PLC控制系統(tǒng)的干擾類型分析
1.電源干擾
一般情況下,PLC系統(tǒng)電源與供電系統(tǒng)的動(dòng)力電源是分離的,在進(jìn)入PLC系統(tǒng)之間加屏蔽隔離變壓器。在隔離變壓器的次級(jí)側(cè)與PLC系統(tǒng)間使用大于等于2m2的雙絞線。在一、二次側(cè)的兩線圈之間放置屏蔽體,并與大地相連,這樣可以有效的避免線圈間的直接耦合。對(duì)于消除電源諧波可以通過在隔離穩(wěn)壓器前使用濾波器的方法。
2.電磁干擾
根據(jù)PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾干擾模式的不同,可分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差,在采用隔離性能差的配電器供電時(shí),共模電壓會(huì)比較大,有的甚至可以高達(dá)130V以上。共模電壓與差模電壓的轉(zhuǎn)換可通過不對(duì)稱電路,對(duì)其測控信號(hào)直接產(chǎn)生了影響,使元器件發(fā)生損壞。共模干擾既可以是直流又可以是交流。信號(hào)兩極間的干擾電壓稱為差模干擾,對(duì)于測量與控制精度都有極大的影響。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(tǒng)的抗干擾能力是有效防止電磁干擾的有效方法。
3.線間干擾
在PLC控制系統(tǒng)的線路中主要包括電源線、輸入/輸出線、動(dòng)力線和接地線,若不限存在問題,則會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)等干擾,因此控制系統(tǒng)的布線對(duì)于布線間距以及線路的繞圈情況等是有要求的,必須嚴(yán)格按要求進(jìn)行布線。
(1)地線的連接??刂葡到y(tǒng)采用正確的接地方式,是安全的保證也是抑制干擾的需要。一般接地方式主要有浮地式、直接式以及電容式三種,對(duì)于PLC系統(tǒng)而言由于其屬高速低電平控制裝置,因而采用直接式。
(2)電源線、I/O線與動(dòng)力線的連接。動(dòng)力電纜屬于高壓大電流線路,若系統(tǒng)的配線接近則會(huì)產(chǎn)生干擾,因此在進(jìn)行布線時(shí)要將PLC的輸入輸出線與其他控制線分開,避免使用一條電纜。在對(duì)外部進(jìn)行布線時(shí)對(duì)于控制電纜、動(dòng)力電纜、輸入輸出線三者的間距一般控制在30cm以上。若實(shí)際情況不允許,只能提供同一線槽布線時(shí),要使用金屬板將其三者間隔屏蔽,此時(shí)金屬板需與地連接。采用此布置原則可以使外界磁場以及這三者之間的相互干擾得到減少。
4.外圍設(shè)備的干擾
?。?)PLC的輸入與輸出端子的保護(hù)。為避免電感性輸入或輸出電路斷開時(shí)產(chǎn)生的較高的感應(yīng)電勢對(duì)PLC產(chǎn)生較大的沖擊影響,且PLC的驅(qū)動(dòng)元件主要由電磁閥和交流接觸器線圈時(shí),在驅(qū)動(dòng)元件與PLC輸出端中間使用過零型固態(tài)繼電器AC-SSR是行之有效的解決方式。
?。?)輸入與輸出信號(hào)的防錯(cuò)。為減少PLC輸入電流和外部負(fù)載上的電流一般采取并聯(lián)旁路電阻在輸入、輸出端的方式。
?。?)漏電流。當(dāng)采用接近開關(guān)、光電開關(guān)等DC兩線式傳感器輸入信號(hào)時(shí),若漏電流較大時(shí),應(yīng)考慮由此而產(chǎn)生的誤動(dòng)作,使PLC輸入信號(hào)不能關(guān)斷。此時(shí)可以采用在PLC輸入端子上接一旁路電阻以減少輸入阻抗。同樣用雙向可控硅為輸出時(shí),為避免漏電流等原因引起輸出的元件關(guān)斷不了,也可以在輸出端并聯(lián)一旁路電阻。
(4)浪涌電壓。在控制器為觸點(diǎn)輸出時(shí),不管該控制器本身是否能夠抗干擾,對(duì)于交流負(fù)載采取RC吸收,對(duì)于直流負(fù)載采用續(xù)流二級(jí)管來對(duì)感性負(fù)載產(chǎn)生的浪涌電壓進(jìn)行吸收。
(5)沖擊電流。用晶體管或雙向可控硅輸出模塊對(duì)白熾燈或其他的有較大電源的負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí),需要在PLC輸出端與旁路電阻進(jìn)行并接或負(fù)載串聯(lián)使電阻限流來保護(hù)輸出模塊。
