PLC应用中的抗干扰技术

一、引言

PLC由于具有功能强、程序设计简介,维护方便等优点,特别是高可靠性、较强的适应恶劣工业环境的能力,已被广泛应用于自来水行业。但由于现场环境条件恶劣、湿度高、以及各种工业电磁、辐射干扰等,会影响系统的正常工作,因此必须重视工程的抗干扰设计。

水厂应用中的PLC所受的干扰源主要有电源系统引入的干扰、接地系统引入的干扰和输入输出电路引入的干扰三类。如果PLC的干扰问题解决得不好,系统将无法可靠运行,将会影响到正常供水。因此,有必要对PLC应用系统中的干扰问题进行探讨。主要本文分别讨论PLC的三种抗干扰技术。

二、抗干扰的技术对策分析

为防止干扰,可采用硬件和软件的抗干扰措施,其中,硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和防两方面入手来抑制和消除干扰源,切断干扰对系统的耦合通道,降低系统对干扰信号的敏感性。

1、电源系统引入的干扰

电网的干扰,频率的波动,将直接影响到PLC系统的可靠性与稳定性。如何抑制电源系统的干扰是提高PLC的抗干扰性能的主要环节。

(1)加装滤波、隔离、屏蔽、开关稳压电源系统。

设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从电源线传导到系统中,使用隔离变压器,必须注意:屏蔽层要良好接地;次级连接线要使用双绕线(减少电线间的干扰),隔离变压器的初级绕组和次级绕组应分别加屏蔽层,初级的屏蔽层接交流电网的零线;次级的屏蔽层和初级间屏蔽层接直流端。

为了抑制电网大容量设备起停(如送水泵等)引起电网电压的波动,保持供电电压的稳压,可采用开头稳压电源。

(2) 分离供电系统

PLC的控制器与I/O系统分别由各自的隔离变压器供电,并与主电源分开,这样当输入输出供电断电时,不会影响到控制器的供电。如图1所示。

2、抑制接地系统引入的干扰

PLC系统分为逻辑电路接地和功率电路接地,有共地、浮地及机壳共地和电路浮地等三种方式。一般采用控制器与其它设备分别接地方式最好,接地时注意:接地线尽量粗,一般大于2mm2的线接地;接地点应尽量靠近控制器,接地点与控制器之间的距离不大于50m;接地线应尽量避开强电回路和主回路的电线,不能避开时,应垂直相交,应尽量缩短平行走线的长度。

实践证明,接地往往是抑制噪声和防止干扰的重要手段,良好的接地方式可在很大程度上抑制内部噪声的耦合,防止外部干扰的侵入,提高系统的抗干扰能力。