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1、2023年PLC抗干扰的措施探究变频器抗干扰措施 【摘 要】通过对PLC干扰源的分析探讨抗干扰的措施。【关键词】PLC；抗干扰；编程；措施引言PLC（可编程序限制器）是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动限制技术和通信技术而发展起来的一种通用工业自动限制装置。具有限制功能强，牢靠性高，运用敏捷便利，易于扩展等优点而应用越来越广泛。在冶金、交通、化工、电力等领域获得了广泛的应用，被成为现代工业技术的三大支柱之一。高牢靠性是电气限制设备的关键性能。PLC由于采纳现代大规模集成电路技术，采纳严格的生产工艺制造，内部电路实行了先进的抗干扰技术，具有很高的牢靠性。故障也就大大降低。尽管PLC在设计制
2、造时已实行了许多措施，使它对工业环境比较适应，但是为了确保整个系统稳定牢靠，还是应当尽量使PLC有良好的工作环境条件，并实行必要的抗干扰措施。1 PLC限制系统干扰的主要来源及途径1.1 电源的干扰。PLC系统限制的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到全部空间电磁干扰，空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达等产生的，通常称为辐射干扰，若PLC系统置于所射频场内，就会收到辐射干扰，而在线路上感应电压。尤其是电网内部的改变，刀开关操作浪涌、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，都通过输电线路传到电源原
3、边。可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行。1.2 信号线引入的干扰。与PLC限制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，由此引起系统故障的状况也许多。1.3 接地系统的干扰。接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严峻的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。1.4 变频器
4、干扰。一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。2 抗干扰的措施2.1 电源干扰的抑制。一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行爱护。选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线要更加合理等等，对电源变压器、中心处理器、编程器等主要部件，采纳导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理，以防止外界干扰信号的影响。电源调整与爱护:电源波动造成电压畸变或毛刺，将对PLC及I/O模块产生不良影响。对微处理器核心部件所须要的5V电源采纳多级滤波处理，并用集成电压调整器进
5、行调整，以适应沟通电网的波动和过电压、欠电压的影响。尽量时电源线平行走线，时电源线对地呈低阻抗，以削减电源噪声干扰。其屏蔽层接地方式不同，对干扰抑制效果不一样，一般次级线圈不能接地。输入、输出线应用双绞线且屏蔽层应牢靠接地，以抑制共摸干扰。此外可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以削减设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路等。2.2 信号线引入的防干扰措施。动力线、限制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线，隔离变压器与PLC和I/O之间应采纳双绞线连接。将PLC的I/O线和大功率线分开走线，如必需在同一线槽内，分开捆扎沟通线、直流线，若条件允许，分槽走线最好，这
6、不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到最低限度。此外利用信号隔离器解决干扰问题也是很志向的方法，其原理是首先将PLC接收的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间肯定独立。只要在有干扰的地方，输入端和输出端中间加上这种隔离器，就可有效解决干扰问题。2.3 正确选择接地点，完善接地系统。良好的接地是保证PLC牢靠工作的重要条件，可以避开偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了平安，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC限制系统抗电磁
7、干扰的重要措施之一。在PLC限制系统中，具有多种形式的“接地”，主要有：（1）信号地。输入端信号元件的地；（2）沟通地。沟通供电电源的N线；（3）屏蔽地。为防止静电和磁场感应而设置的外壳或金属丝网，通过特地的铜导线将其接入地下；（4）爱护地。将机器设备的外壳或设备内独立器件的外壳接地，用于爱护人身平安和防止设备漏电。为了抑制附加在电源及输入、输出端的干扰，应对PLC系统进行良好的接地。一般状况下，接地方式与信号频率有关，当频率低于1MHz时，可用一点接地；高于10MHz时，采纳多点接地；在110MH之间时，通常状况下，PLC限制系统采纳一点接地，将全部地线端子和最近接地点相连接，以获得最好的抗
8、干扰实力。接地线截面积不能小于2mm2，接地电阻不能大于100，接地线运用专用地线。2.4 变频器干扰的抑制。（1）加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。（2）运用滤波器，滤波器具有较强的抗干扰实力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压汲取功能。（3）运用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加沟通电抗器主要是削减变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其它设备正常。3 结论PLC限制系统中的干扰是一个非常困难的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制抗干扰，才能够使PLC限制系统正常工作。随着PLC应用领域的不断拓宽，如何高效牢靠的运用PLC也成为其发展的重要因素。在不久的将来，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完备的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业限制场合的需求，PLC作为自动化限制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业限制领域发挥越来越大的作用。参考文献：1张万忠.可编程限制器应用技术M.北京：化学工业出版社，2023，12.2于庆广.可编程限制器原理及系统设计M.北京：清华高校出版社，2023.3刘锴，周海.深化浅出西门子S7-300PLCM.北京：航空航天高校出版社，2023.转