一般情況下,PLC系統(tǒng)電源與供電系統(tǒng)的動(dòng)力電源是分離的,在進(jìn)入PLC系統(tǒng)之間加屏蔽隔離變壓器。在隔離變壓器的次級(jí)側(cè)與PLC系統(tǒng)間使用大于等于2m2的雙絞線。在一、二次側(cè)的兩線圈之間放置屏蔽體,并與大地相連,這樣可以有效的避免線圈間的直接耦合。對(duì)于消除電源諧波可以通過在隔離穩(wěn)壓器前使用濾波器的方法。
2.電磁干擾
根據(jù)PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾干擾模式的不同,可分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差,在采用隔離性能差的配電器供電時(shí),共模電壓會(huì)比較大,有的甚至可以高達(dá)130V以上。共模電壓與差模電壓的轉(zhuǎn)換可通過不對(duì)稱電路,對(duì)其測控信號(hào)直接產(chǎn)生了影響,使元器件發(fā)生損壞。共模干擾既可以是直流又可以是交流。信號(hào)兩極間的干擾電壓稱為差模干擾,對(duì)于測量與控制精度都有極大的影響。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(tǒng)的抗干擾能力是有效防止電磁干擾的有效方法。
3.線間干擾
在PLC控制系統(tǒng)的線路中主要包括電源線、輸入/輸出線、動(dòng)力線和接地線,若不限存在問題,則會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)等干擾,因此控制系統(tǒng)的布線對(duì)于布線間距以及線路的繞圈情況等是有要求的,必須嚴(yán)格按要求進(jìn)行布線。
(1)地線的連接??刂葡到y(tǒng)采用正確的接地方式,是安全的保證也是抑制干擾的需要。一般接地方式主要有浮地式、直接式以及電容式三種,對(duì)于PLC系統(tǒng)而言由于其屬高速低電平控制裝置,因而采用直接式。
(2)電源線、I/O線與動(dòng)力線的連接。動(dòng)力電纜屬于高壓大電流線路,若系統(tǒng)的配線接近則會(huì)產(chǎn)生干擾,因此在進(jìn)行布線時(shí)要將PLC的輸入輸出線與其他控制線分開,避免使用一條電纜。在對(duì)外部進(jìn)行布線時(shí)對(duì)于控制電纜、動(dòng)力電纜、輸入輸出線三者的間距一般控制在30cm以上。若實(shí)際情況不允許,只能提供同一線槽布線時(shí),要使用金屬板將其三者間隔屏蔽,此時(shí)金屬板需與地連接。采用此布置原則可以使外界磁場以及這三者之間的相互干擾得到減少。
4.外圍設(shè)備的干擾
?。?)PLC的輸入與輸出端子的保護(hù)。為避免電感性輸入或輸出電路斷開時(shí)產(chǎn)生的較高的感應(yīng)電勢對(duì)PLC產(chǎn)生較大的沖擊影響,且PLC的驅(qū)動(dòng)元件主要由電磁閥和交流接觸器線圈時(shí),在驅(qū)動(dòng)元件與PLC輸出端中間使用過零型固態(tài)繼電器AC-SSR是行之有效的解決方式。
?。?)輸入與輸出信號(hào)的防錯(cuò)。為減少PLC輸入電流和外部負(fù)載上的電流一般采取并聯(lián)旁路電阻在輸入、輸出端的方式。
?。?)漏電流。當(dāng)采用接近開關(guān)、光電開關(guān)等DC兩線式傳感器輸入信號(hào)時(shí),若漏電流較大時(shí),應(yīng)考慮由此而產(chǎn)生的誤動(dòng)作,使PLC輸入信號(hào)不能關(guān)斷。此時(shí)可以采用在PLC輸入端子上接一旁路電阻以減少輸入阻抗。同樣用雙向可控硅為輸出時(shí),為避免漏電流等原因引起輸出的元件關(guān)斷不了,也可以在輸出端并聯(lián)一旁路電阻。
(4)浪涌電壓。在控制器為觸點(diǎn)輸出時(shí),不管該控制器本身是否能夠抗干擾,對(duì)于交流負(fù)載采取RC吸收,對(duì)于直流負(fù)載采用續(xù)流二級(jí)管來對(duì)感性負(fù)載產(chǎn)生的浪涌電壓進(jìn)行吸收。
(5)沖擊電流。用晶體管或雙向可控硅輸出模塊對(duì)白熾燈或其他的有較大電源的負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí),需要在PLC輸出端與旁路電阻進(jìn)行并接或負(fù)載串聯(lián)使電阻限流來保護(hù)輸出模塊。
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