解決現場信號干擾的方法

　　1. 概述

　　隨著科學技術的發展，PLC在工業控制中的應用越來越廣泛。PLC控制系統的可靠性直接影響到工業企業的安全生產和經濟運行，系統的干擾能力是關系到整個系統可靠運行的關鍵。自動化系統中所使用的各種類型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產現場和各種電機設備上，它們大多處在強電電路和強電設備形成的惡劣電磁環境中。要提高PLC控制系統可靠性，設計人員只有預先了解到各種干擾才能有效保證系統可靠運行。

　　2. 電磁干擾源及對系統的干擾

　　影響PLC控制系統的干擾源于一般影響工業控制設備的干擾源一樣，大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源，即干擾源。

　　干擾類型通常按干擾產生的原因、噪聲的干擾模式和噪聲的波形性質的不同劃分。其中：按噪聲產生的原因不同，分為放電噪聲、偶發噪聲等：按聲音干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干擾是信號對地面的電位差，主要是由電網串入，、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態電壓所加形成。共模電壓有時較大，特別是采用隔離性能差的電器供電室，變送器輸出信號的共模電壓普遍較高，有的可高達130V以上。共模電壓通過不對稱電路可轉換成共模電壓，直接影響測控信號，造成元器件壞，這種共模干擾可為直流、亦可謂交流。共模干擾是指用于信號兩級間得干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。

　　3 PLC控制系統中電磁干擾的主要來源有哪些呢?

　　1) 來自空間的輻射干擾

　　空間的輻射電磁場主要是由電力網絡、電氣設備的暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產生的，通常稱為輻射干擾。其分布極為復雜，若plc系統置于所設頻場內，就回收到輻射干擾，其影響主要通過兩條路勁，一是直接對PLC內部的輻射，由電路感應產生干擾，而是對PLC通信內網絡的輻射，出通信線路的感應引入干擾。輻射干擾與現場設備所產生的電磁干場大小，特別是頻率有關，一般通過設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓瀉放元件進行保護。

　　2) 來自系統外引線的干擾

　　主要通過電源和信號線引入，通常稱為傳導干擾。這種干擾在我國工業現場教嚴重。

　　3) 來自電源的干擾

　　實踐證明，因電源引入的干擾造成控制系統故障的情況很多，在，工程調式中遇到過，后更換隔離性能較高的PLC電源。問題才能得到解決。

　　PLC系統的正常供電電源均由電網供電，由于電網覆蓋范圍廣，將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓和電路，尤其是電網內部的變化，開關操作浪涌、大型電力設備啟停、交直流轉動裝置引起的諧波、電網短路暫態沖擊等，都通過社電線路到電源邊PLC電源通常采用隔離電源，但其結構及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上，由于分布參數特別是分布電容的存在，絕對隔離室不可能的。

　　4) 來自接地系統混亂時引入的干擾

　　與PLC控制系統連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信號之外，總會有外部干擾的影響，又能抑制設備向外發出干擾，而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使PLC控制系統將無法正常工作。Plc控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等、接地系統混亂對PLC系統的干擾主要是各個接地點點位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環路電流，影響系統正常工作，例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端都接地，就存在地電位差，有電流流過地電位差，當發生異常狀態加雷擊時，地線電流將更大。

　　此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合回路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內有會出現感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統地與其他接地處理混亂，所產生的地環流可能在地線上產生不等點位分布，影響PLC內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縣較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數據存儲，造成數據混亂、程序跑飛或死機，模擬地電位的分布將導致測量精度下降引起對信號測控的嚴重失真和誤動作