實施應考慮干擾的可能影響并采取必要的抗干擾措施。在發生騷擾之前最好能夠承受騷擾。