控制系統(tǒng)的可靠性一直是機(jī)電行業(yè)和自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)所關(guān)注的焦點(diǎn)，因?yàn)樗苯佑绊懫髽I(yè)的生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)效益，而系統(tǒng)的抗干擾能力則是保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要指標(biāo)之一。影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射，磁場(chǎng)改變產(chǎn)生電流，電磁高速變化產(chǎn)生電磁波。

在實(shí)際的工作中，為防止干擾可采用硬件和軟件的抗干擾措施，其中，硬件抗干擾是最基本和最重要的抗干擾措施，一般從抗和防兩方面入手來(lái)抑制和消除干擾源，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的可靠性措施，以消除或抑制減少干擾的影響，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高系統(tǒng)的可靠性。

1. 對(duì)電源的干擾處理措施

電源的干擾主要是通過(guò)供電線(xiàn)路的阻抗耦合產(chǎn)生的，各種大功率用電設(shè)備是主要的干擾源。在干擾較強(qiáng)或?qū)煽啃砸蠛芨叩膱?chǎng)合，可以在PLC的交流電源輸入端加接帶屏蔽層的隔離變壓器和低通濾波器（圖1），隔離變壓器可以抑制從電源線(xiàn)竄入的外來(lái)干擾，提高抗高頻共模干擾能力。屏蔽層應(yīng)可靠接地。

低通濾波器可以吸收掉電源中的大部分“毛刺”，圖中的L1和L2用來(lái)抑制高頻差模電壓，L3和L4使用等長(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)反向繞在同一磁環(huán)上的，50Hz的工頻電流在磁環(huán)中產(chǎn)生的磁通互相抵消，磁環(huán)不會(huì)飽和。兩根線(xiàn)中的共模干擾電流在磁環(huán)中產(chǎn)生的磁通是疊加的，共模干擾被L3和L4阻擋。圖中的C1和C2用來(lái)濾除共模干擾電壓，C3用來(lái)濾除差模干擾電壓。R是壓敏電阻，其擊穿電壓略高于電源正常工作時(shí)的最高電壓，平常相當(dāng)于開(kāi)路。遇尖峰干擾脈沖時(shí)它被擊穿，干擾電壓被壓敏電阻鉗位，這時(shí)壓敏電阻的端電壓等于其擊穿電壓，尖峰脈沖消失后壓敏電阻可恢復(fù)正常狀態(tài)。

高頻干擾信號(hào)不是通過(guò)變壓器繞組的耦合，而是通過(guò)初級(jí)、次級(jí)繞組間的分布電容傳遞的。在初級(jí)、次級(jí)繞組之間加繞屏蔽層，并將它和鐵心一起接地，可以減少繞組間的分布電容，可以提高抗高頻干擾的能力。也可以選用電源濾波器產(chǎn)品，由于具有良好的共模濾波、差模濾波性能和高頻干擾抑制性能，能有效抑制線(xiàn)與線(xiàn)之間和線(xiàn)與地之間的干擾。

動(dòng)力部分、控制部分、PLC、I/O電源應(yīng)分別配線(xiàn)，隔離變壓器與PLC和與I/O電源之間應(yīng)采用雙絞線(xiàn)連接。系統(tǒng)的動(dòng)力線(xiàn)應(yīng)足夠粗，以降低大容量異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的線(xiàn)路壓降。有可能可對(duì)PLC采用單獨(dú)的供電回路，以避免大容量設(shè)備的啟停對(duì)PLC的干擾。

2. 對(duì)于感性負(fù)載的處理措施

感性負(fù)載具有儲(chǔ)能作用，當(dāng)控制觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，電路中的感性負(fù)載會(huì)產(chǎn)生高于電源電壓數(shù)倍甚至數(shù)十倍的反電勢(shì)，觸電閉合時(shí)，會(huì)因觸點(diǎn)的抖動(dòng)而產(chǎn)生電弧，它們都會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。對(duì)此可采用以下措施：PLC的輸入端或輸出端接有感性元件時(shí)，對(duì)于直流電路（圖2），應(yīng)在它們兩端并聯(lián)續(xù)流二極管；對(duì)于交流電路，應(yīng)并聯(lián)阻容電路，以抑制電路斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電弧對(duì)PLC的影響。電阻可以取51~120Ω，電容可以取0.1~0.47μF，電容的額定電壓應(yīng)大于電源峰值電壓。續(xù)流二極管可以選1A的管子，其額定電壓應(yīng)大于電源電壓的2~3倍。

