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可编程控制器系统的抗干扰及措施

时间:2019-05-05     浏览次数:28次

plc可编程操控器(以下称PLC)是一种用于工业生产自动化操控的设备。虽然制造厂会采纳一些办法,使得它的可靠性较高,但还有许多外部要素也会使它发作搅扰,构成程序误变或运算过错,从而发作误输入井引起误输出,这将会构成设备的失控和误动作。要进步PLC操控体系可靠性,一方面要求PLC生产厂家用进步设备的抗搅扰才能;另一方面,要求工程设计、安装施工和使用保护中引起高度重视,多方合作才能够完善的解决问题,有用地增强体系的抗搅扰功能。而且跟着PLC使用的日渐广泛,其抗搅扰问题也显得日益重要。本文就此问题提出一些抗搅扰的办法。

一、 操控体系中搅扰及其来历

1、PLC体系中搅扰的首要来历及途径

(1)来自空间的辐射干搅扰

空间的辐射电磁场(EMI)首要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等发作的,一般称为辐射搅扰,其散布极为杂乱。若PLC体系置于所射频场内,就回收到辐射搅扰,其影响首要经过两条路径:一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应发作搅扰;而是对PLC通讯内网络的辐射,由通讯线路的感应引进搅扰。辐射搅扰与现场设备安置及设备所发作的电磁场巨细,特别是频率有关,一般经过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

(2)来自体系外引线的搅扰

首要经过电源和信号线引进,一般称为传导搅扰。这种搅扰在我国工业现场较严峻。

a 来自电源的搅扰

PLC体系的正常供电电源均由电网供电。因为电网掩盖规模广,它将遭到一切空间电磁搅扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的改变,入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都经过输电线路传到电源原边。PLC电源一般采用阻隔电源,但其机构及制造工艺要素使其阻隔性并不抱负。实际上,因为散布参数特别是散布电容的存在,肯定阻隔是不可能的。

b 来自信号线引进的搅扰

与PLC操控体系衔接的各类信号传输线,除了传输有用的各类信息之外,总会有外部搅扰信号侵入。此搅扰首要有两种途径:一是经过变送器供电电源或共用信号外表的供电电源串入的电网搅扰,这往往被忽视;二是信号线受空间电磁辐射感应的搅扰,即信号线上的外部感应搅扰,这是很严峻的。由信号引进搅扰会引起I/O信号作业反常和丈量精度大大降低,严峻时将引起元器件损害。关于阻隔功能差的体系,还将导致信号间相互搅扰,引起共地体系总线回流,构成逻辑数据改变、误动和死机。PLC操控体系因信号引进搅扰构成I/O模件损坏数相当严峻,由此引起体系故障的状况也许多。

c 来自接地体系紊乱时的搅扰

接地是进步电子设备电磁兼容性(EMC)的有用手段之一。正确的接地,既能按捺电磁搅扰的影响,又能按捺设备向外宣布搅扰;而过错的接地,反而会引进严峻的搅扰信号,使PLC体系将无法正常作业。

PLC操控体系的地线包含体系地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地体系紊乱对PLC体系的搅扰首要是各个接地址电位散布不均,不同接地址间存在地电位差,引起地环路电流,影响体系正常作业。例如电缆屏蔽层有必要一点接地,如果电缆屏蔽层两头A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发作反常状况如雷击时,地线电流将更大。

