發電廠控制系統抗干擾問題研究

3 工程實施中主要抗干擾措施

　　為了保證系統在工業電磁環境中免受或減少內外電磁干擾，必須從設計階段開始便采取三個方面抑制措施：抑制干擾源;切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑;提高裝置和系統的抗干擾能力。這三點就是抑制電磁干擾的基本原則。

　　控制系統的抗干擾是一個系統工程，要求制造單位設計生產出具有較強抗干擾能力的產品，且有賴于使用部門在工程設計、安裝施工和運行維護中予以全面考慮，并結合具有情況進行綜合設計，才能保證系統的電磁兼容性和運行可靠性。主要考慮來自系統外部的幾種如果抑制措施。主要內容包括：對系統及外引線進行屏蔽以防空間輻射電磁干擾;對外引線進行加裝隔離器，特別是原理動力電纜，分層布置，以防通過外引線引入傳導電磁干擾;正確設計接地點和接地裝置，完善接地系統。另外還必須利用軟件手段，進一步提高系統的安全可靠性。

　　3.1 采用性能優良的電源，抑制電網引入的干擾

　　在控制系統中，電源占有極重要的地位。電網干擾串入控制系統主要通過PLC系統的供電電源(如CPU 電源、I/O 電源等)、變送器供電電源和與PLC系統具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進入的。現在，對于 PLC 系統供電的電源，一般都采用隔離性能較好電源，而對于變送器供電的電源和 PLC 系統有直接電氣連接的儀表的供電電源，并沒受到足夠的重視，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數大，抑制干擾能力差，經電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。所以，對于變送器和共用信號儀表供電應選擇分布電容小、抑制帶(如:使用北京平和公司隔離配電器)，可以減少 PLC 系統的干擾。此外，位保證電網饋點不中斷，可采用在線式不間斷供電電源(UPS)供電，提高供電的安全可靠性。并且UPS 還具有較強的干擾隔離性能，是一種PLC控制系統的理想電源。

　　3.2 電纜敷設

　　為了減少動力電纜輻射電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜。筆者在某工程中，采用了銅帶鎧裝屏蔽電力電纜，從而降低了動力線生產的電磁干擾，該工程投產后取得了滿意的效果。不同類型的信號及控制電纜分別由不同電纜傳輸，信號電纜應按傳輸信號種類與動力電纜分層敖設，嚴禁用同一電纜的不同導線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠近平行敖設，以減少電磁干擾。另外對于信號電纜及控制電纜應采用屏蔽電纜

　　3.3 硬件濾波及軟件抗干擾措施

　　信號在接入計算機前，在信號線與地間并接電容，以減少共模干擾;在信號兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。由于電磁干擾的復雜性，要根本消除迎接干擾影響是不可能的，因此在PLC 控制系統的軟件設計和組態時，還應在軟件方面進行抗干擾處理，進一步提高系統的可靠性。常用的一些措施：數字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾;定時校正參考點電位，并采用動態零點，可有效防止電位漂移;采用信息冗余技術，設計相應的軟件標志位;采用間接跳轉，設置軟件陷阱等提高軟件結構可靠性。

　　4 正確選擇接地點，完善接地系統

　　發電廠控制系統的接地對控制系統抗干擾尤為重要，接地方式的好壞將直接影響控制系統的性能。接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統是控制系統抗電磁干擾的重要措施之一。系統接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。

　　4.1 PLC 控制系統接地：
　　PLC 控制系統它屬高速低電平控制裝置，應采用直接接地方式。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號交換頻率一般都低于 1MHz，所以 PLC 控制系統接地線采用一點接地和串聯一點接地方式。集中布置的 PLC 系統適于并聯一點接地方式，各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。如果裝置間距較大，應采用串聯一點接地方式。