PLC控制系統中的抗干擾分析及措施

劉燁 徐帥

摘 要：隨著國家經濟的快速發展，國家的工業、農業以及科學技術也都得到了快速發展，然而在發展中計算機為較快的一類。PLC的應用越來越廣泛，已經占據了各行各業的控制系統中心，由于其自身特點方便和穩定性高，在市場中有著很高的應用價值。因此，本文章通過研究分析PLC控制系統中的干擾源，提出一些相應地設計措施。

關鍵詞：PLC控制系統；抗干擾；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.097

隨著工業領域在國內的快速發展，PLC控制系統對工業領域的控制系統產生了巨大的技術革新影響。從現有的形式來看，PLC控制系統在工業控制系統中的地位越來越高。雖然PLC控制系統比其它系統有著性價比高的應用價值，但是PCL控制系統的工作環境卻是很惡劣，工作中不斷受到外部環境的干擾。因此，對于控制系統設計有著很高的要求，通過加強系統的抗干擾能力，獲得一個更加可靠的控制系統。

1 干擾PLC控制系統的原因

PLC系統的安全可靠性關系到整個企業項目的經營，系統的抗干擾能力是保障整個系統正常運行的籌碼。然而，在實際操作中，受到工作環境的影響，干擾PLC控制的因素也有很多。具體有PLC控制系統的內部引起的因素、電源和外接線的干擾、空間輻射的干擾。具體的干擾PLC控制系統的原因如下。

1.1 PLC控制系統的內部引起的干擾源

盡管PLC控制系統有很多優點，但自身也有很多不足。當系統工作中其內部也會發出噪音，干擾系統的正常運行。比如，系統運轉中其內部硬件尤其溫度過高而壞掉。還有一些系統線路當中由于某些元器件引起的抖動，或者元器件之間電路連接不規范、相互之間的元器件生產時連接的不緊密。這些都會對PLC系統產生干擾源，但是由于這些干擾源都是來自系統內部，因此，產生這些干擾源的主要原因也是設計師在進行軟件設計時對設計方案考慮不合理而導致的。

1.2 來自電源和外接線的干擾

PLC控制系統外的干擾源主要通過電源或者外接線，這樣也叫作傳導干擾。這種干擾源在工業生產中也比較常見。PLC控制系統的供電源通常由電網輸送，但是由于電網的輸送面積比較廣，電網內部開關復雜，大型設備開關、直流與交流相互傳動等引起的變化，通過線路傳送到電源那邊，這樣一來，尤其PLC控制系統的隔離性差，就會產生干擾影響。再者，通過連接PLC控制系統的信號傳輸有很多，除了一些有用的信息外，難免會出現一些其他信號干擾，主要通過供電源不時進入電網進行干擾和受到電磁輻射的影響而產生的干擾。由于信號之間的相互干擾就會讓系統產生死機或者數據丟失。最后就是接地系統發生混亂而產生干擾，接地的目的主要提高電磁設備的兼容性，正確的接地不僅能減少電磁的干擾，還能減少設備的外部干擾。然而在系統實際執行時由于接地不正確就會導致干擾信號的出現。

1.3 空間輻射的干擾

空間輻射的干擾也是一種較為常見的干擾源，由于受到電力或者電氣設備的影響，進而產生輻射干擾，這些輻射干擾通常由雷電、高頻率加熱設備等構成。其構成比較復雜，主要通過PLC網絡間的輻射來進行干擾，通過通訊線路作為橋梁進而介入干擾。再者，就是直接對PLC內部進行輻射干擾，從電路感應開始產生，通過電磁場的大小來決定干擾的頻率。因此，空間輻射的干擾也不能忽視，它主要通過現場設備分布所產生的電磁場大小有關。

2 PLC控制系統中抗干擾的新思路

PCL控制系統主要應用于工業的現場工作，比如煙草的生產工作。通過與生產設備直接連接來對生產設備操作，然而普通PLC控制系統所需求的電壓比較低，所以在工業生產過程中很容易對PLC控制系統產生干擾。面對常見的PLC控制系統的內部引起的因素、電源和外接線的干擾、空間輻射的干擾等，因此，在設計PLC控制系統時要根據實際的情況來設計相對應的抗干擾措施。具體的PLC控制系統中抗干擾的新思路如下。

2.1 電源抗干擾的介入

源變壓器作為電源的主要元件之一，為了防止電網的干擾，在設計時通常選取隔離變壓器，然而其容量也要比實際的需求也要大1倍以上，同時在使用中注意變壓器的接地，對于次級線圈一般采用雙膠線，這樣一來，就會大大地減少電源線之間的干擾。再者，在條件允許的情況下，還可以為隔離變壓器加入一個濾波器，這樣不僅能降低信號的干擾，還能增強系統的可靠性。

2.2 利用硬件抗干擾

硬件抗干擾措施也是一種常見的抗干擾措施，通過對基礎設施方面的改進進行抗干擾。首先將PLC控制系統的外部的環境和影響作為出發點，通過使用差模抑制器來減少電磁輻射對控制系統的干擾。最后，對于PLC控制系統的控制器和輸入輸出系統分別用不同的隔離變壓器進行單獨供電，并且不受主電路的控制，這樣一來，當系統中某一電源發生意外情況時，也不會導致其它系統部分工作的正常運行。

2.3 利用軟件抗干擾

PLC控制系統的運轉時由一臺微型計算機構成，這種微型計算機最大的優點就是能通過完善軟件的設計從而達到所想要的PLC控制系統的功能。這樣一來，在抗干擾時也可以從軟件入手，通過不斷加強信號的處理和數據的加密過程，那么可以讓PLC控制系統的可靠性更強，從而增強抗輻射的能力。同時也要不斷優化內部元器件的相互關系，通過合理的軟件設計，減少一同運行中的事故出現率。

3 總結

社會生活的越來越方便離不開PLC控制系統的產生，它不僅應用領域廣泛，而且其本身的優點也非常多。因此在實際操作過程中應提升電源抗干擾能力、硬件抗干擾能力、軟件抗干擾能力。同時也要加強人才的培養，不斷完善PLC控制系統的評價體系，這樣一來，才能不斷完善PLC控制系統的發展。

參考文獻：

[1]曹準.PLC控制系統中的抗干擾思考[J].工業設計，2015，14（15）：

106-107.

[2]路澤永.PLC控制系統的干擾源的分析與對策[J].電子制作，2016

，25（26）：15-16.

[3]趙孝武.PLC控制系統常見干擾及應對措施[J].科技創新與應用，2017，19（20）：158-159.

作者簡介：劉燁（1984-），女，遼寧鞍山人，碩士，副教授，研究方向：電氣自動化。