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1、<p> PLC系統(tǒng)在應(yīng)用中的抗干擾措施</p><p> 摘要:PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)在生產(chǎn)應(yīng)用過程中的干擾問題,一直以來(lái)是比較難處理的問題,根據(jù)PLC系統(tǒng)在蘇鋼棒材廠的應(yīng)用情況,分析干擾的現(xiàn)象.原因以及采取的措施,目的是為了保證PLC系統(tǒng)工作穩(wěn)定性和可靠性。 </p><p> 關(guān)鍵詞:干擾 PLC 控制 系統(tǒng) </p><p> 1 PLC系統(tǒng)受
2、干擾的現(xiàn)象以及分析 </p><p> PLC系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛,技術(shù)也比較成熟,廠家在設(shè)計(jì)和制造過程中采取了多層抗干擾措施,使PLC主機(jī)能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下工作。PLC系統(tǒng)的干擾可分為內(nèi)部干擾和為部干擾,內(nèi)部干擾包括:元件分布不合理造成內(nèi)部信號(hào)相互串?dāng)_;線路中存在容性元件引起的寄生振蕩。外部干擾包括:電源的高次諧波干擾;開關(guān)通斷形成的高低頻干擾;動(dòng)力強(qiáng)電信號(hào)在系統(tǒng)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)引起的干擾;其他
3、設(shè)備通過電容耦合串入控制系統(tǒng)引起的干擾等。 </p><p> 以上的干擾如果不加以處理,多會(huì)影響PLC控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行,主要表現(xiàn)為:I/O點(diǎn)信號(hào)的不穩(wěn)定,模擬量信號(hào)的不準(zhǔn)確,程序執(zhí)行混亂甚至死機(jī)等等,我們蘇鋼棒材廠加熱爐PLC控制系統(tǒng)就受到了變頻器和直流控制器的高頻諧波干擾和強(qiáng)電電纜串入的感應(yīng)電勢(shì)干擾,這些干擾造成了模擬量信號(hào)顯示不穩(wěn)定,局部控制失控等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)。 </p>&l
4、t;p><b> 2 干擾源的分析 </b></p><p> 蘇鋼棒材廠加熱爐PLC系統(tǒng)和工業(yè)系統(tǒng)共用電源,大型設(shè)備(兩臺(tái)300KW的助燃風(fēng)機(jī),250KW、160KW的抽煙風(fēng)機(jī))的啟停和電源本身帶的高頻諧波多會(huì)產(chǎn)生干擾;在設(shè)計(jì)施工時(shí)電力電纜、動(dòng)力電纜、控制電纜、信號(hào)電纜、通信電纜都沒有分開鋪設(shè),電纜之間互相串入的感應(yīng)電勢(shì)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾;變頻控制器(加熱爐的上料臺(tái)架輥道和懸臂輥道
5、的控制)和直流調(diào)速裝置由于受場(chǎng)地及生產(chǎn)需求的限制,從空間上不可能分割開來(lái),直接有磁場(chǎng)及高頻震蕩的電磁干擾;電氣設(shè)備所有接地點(diǎn)比較混亂,也 </p><p> 有電勢(shì)串入PLC產(chǎn)生干擾。 </p><p> 3 PLC系統(tǒng)的抗干擾措施 </p><p> 3.1 電源:PLC系統(tǒng)的干擾從電源耦合進(jìn)入占了很大的比例,所以要盡可能的提高供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量,合理安排電
6、源引線的長(zhǎng)度、走向。在設(shè)計(jì)安裝時(shí),PLC供電線路要與大功率用電設(shè)備或產(chǎn)生強(qiáng)干擾的設(shè)備分開;采用低通濾波器及隔離變壓器,減少外界對(duì)PLC的影響,PLC的交流電源線應(yīng)單獨(dú)進(jìn)入控制柜中,不能與其他直流信號(hào)線、模擬信號(hào)線捆在一起,要盡量平行走線,使它對(duì)地呈低阻抗,確保電源噪聲干擾降至最小。 </p><p> 3.2 接地:良好的接地在消除PLC干擾上起很大作用,它是保證PLC可靠運(yùn)行的重要條件,可以避免偶然發(fā)生的電壓
