化工儀器網(wǎng)
詳細(xì)介紹
響PLC控制系統(tǒng)的干擾源于一般影響工業(yè)控制設(shè)備的干擾源一樣，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位,，這些電荷劇烈移動(dòng)的部位就是噪聲源,，即干擾源,。
干擾類(lèi)型通常按干擾產(chǎn)生的原因,、噪聲的干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中：按噪聲產(chǎn)生的原因不同,，分為放電噪聲,、浪涌噪聲,、高頻振蕩噪聲等;按噪聲的波形,、性質(zhì)不同,，分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等;按聲音干擾模式不同,，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類(lèi)方法,。共模干擾是信號(hào)對(duì)地面的電位差,，主要由電網(wǎng)串入,、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓送加所形成。共模電壓有時(shí)較大,，特別是采用隔離性能差的電器供電室,，變送器輸出信號(hào)的共模電壓普遍較高,，有的可高達(dá)130V 以上。共模電壓通過(guò)不對(duì)稱(chēng)電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓,，直接影響測(cè)控信號(hào),，造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)I/O 模件損壞率較高的原因),，這種共模干擾可為直流、亦可為交流,。差模干擾是指用于信號(hào)兩極間得干擾電壓,，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號(hào)上,，直接影響測(cè)量與西門(mén)子EM AR02擴(kuò)展模塊控制精度,。
3. PLC 控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來(lái)源
(1) 來(lái)自空間的輻射干擾
空間的輻射電磁場(chǎng)(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過(guò)程,、雷電、無(wú)線電廣播,、電視,、雷達(dá),、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱(chēng)為輻射干擾,，其分布極為復(fù)雜,。若PLC 系統(tǒng)置于所射頻場(chǎng)內(nèi)，就回收到輻射干擾,，其影響主要通過(guò)兩條路徑;一是直接對(duì)PLC 內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾;而是對(duì)PLC 通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射,，由通信線路的感應(yīng)引入干擾,。輻射干擾與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小,，特別是頻率有關(guān)，一般通過(guò)設(shè)置屏蔽電纜和PLC 局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù),。
(2) 來(lái)自系統(tǒng)外引線的干擾
主要通過(guò)電源和信號(hào)線引入，通常稱(chēng)為傳導(dǎo)干擾,。這種干擾在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較嚴(yán)重。
(3)來(lái)自電源的干擾
實(shí)踐證明,，因電源引入的干擾造成PLC 控制系統(tǒng)故障的情況很多,，筆者在某工程調(diào)試中遇到過(guò),，后更換隔離性能更高的PLC 電源，問(wèn)題才得到解決,。
PLC 系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，
將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路,。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化,，開(kāi)關(guān)操作浪涌,、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動(dòng)裝置引起的諧波,、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過(guò)輸電線路到電源邊,。PLC 電源通常采用隔離電源，但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想,。實(shí)際上,，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在,，隔離是不可能的。
(4 ) 來(lái)自信號(hào)線引入的干擾
與PLC 控制系統(tǒng)連接的各類(lèi)信號(hào)傳輸線,，除了傳輸有效的各類(lèi)信號(hào)之外,，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過(guò)變送器或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,，這往往被忽略;二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾,，這是很?chē)?yán)重的,。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I/O信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低,，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng),，還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流,，造成邏輯數(shù)據(jù)變化,、誤動(dòng)和死機(jī),。PLC 控制系統(tǒng)因信號(hào)引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多,。
(5)來(lái)自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾
接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,，既能抑制電磁干擾的影響,，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾;而錯(cuò)誤的接地,，反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使PLC 系統(tǒng)將無(wú)法正常工作,。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,，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地,，如果電纜屏蔽層兩端A,、B都接地,，就存在地電位差，有電流流過(guò)屏蔽層,，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)加雷擊時(shí)，地線電流將更大,。
此外,，屏蔽層,、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路,，在變化磁場(chǎng)的作用下，屏蔽層內(nèi)有會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流,，通過(guò)屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號(hào)回路,。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂,，所產(chǎn)生的地環(huán)流可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布,，影響PLC 內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC 工作的邏輯電壓干擾容限較低,，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC 的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ),，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī),。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測(cè)量精度下降，引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作,。
(6)來(lái)自PLC 系統(tǒng)內(nèi)部的干擾
主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生,，如邏輯電路
互輻射及其對(duì)模擬電路的影響,，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于PLC 制造廠對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容,，比較復(fù)雜,，作為應(yīng)用部門(mén)是無(wú)法改變，可不過(guò)多考慮,，但要選擇具有較多應(yīng)用實(shí)績(jī)或經(jīng)過(guò)考驗(yàn)的系統(tǒng),。
4.怎樣才能更好、更簡(jiǎn)單解決PLC系統(tǒng)干擾?
1)選用隔離性能較好的設(shè)備,、選用優(yōu)良的電源,、動(dòng)力線和信號(hào)線走線要更加合理等等,，能解決干擾，但是比較煩瑣,、不易操作而且成本較高,。
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