PLC系统抗干扰的几个问题.doc

如何提高PLC系统 抗干扰本人以前一直从事电气维护、维修，现在从事电气安全评价，见到许多由于PLC故障而引发停产或机器故障，PLC故障中一方面由于PLC内部的线路板和外部的各种开关、继电器坏引起，另一方面是由于PLC自身抗干扰能力差引起，所以，提高PLC系统的自身抗干扰性可以减少PLC的故障率；由于工业控制现场存在多种多样的干扰信号如电压较大范围内波动、PLC的接地线不当、和外部元件连接线布置不当或线不符合要求等，这些干扰信号进入控制系统，将影响系统的正常工作，所以，PLC的抗干扰就显得重要。由于干扰源的多样性，采取的措施也就要具备针对性。下面从几个方面介绍一下PLC系统的抗干扰问题。一改善 PLC系统的电源，提高PLC抗干扰PLC系统电源设计时就考虑到其抗干扰能力，系统具有一定抑制来自电源的干扰能力，其系统对电源要求也不很苛刻，但当电网中有大功率的其它用电设备或有频繁开闭的用电设备时，PLC供电电源可能含有较高频率谐波，系统自身缺少抗高频干扰能力，这种情况下应考虑加装一稳压器；如果加稳压器时仍不能有效抗干扰时，可以考虑添加一台隔离变压器，隔离变压器可以有效降低高频谐波，这可有效地提高PLC抗干扰的能力，但在使用时应注意隔离变压器的次级线圈不能接地，电源的用线最好用双绞线，以防止接地或电源线自身的干扰；和隔离变压器的连接线其截面积不应小于2mm2。此外，PLC内部的输入电压、输出电压、CPU自身的5伏电源、外部继电器或负载等应尽可能采用单独电源供电。二 单独设置PLC系统的接地，提高PLC抗干扰控制系统的接地相对来说要求比较高，而且形式具有多样化。PLC系统有220伏的交流电源，24伏的直流输出电源以及5伏的直流输出电源，所以接地系统一般分为交流、直流、保护接地等几种形式；接地方式不同其效果也不相同，对于这一点应给予足够的重视。有的PLC上有许多的接地端子，如果每个接地端子连接不同的外部接地点，由于外部不同的接地点之间可能存在电势差，PLC的接地端子之间有电流通过，因为输入或输出接地和PLC内部的接地是共用，所以通过的电流会影响输入或输出信号，导致外部元件的误动作，影响设备运行和生产，所以最好采用一点接地的方式，保证电势差为零。在输入电压信号采用一点接地时，PLC内存显示输入值的绝对误差若为4（字）（4096个数字相当于10伏电压），而在输入同一电压信号采用多点接地时，其绝对误差可高达32（字）。有些PLC（如OMRON）有高频滤波中性端子，在电气干扰比较严重时可将此高频中性接地端子与PLC机外壳连在一起并接至大地，使PLC内的高频谐波有流入大地回路。从安全角度来讲也应将PLC机外壳接地，有些PLC，如西门子S15-150U，若其外壳没有接地，则对地有时可产生90-110V的电压，不但会影响到PLC的正常工作，而且会导致人员触电，所以机壳必须接地，而且应该独立设置接地系统，和车间其他设备共用一个接地系统时，其他设备出现漏电、带电都会使PLC误动作和直流的外部开关和继电器损坏。如图1所示。PLCGR其它机器图1 PLC系统单独接地直流接地必须单独设置。由于PLC类型不同，其系统接地电阻的阻值要求也不一样，一般来讲接地电阻要求小于10欧姆，有的要求小于4欧姆，而有的则要求小于100欧姆即可，接地线的长度最好限制在20m以内，接地截面积应在2mm2以上，对某些有特殊要求的系统甚至要达10mm2以上，这要视具体情况而定。三 单独布置PLC的输入输出线，提高PLC抗干扰PLC的输入输出线需要单独布置，而且与其它控制线分开，更不要共用一条电缆；外部走线要将弱电电缆、动力电缆、控制电缆分别单独走线，不同的电缆使用不同的线槽，线槽之间应保持一定的间距，如果不能单独设置线槽，必须在同一线槽内走线时，对弱电电缆、动力电缆、控制电缆分别单独走线，然后应用金属板将电缆屏蔽起来。当采用直流两线式传感器输入信号时，若漏电流较大时应考虑由此而产生的误动作影响，这可连接一旁路电阻以减少输入阻抗，其阻值可由下式计算：IR输入电压/输入电流R输入电压/输入电流关断电压W 输入电压/R输入电压裕度I：元件漏电流（mA）R：旁路电阻（千欧）W：旁路电阻瓦数同样利用双向可控硅输出单元驱动小电流负载时，为避免漏电流等原因引起输出电气元件关不断或不能开启，也可以在输出端并联一旁路电阻，其阻值可由RVON/I确定，VON为负载接通电压，I为输出电流（mA），R为旁路电阻（千欧）。如图2所示，当输入和输出端接感性负载时，可在负载两端并联一个电涌吸收装置，如图3所示。PLCL电源R传感器电源PLCR图2 对漏电流的处理上面仅简要介绍了一下PLC抗干扰的几个问题。一般是正因为PLC比较适用于工业控制现场，所以人们一般也就