PLC信號干擾的產生分析及處理方法研究

李玉鵬　韓濤　劉啟福

摘要：PLC信號干擾的發生，會影響自動化控制系統設備的正常、穩定運行。對于PLC信號干擾來說，其產生主要受到的干擾源包括：動力電纜電磁感應、系統內部接線以及接地系統干擾等。為了提高自動化控制系統設備的運行效率及安全性，需了解PLC信號干擾因素，并采取有效的解決處理方法。

關鍵詞：PLC;信號干擾;干擾因素;處理方法

中圖分類號：TP2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）02-0110-01

近年來，隨著我國工業技術水平的不斷提升，PLC自動化控制系統設備在工業生產領域得到了廣泛的應用，但是在實際工作過程中，PLC自動化控制系統設備也存在PLC信號干擾的問題，結合工作實踐分析發現PLC信號干擾的產生因素較多，為了提高PLC自動化控制系統設備的運行效益，便有必要找出干擾源，并采取有效的處理方法[1]。鑒于此，本課題圍繞“PLC信號干擾的產生及處理方法”進行研究具備一定的價值意義。

1 PLC信號干擾源分析

以某工業工程作業為例，在實際操作過程中應用了PLC自動化控制系統，但是投入應用期間由于PLC信號傳輸干擾的出現，導致故障停車，進而導致工業產生產品的質量降低。考慮到PLC信號干擾問題得到有效解決，進而提高產品的質量。分析出了以下PLC信號干擾源：

1.1 動力電纜電磁感應干擾

在實際工作作業當中，由于信號傳輸電纜缺乏專門的敷設路勁，通過設置簡單化的穿管模式實現信號的隔離屏蔽，在此條件下，儀器信號為弱點，同時PLC控制信號也屬于弱電，而動力電纜屬強電。這樣，在電纜之間產生的電磁感應的條件下，便會導致弱電信號的穩定性受到很大程度的影響[2]。此外，在工作時間長的情況下，穿管會出現老化的現象，從而使得強電導致信號干擾的問題越來越嚴重。

1.2 系統內部接線干擾

由于PLC控制柜收治在控制區域相對應的配電室內部，從柜內接線情況分析，不但存在PLC內部接線，同時還存在現場控制箱接線與就地配電柜接線。因線路復雜，未能將傳輸信號線和強電電纜合理分隔開來，同時由于檢修工作人員工作交接環節多，導致接線缺乏統一的標準，進而出現控制線路設置混亂的問題。從PLC柜來看，設置了分層接線槽，但是在同一線槽內部接線捆扎過程總，未能對交流線與直流線進行有效區分;尤其是基于PLC柜下部進線處，比較長的電纜沒有截斷在適宜的部位，僅通過就地盤線捆扎的方式進行處理，而一些單芯電纜感應電則達到了數十伏，這樣便容易出現信號波動，進一步導致電氣設備出現誤動作故障。

1.3 接地系統干擾

在確保接地的正確的條件下，可以使系統的穩定性得到有效提升，進而使電磁干擾影響能夠得到有效控制。對于PLC控制系統來說，其接地方式涵蓋了：其一，系統接地;其二，屏蔽接地;其三，交流接地;其四，保護接地[3]。但是，由于控制系統的接地系統不夠健全，尤其是在電纜屏蔽層出現了接地混亂的狀況，在多點接地的影響，致使接地點有電位差存在，進一步容易產生的電流使信號傳輸受到很大程度的干擾影響。

2 PLC信號干擾處理方法分析

2.1 合理選取屏蔽線路材料

為了使PLC信號抗干擾能力增強，有必要合理選取屏蔽線路材料。一方面，對于開關量電纜，如果傳輸距離比較遠，則選擇常規屏蔽電纜;另一方面，如果模擬信號線與通訊中心號頻率很高，則可選擇專用屏蔽線[4]。此外，如果信號要求較低，可選擇使用帶屏蔽層的電纜。總之，通過合理選擇屏蔽線路材料，使PLC信號抗干擾能力得到有效增強。

