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，能有效抑制線與線之間和線與地之間的干擾。

動(dòng)力部分、控制部分、PLC、I/O電源應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和與I/O電源之間應(yīng)采用雙絞線連接。系統(tǒng)的動(dòng)力線應(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)于安裝和布線的措施

開關(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電纜。

當(dāng)開關(guān)量I/O線不能與動(dòng)力線分開布線時(shí)，可用繼電器來(lái)隔離輸入/輸出線上的干擾。當(dāng)信號(hào)線距離超過(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線與電源線應(yīng)分開走線，并保持一定的距離。如不得已要在同一線槽中布線，應(yīng)使用屏蔽電纜。交流線與直流線應(yīng)分別使用不同的電纜；開關(guān)量、模擬量I/O線應(yīng)分開敷設(shè)，后者應(yīng)采用屏蔽線。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端子將他們分隔開，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：接地線應(yīng)盡量粗，一般用大于2mm2的銅芯線接地；接地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近PLC控制器，接地線應(yīng)盡量避開強(qiáng)電回路和主回路的電線，不能避開時(shí)，應(yīng)垂直相交盡量縮短平行走線的長(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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