7、沖擊危害。在設(shè)計(jì)施工過程中,應(yīng)給PLC系統(tǒng)接專用的地線,接地點(diǎn)應(yīng)與其他動(dòng)力設(shè)備的接地點(diǎn)分開,PLC的基本單元必須接地,擴(kuò)展單元的接地點(diǎn)應(yīng)與基本單元的接地點(diǎn)接在一起。系統(tǒng)端子是抗干擾的中性端子,一般情況下不需接地,但在電磁干擾比較嚴(yán)重的情況下,此端子要與接地點(diǎn)相連接。為防止電擊,應(yīng)使用截面積不小于2平方毫米的專用接地線將端子與大地相接,接地電阻應(yīng)小于100歐姆,接地線長(zhǎng)度小于20米。 </p><p> 3.3
8、負(fù)載:工業(yè)控制中大多為感性負(fù)載,當(dāng)負(fù)載接通時(shí),突變的電流是正常時(shí)的幾倍,觸點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生電弧,嚴(yán)重的話能燒毀觸點(diǎn);當(dāng)負(fù)載斷開時(shí),將產(chǎn)生大于額定電壓數(shù)倍的反電動(dòng)勢(shì);因此感性負(fù)載的連接防干擾措施很重要,在PLC系統(tǒng)中對(duì)感性負(fù)載(分直流負(fù)載和交流負(fù)載)一般連接如下圖(a)、(b),在直流負(fù)載上并接一只續(xù)流二極管,在交流負(fù)載上并接阻容吸收電路,用來(lái)抑制負(fù)載反串的干擾。 </p><p><b> ■ </b&
9、gt;</p><p> 3.4 模擬量輸入:PLC系統(tǒng)中模擬量的輸入信號(hào)模塊在二線制輸入時(shí)提供24伏直流電源,現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制儀表信號(hào)也都統(tǒng)一采用二線制4~20mA或1~5V直流信號(hào),在理論上可以由模塊直接連接現(xiàn)場(chǎng)儀表,但若現(xiàn)場(chǎng)儀表距離遠(yuǎn),使傳入信號(hào)衰減較大,則抗干擾能力就減弱,可以采取模擬量輸入模塊和現(xiàn)場(chǎng)儀表之間加裝了信號(hào)隔離裝置,以提高模塊帶負(fù)載能力和過濾現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)。 </p><p&g
10、t; 在我們棒材廠加熱爐PLC系統(tǒng)中,PLC系統(tǒng)中,特別是模擬量信號(hào)在系統(tǒng)中受干擾很嚴(yán)重,針對(duì)干擾現(xiàn)象采取了以下措施:①PLC系統(tǒng)加裝獨(dú)立的接地線,和電氣的接地分開。②重新接裝信號(hào)線的屏蔽層,單獨(dú)接在PLC接地線上。③在模擬量輸入模塊和現(xiàn)場(chǎng)儀表之間加裝了信號(hào)隔離裝置,以提高帶負(fù)載能力過濾現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào),使進(jìn)入PLC模塊的信號(hào)是純凈的,穩(wěn)定的,不帶干擾的。 </p><p><b> 4 結(jié)束語(yǔ) <
11、;/b></p><p> 棒材廠加熱爐PLC系統(tǒng)的干擾問題經(jīng)過以上分析處理后,干擾基本消除,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,達(dá)到了維持正常生產(chǎn)的要求。在今后安裝檢修維護(hù)過程中,現(xiàn)場(chǎng)電纜區(qū)要分歸類排布,及時(shí)發(fā)現(xiàn)干擾源以及采取相應(yīng)的措施抑制干擾。 </p><p><b> 參考文獻(xiàn): </b></p><p> [1]李晉兵.PLC控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)
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