PLC控制系统的抗干扰分析.doc

PLC控制系统的抗干扰分析
第
6期山西焦煤科技
No.6
2009年
6月
ShanxiCokingCoalScience&TechnologyJun.2009

·技术经验
·
PLC控制系统的抗干扰分析

戎占宇
①

(山西兴能发电有限公司
)

摘要对影响山西兴能发电有限公司辅网各系统
PLC控制系统稳定性的主要干扰源、成因进
行了分析。从硬件电路设计和软件程序编制入手
,研究探讨提高
PLC控制系统抗干扰能力的方法和
措施。实践证明
,这些方法和措施对提高
PLC控制系统抗干扰能力具有普遍意义和实用价值。

关键词PLC;控制系统
;抗干扰
中图分类号
:TD679文献标识码
:B
允许在较或者电网其它设备采用SCR、
文章编号
:1672-0652(20090021-)06-03

PLC作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生1)电源波形畸变干扰
:由于
PLC控制系统本身
产过程控制装置
,因为其本身的高可靠性、GTO、IGBT等电力半导
为恶劣的环境下工作而在自动控制领域中得到广泛体器件
,在工作时产生的高次谐波、噪声、寄生振荡

应用。在山西兴能发电有限公司全公司各辅助车间
控制系统(除灰除渣程控系统、

输煤程控系统、凝结
水精处理程控系统、锅炉补给水处理程控系统、综合
水程控系统、炉水加药取样程控系统、空压机程控系
统、工业废水程控系统
)均采用
PLC+上位机构成一
套完整的辅助监控系统。
PLC均采用
MODICON
Quantum系列产品。在
PLC控制系统中
,就
PLC本
身来说
,其薄弱环节在
I/O端口
,虽然它有与现场相
当可靠的隔离和端口之间的隔离以及端口输入、输出
信号与总线信号之间的隔离
,但由于
PLC的应用场
合越来越广
,应用环境越来越复杂
,所受到的干扰也
越来越多。如来自电源波形的畸变、现场设备所产生
的电磁干扰、接地电阻的耦合、输入元件触点的抖动
等各种形式的干扰
,都可能使系统不能正常工作。因
此
,研究
PLC控制系统干扰信号的来源、成因及抑制
措施
,对于提高
PLC控制系统的抗干扰能力和可靠
性具有重要作用。

1影响
PLC控制系统稳定的干扰因素
影响
PLC控制系统稳定的干扰因素很多
,主要
的有下面几种
:

等
,引起电网电源波形畸变
,通过电源线路对
PLC产
生的干扰。
2)电路耦合干扰
:由于
PLC接地点选择
不当或接地不良
,通过回路公共阻抗发生耦合而产生
的电流干扰。
3)输入元器件触点的抖动干扰
:由于
现场强烈振动使
PLC输入元器件触点发生抖动
(尤
其是常闭触点
)产生的误信号所形成的干扰。
4)电
容性干扰
:在干扰源与干扰对象
(PLC)之间存在分布
电容耦合所产生的干扰。
5)电感性干扰
:干扰源中
的交变磁场通过干扰对象
(PLC)中的电感性元件耦
合所产生的干扰。
6)波干扰
:由空间电磁波
(主要是
雷达、电台、移动电话、对讲机、摄像头监控等
)的电
磁场、传导波的传导电流和传导电压所产生的干扰。
通过合理配置供电电源、正确选择接地点、接地方式
和输入输出配线等措施
,可有效提高系统的抗干扰能
力。

2从硬件配置方面提高系统的抗干扰能力

1)供电电源。由于
PLC本身抗干扰的能力很
强
,通常只要将
PLC电源与系统动力设备分开配线
,
对于来自电源的干扰
,具有足够强的抑制能力。但
是
,如果遇到特殊情况
,电源干扰特别严重
,可采用带
①作者简介
:戎占宇男
1972年出生
2004年毕业于华北电力大学工程师古交
030206
.1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net

·22·山西焦煤科技
2009年第
6期
屏蔽层的隔离变压器供电
,甚至加接线路滤波器
,以
抑制从交直流电源侵入的常模和共模瞬变干扰
,还可
抑制
PLC内部开关电源向外辐射噪声。在有较强干
扰源的环境中使用
PLC,或对
PLC工作可靠性要求
特别高时
,应将屏蔽层和
PLC浮动地端子接地。兴
能发电公司已在输煤程控改造中成功实践
,并将用大
功率电阻与指示灯将动力信号感应指示接地泄流。
备用电缆芯短接并接地
,取得了良好的效果。

2)接地。在
PLC控制系统中
,具有多种形式
的“地
”
,主要有
:
a)信号地
:是输入端信号元件
—传感器的地。
b)交流地
:交流供电电源的
N线
,通常它是产生噪
声的主要地方。
c)屏蔽地
:一般为防止静电、磁场感
应而设置的外壳或金属丝网
,通过专门的铜导线将其
与地壳连接。d)保护地:一般将机器设备外壳或设
备内独立器件的外壳接地,用以