2.2 保證電纜敷設與柜內接線的準確

合理地對場地條件進行利用，采取對強弱電纜進行分別敷設的處理方法思路，對于一些弱電控制電纜，比如模擬信號線、通號線以及控制線等，需確保和高頻干擾之間充分隔離開。對于大型的電機供電電纜及變壓器高壓電纜等設備，在敷設間距方面需合理控制，保證不低于60厘米。倘若由于受到條件的限制，在區域分開敷設方面存在較大的困難，信號電纜需要采取穿管敷設措施，此時可以使用金屬管，或者使用金屬網套住，起到保護的作用。與此同時，對于PLC柜內部接線，需具備統一的標準，對傳輸信號線和強電線采取分層走線設計方案，對直流信號線與交流線則采取分別捆扎走向的設計方案。

2.3 對接地系統加以完善

在接地不具標準性的情況下，容易引發PLC信號干擾，為了解決此類信號干擾的出現，有必要對接地系統加以完善。一方面，對于PLC系統來說，需具備1個標準的零電位;與此同時，對于設備金屬外殼當中存在的感應電，還有電氣回路當中部分存在的電壓，有必要采取有效消除處理措施。另一方面，針對低頻電路，需使用一點接地處理方法，對于高頻電路則需使用多點接地的處理方法;并且，對原接地系統，進行認真負責地進行檢查，通過檢查判斷有無信號源干擾問題出現，如果存在需及時解決。此外，對于屏蔽地和保護地來說，需采取分別獨立接地處理措施，對于電源接地與信號接地形成回路的現象需充分避免。與此同時，對于PLC控制柜安全接地，避免和別的電控柜接地于同一個接地裝置當中。對信號線進行及時排查，通過排查判斷有無接頭存在，倘若存在則需基于接頭部位進行屏蔽措施的設置，使多點接地引發電位差的出現得到有效預防。對于開關量信號線來說，需和模擬量信號之間進行分開設置走線，同時確保模擬量信號屏蔽層具備接地設計;對于屏蔽接地，還需確保和電壓器零線等相關強電設備接地有足夠的間隔距離，通常需間隔在>15米。

3 結語

綜上所述，PLC信號干擾源較多，包括了：動力電纜電磁感應干擾、系統內部接線干擾以及接地系統干擾等。為了增強PLC信號的抗干擾能力，可以采取合理選取屏蔽線路材料、保證電纜敷設與柜內接線的準確以及對接地系統加以完善等方法實現。相信在PLC信號的抗干擾能力得到有效增強，自動控制系統設備的運行可靠性、安全性及質量將能夠得到全面提升，最終為工業工作生產效率及質量的提高奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1] 鄒鵬.強干擾下艦船通信網絡信號傳輸質量檢測方法[J].艦船科學技術，2019，41（04）：109-111.

[2] 汪舉.解決由信號干擾導致軌道電路接收電壓波動的一般方法[J].鐵路通信信號工程技術，2019，16（01）：77-80+84.

[3] 夏志，陳建忠，牛英滔，韓晨，逄天洋.無線通信中跟蹤干擾信號檢測方法及檢測性能[J].太赫茲科學與電子信息學報，2018，16（06）：989-996.

[4] 許春香，許海濤，林偉國.基于同源性檢驗的干擾信號識別方法[J].傳感器與微系統，2019，38（01）：36-40.

Study on the Generation and Processing of PLC Signal Interference

LI Yu-peng，HAN Tao，LIU Qi-fu

（Shenyang Blower Group Co.， Ltd Shenyang Liaoning? 110869）

Abstract：The occurrence of PLC signal interference will affect the normal and stable operation of automatic control system equipment. As far as PLC signal interference is concerned， the main interference sources include electromagnetic induction of power cable， internal connection of the system and interference of grounding system and so on. In order to improve the operation efficiency and safety of the automatic control system equipment， it is necessary to understand the interference factors of the PLC signal and take effective measures to deal with it.

Key words：PLC; signal interference; interference factor; processing method