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3. 對(duì)于安裝和布線(xiàn)的措施

開(kāi)關(guān)量信號(hào)一般對(duì)信號(hào)電纜沒(méi)有嚴(yán)格的要求，可選用一般電纜，信號(hào)傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，可選用屏蔽電纜。模擬信號(hào)和高速信號(hào)（如脈沖傳感器、計(jì)數(shù)碼盤(pán)等提供的信號(hào)）應(yīng)選擇屏蔽電纜。通信電纜對(duì)可靠性的要求高，有的通信電纜的信號(hào)頻率很高，一般應(yīng)選用專(zhuān)用電纜（如光纖電纜），在要求不高或信號(hào)頻率較低時(shí)，也可以選用帶屏蔽的多芯電纜或雙絞線(xiàn)電纜。

當(dāng)開(kāi)關(guān)量I/O線(xiàn)不能與動(dòng)力線(xiàn)分開(kāi)布線(xiàn)時(shí)，可用繼電器來(lái)隔離輸入/輸出線(xiàn)上的干擾。當(dāng)信號(hào)線(xiàn)距離超過(guò)300m時(shí)，應(yīng)采用中間繼電器來(lái)轉(zhuǎn)換信號(hào)，或使用PLC的遠(yuǎn)程I/O模塊。I/O線(xiàn)與電源線(xiàn)應(yīng)分開(kāi)走線(xiàn)，并保持一定的距離。如不得已要在同一線(xiàn)槽中布線(xiàn)，應(yīng)使用屏蔽電纜。交流線(xiàn)與直流線(xiàn)應(yīng)分別使用不同的電纜；開(kāi)關(guān)量、模擬量I/O線(xiàn)應(yīng)分開(kāi)敷設(shè)，后者應(yīng)采用屏蔽線(xiàn)。如果模擬量輸入/輸出信號(hào)距離PLC較遠(yuǎn)，應(yīng)采用4~20mA或0~10mA的電流傳輸方式，而不是易受干擾的電壓傳輸方式。不同的信號(hào)線(xiàn)最好不用同一個(gè)插接件轉(zhuǎn)接，如必須用同一個(gè)插接件，要用備用端子或地線(xiàn)端子將他們分隔開(kāi)，以減少相互干擾。

4. 強(qiáng)烈干擾環(huán)境的隔離措施

PLC內(nèi)部用光耦離合器、輸出模塊中的小型繼電器和光電晶閘管等器件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)外部開(kāi)關(guān)量信號(hào)的隔離，PLC的模擬量I/O模塊一般也用光耦離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離。這些器件除了能減少或消除外部干擾對(duì)系統(tǒng)的影響外，還可以保護(hù)CPU模塊，使之免收外部竄入PLC的高電壓的危害，因此一般沒(méi)有必要在PLC外部在設(shè)置干擾隔離器件。為了提高抗干擾能力和防雷擊，PLC和計(jì)算機(jī)之間的串行通信線(xiàn)路可以考慮使用光纖或采用帶光耦離合器的通信接口。

5. 接地的可靠性措施

接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性的有效手段之一。PLC控制系統(tǒng)的地線(xiàn)包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響控制系統(tǒng)內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。

完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地；不接地時(shí)，應(yīng)在PLC側(cè)接地；信號(hào)線(xiàn)中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，要避免多點(diǎn)接地；多個(gè)測(cè)量點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線(xiàn)與多芯對(duì)絞總屏電纜連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理。

接地時(shí)應(yīng)注意：接地線(xiàn)應(yīng)盡量粗，一般用大于2mm2的銅芯線(xiàn)接地；接地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近PLC控制器，接地線(xiàn)應(yīng)盡量避開(kāi)強(qiáng)電回路和主回路的電線(xiàn)，不能避開(kāi)時(shí)，應(yīng)垂直相交盡量縮短平行走線(xiàn)的長(zhǎng)度。

6. 輸出的可靠性措施

在負(fù)載要求的輸出功率超過(guò)PLC的允許值時(shí)，應(yīng)設(shè)置外部繼電器。PLC輸出模塊內(nèi)的小型繼電器的觸點(diǎn)小，斷弧能力差，一般不能直接用于直流220V電路中，必須用PLC驅(qū)動(dòng)外部的繼電器，用外部繼電器的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)直流220V的負(fù)載，提高可靠性。

總之，對(duì)于PLC控制系統(tǒng)的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，不僅涉及到具體的輸入輸出設(shè)備和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，而且溫度、濕度、震動(dòng)、沖擊等對(duì)PLC都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，因此，在應(yīng)用中，找出問(wèn)題所在，知道現(xiàn)場(chǎng)干擾的源頭，綜合考慮各方面的因素，才能合理、有效的抑制干擾，使PLC控制系統(tǒng)正常工作。

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