维普资讯 http://www.cqvip.com 商业科技 ＢＩ张［摘一壹浙江理工大学机控学院 要】ＰＬＣ是一种用于工业现场控制的设备，如果系遭受某种干扰而失灵，将造成设备的失控和误动。虽然ＰＬＣ本身已采取了 系列抗干扰措施，但这并不说明它已具有完美的可靠・ｔ＃－ 随着ＰＬＣ应用的日渐广泛，其抗干扰同题也显得日益重要。本文有针对性 ［关键词】ＰＬＣ控制系统抗干扰 的提出了一系列抗干扰措施，在实际应用中对ＰＬＣ系统的抗干扰能力，可靠性明显提高。 ＰＬＣ在设计，制造中已很好地完善了主机本身的抗干扰措施．如 开时．电路中的感性负载会产生高于电源电压数倍甚至数十倍的反 滤波、屏蔽、隔离和接地，因此，就ＰＬＣ本身而言．其工作可靠性 电势．触点闭合时会因触点的抖动而产生电弧．它们都会对系统产 是非常高的。但是ＰＬＣ的工作环境大多是电磁干扰强烈的工业环境． 生干扰。当ＰＬＣ的输入．输出端接有感性负载时，应在它们两端并 加上外围电路设计及安装使用不当，这样就降低了整个ＰＬＣ控制系 联浪涌电压抑制电路。常用的几种浪涌电压抑制电路。 统的可靠性．严重时会使系统失控或损坏。因此．在系统设计时．必 须采取相应的可靠性措施，增强系统的抗干扰能力．以保证整个控 制系统的正常运行。 一３．ＰＬＣ输入、输出Ｉ１１１的漏电流处理 ｛１】当接近开关、光电开关这一类两线式传感器的漏电流较大 干扰的主要来源 １．电弧干扰。在切断负载的瞬时．按钮．接触器、继电器等带 Ｒ≤７．２／｛２．４１—３）｛ｋＷ）；≥３２．３／Ｒ｛Ｗ）。式中．是输入元件 、时．可能出现错误输入信号。可在ＰＬＣ的输入端并联旁路电阻以 减小输入电阻．如图１所示。旁路电阻的阻值兄和功率由下式确定： 有触点的电器触点之间便会产生电孤．从而引发电弧干扰．被切断 的漏电流｛ｍＡ）。 负载的电流越大，电压越高．切断所用时间越长．干扰就越强。 ｛２）双向晶闸管输出单元驱动，Ｊ、电流负载时．晶闸管的漏电流可 ２．反电势干扰。感性负载如接触器、继电器、电磁阀等在切断 能会造成负载无法断开的现象。此时可在输出负载两端并联一个旁 电源时．励磁线圈上会产生反电势Ｖ ＝－Ｌ・ｄｉ／ｄｔ从而弓 发干扰． 路电阻．如图２所示。 该干扰发生在与前磁线圈相连的线路上．电感Ｌ越大．瞬同电流ｉ变 化越大．切断电源所用的时间ｔ越短．产生的反电势越大．则反电 势干扰就越大。 ｝式癌传麝 １ｌ ｝眦Ｉ ｌ一 ’ｉ眈 蔺鼯蕊 一一 （＾） ３．共模干扰。电源线．输入输出信号线与接地线之间所产生的 电位差．会对ＰＬＣ内部回路与各线路之间的寄生电容进行充放电．引 匿１ ＰＬｃ鞠入端并联旁路电阳 Ｂ］２鞠出负载再端并联旁路电阳 ～憾一 图３ Ｒ．Ｃ的接地处理 ４．ＰＬＣ的接地处理。ＰＬＣ系统的接地最好采用单点接地和专用地 起ＰＬＣ内部回路电压剧烈波动．这就叫做共模干扰。各导线上感应 线．并且接地点要与其他设备分开．如图３｛ａ）所示。现场安装时如 电弧．高电位的感应电压，电渡和静电等均能引发共模干扰寄生 达不到这种条件．可采用图３｛ｂ）所示的公共接地方式。但不允许采用 电容的容量越大．则ＰＬＣ内部回路电压波动越大．干扰就越大。 ４．常模干扰。感性负载或与电源系统连接的感性电器设备产生 图３｛ｃ）所示的接地方式．这样会使各设备间产生电位差而引入干扰。 ５．防外部配线干扰。为了防止或减少外部配线的干扰．交流输 的反电势叫常模干扰．存在于电源线和输入输出信号线上．也叫线 入．输出信号与直流输入．输出信号应分别使用各自的电缆。对于 何干扰．线圈的电感Ｌ越大．产生的反电势越大．所引起的常摸干 集成电路或晶体管设备的输入、输出信号线．必须使用屏蔽电缆．屏 扰也就越大。 另外还有一些干扰诸如在ＰＬＣ附近的高频加热器、高频淬火设备． 蔽电缆在输入、输出侧悬空．而在控制侧接地。 三．结论 ｉ 无线电收发设备等产生电波的设备引发的电子干扰；电源电压的波 动．波形畸变、瞬停或雷电引发的电源干扰均能使ＰＬＣ发生故障。 二、控制系统的抗干扰措施 ＰＬＣ控制系统的抗干扰设计是整个控制系统设计巾的一个重要 组成部分。针对ＰＬＣ的工作环境和被控负载的性质．应充分考虑到 各种干扰因素．采用外围硬件电路设计和软件编程相结合的方法， 消除干扰的主要方法是抑制干扰源．阻断干扰侵入的途径．降 来提高ＰＬＣ的抗干扰能力．从而提高整个控制系统的可靠性。 低系统对干扰的敏感性以及提高系统自身的抗干扰能力。 参考文献： １．电源部分防干扰措施。电源质量的好坏直接影响ＰＬＣ控制系 的交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器。隔离 ［１】廖常初：可鳊程序控制器应用技术［Ｍ】．重庆：重庆大学出版 统的可靠性。在干扰较强或对可靠性要求较高的场合．可以在ＰＬＣ 社，２００２ ［２】段苏振：提高ＰＬＣ控制系统可靠性的设计因素［Ｊ］．电气传动， ２００５ 变压器可以抑制从电源线窜人的外来干扰．提高抗高频共模干扰能 力．屏蔽层应可靠接地。考虑到高频谐波干扰不是通过变压器绕组 的互感耦合．而是靠初、次级寄生电容耦合．因此．隔离变压器的 初．次级之间应采用三层屏蔽层保护．这样可明显提高对共模干扰 信号的抑制能力。 ２．对感性负载的处理。感性负载具有储能作用．当控制触点断 ［５】王燕妮２００４ 李传伟：ＰＬＣ控制系统的抗干扰设计［Ｊ】．机械Ｔ人， ‘ ［４】杨新泉览，２００５ 胡艳：提高ＰＬＣ控制系统的可靠性［Ｊ】．自动化博 ［５】熊幸明：ＰＬＣ控制系统可靠性设计的研究［Ｊ］．煤矿机电，２００４ 囝Ⅸ商场现代化》２。。７年４月（中旬刊）总第５Ｄ０期