2、搅扰源及一般分类

影响PLC操控体系的搅扰源与一般影响工业操控设备的搅扰源相同,大都发作在电流或电压剧烈改变的部位,这些电荷剧烈移动的部位便是噪声源,即搅扰源。

搅扰类型一般按搅扰发作的原因、噪声搅扰形式和噪声的波形性质的不同划分。其间:按噪声发作的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为继续噪声、偶发噪声等;按噪声搅扰形式不同,分为共模搅扰和差模搅扰。共模搅扰和差模搅扰是一种比较常用的分类办法。共模搅扰是信号对地的电位差,首要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所构成。共模电压经过不对称电路可转化成差模电压,直接影响测控信号,构成元器件损坏(这便是一些体系I/O模件损坏率较高的首要原因),这种共模搅扰可为直流、亦可为交流。差模搅扰是指作用于信号南北极间的搅扰电压,首要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转化共模搅扰所构成的电压,这种搅扰叠加在信号上,直接影响丈量与操控精度。   plc可编程操控器(以下称PLC)是一种用于工业生产自动化操控的设备。虽然制造厂会采纳一些办法,使得它的可靠性较高,但还有许多外部要素也会使它发作搅扰,构成程序误变或运算过错,从而发作误输入井引起误输出,这将会构成设备的失控和误动作。要进步PLC操控体系可靠性,一方面要求PLC生产厂家用进步设备的抗搅扰才能;另一方面,要求工程设计、安装施工和使用保护中引起高度重视,多方合作才能够完善的解决问题,有用地增强体系的抗搅扰功能。而且跟着PLC使用的日渐广泛,其抗搅扰问题也显得日益重要。本文就此问题提出一些抗搅扰的办法。

一、 操控体系中搅扰及其来历

1、PLC体系中搅扰的首要来历及途径

(1)来自空间的辐射干搅扰

空间的辐射电磁场(EMI)首要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等发作的,一般称为辐射搅扰,其散布极为杂乱。若PLC体系置于所射频场内,就回收到辐射搅扰,其影响首要经过两条路径:一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应发作搅扰;而是对PLC通讯内网络的辐射,由通讯线路的感应引进搅扰。辐射搅扰与现场设备安置及设备所发作的电磁场巨细,特别是频率有关,一般经过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

(2)来自体系外引线的搅扰

首要经过电源和信号线引进,一般称为传导搅扰。这种搅扰在我国工业现场较严峻。

a 来自电源的搅扰

PLC体系的正常供电电源均由电网供电。因为电网掩盖规模广,它将遭到一切空间电磁搅扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的改变,入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都经过输电线路传到电源原边。PLC电源一般采用阻隔电源,但其机构及制造工艺要素使其阻隔性并不抱负。实际上,因为散布参数特别是散布电容的存在,肯定阻隔是不可能的。

b 来自信号线引进的搅扰

与PLC操控体系衔接的各类信号传输线,除了传输有用的各类信息之外,总会有外部搅扰信号侵入。此搅扰首要有两种途径:一是经过变送器供电电源或共用信号外表的供电电源串入的电网搅扰,这往往被忽视;二是信号线受空间电磁辐射感应的搅扰,即信号线上的外部感应搅扰,这是很严峻的。由信号引进搅扰会引起I/O信号作业反常和丈量精度大大降低,严峻时将引起元器件损害。关于阻隔功能差的体系,还将导致信号间相互搅扰,引起共地体系总线回流,构成逻辑数据改变、误动和死机。PLC操控体系因信号引进搅扰构成I/O模件损坏数相当严峻,由此引起体系故障的状况也许多。

c 来自接地体系紊乱时的搅扰

接地是进步电子设备电磁兼容性(EMC)的有用手段之一。正确的接地,既能按捺电磁搅扰的影响,又能按捺设备向外宣布搅扰;而过错的接地,反而会引进严峻的搅扰信号,使PLC体系将无法正常作业。

PLC操控体系的地线包含体系地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地体系紊乱对PLC体系的搅扰首要是各个接地址电位散布不均,不同接地址间存在地电位差,引起地环路电流,影响体系正常作业。例如电缆屏蔽层有必要一点接地,如果电缆屏蔽层两头A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发作反常状况如雷击时,地线电流将更大。

2、搅扰源及一般分类

影响PLC操控体系的搅扰源与一般影响工业操控设备的搅扰源相同,大都发作在电流或电压剧烈改变的部位,这些电荷剧烈移动的部位便是噪声源,即搅扰源。

搅扰类型一般按搅扰发作的原因、噪声搅扰形式和噪声的波形性质的不同划分。其间:按噪声发作的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为继续噪声、偶发噪声等;按噪声搅扰形式不同,分为共模搅扰和差模搅扰。共模搅扰和差模搅扰是一种比较常用的分类办法。共模搅扰是信号对地的电位差,首要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所构成。共模电压经过不对称电路可转化成差模电压,直接影响测控信号,构成元器件损坏(这便是一些体系I/O模件损坏率较高的首要原因),这种共模搅扰可为直流、亦可为交流。差模搅扰是指作用于信号南北极间的搅扰电压,首要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转化共模搅扰所构成的电压,这种搅扰叠加在信号上,直接影响丈量与操控精度。

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