隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC,有的是集中安裝在控制室控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場和各電機(jī)設(shè)備上,它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性,設(shè)計人員只有預(yù)先了解各種干擾才能有效保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。電磁干擾源及對系統(tǒng)的干擾是什么?影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源于一般影響工業(yè)控制設(shè)備的干擾源一樣,大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位,這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,即干擾源。干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲的干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中:按噪聲產(chǎn)生的原因不同,分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等;按噪聲的波形、性質(zhì)不同控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等;按聲音干擾模式不同,分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干擾是信號對地面的電位差,主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓送加所形成。共模電壓有時較大,特別是采用隔離性能差的電器供電室,變送器輸出信號的共模電壓普遍較高,有的可高達(dá)130V以上。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的原因),這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指用于信號兩極間得干擾電壓,主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓,這種讓直接疊加在信號上,直接影響測量與控制精度。PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源有哪些呢?(1)來自空間的輻射干擾空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的,通常稱為輻射干擾,其分布極為復(fù)雜。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi),就回收到輻射干擾,其影響主要通過兩條路徑;一是直接對PLC內(nèi)部的輻射,由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾;而是對PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射,由通信線路的感應(yīng)引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小,特別是頻率有關(guān),一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。(2)來自系統(tǒng)外引線的干擾主要通過電源和信號線引入,通常稱為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較嚴(yán)重。(3)來自電源的干擾實(shí)踐證明,因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多,筆者在某工程調(diào)試中遇到過,后更換隔離性能更高的PLC電源,問題才得到解決。PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化,入開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過輸電線路到電源邊。PLC電源通常采用隔離電源,但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實(shí)際上,由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在,絕對隔離是不可能的。(4)來自信號線引入的干擾與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各類信號之外,總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽略;二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾,即信號線上的外部感應(yīng)干擾,這是很嚴(yán)重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,嚴(yán)重時將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統(tǒng),還將導(dǎo)致信號間互相干擾CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,引起共地系統(tǒng)總線回流,造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動和死機(jī)。PLC控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重,由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。(5)來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴(yán)重的干擾信號,使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。 PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點(diǎn)電位分布不均,不同接地點(diǎn)間存在地電位差,引起地環(huán)路電流,影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地,如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地,就存在地電位差,有電流流過屏蔽層,當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)加雷擊時,地線電流將更大。此外,屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路,在變化磁場的作用下,屏蔽層內(nèi)有會出現(xiàn)感應(yīng)電流,通過屏蔽層與芯線之間的耦合,干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂,所產(chǎn)生的地環(huán)流可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布,影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲,造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測量精度下降,引起對信號測控的嚴(yán)重失真和誤動作。(6)來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生,如邏輯電路互輻射及其對模擬電路的影響,模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于PLC制造廠對系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計的內(nèi)容,比較復(fù)雜,作為應(yīng)用部門是無法改變,可不必過多考慮CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,但要選擇具有較多應(yīng)用實(shí)績或經(jīng)過考驗(yàn)的系統(tǒng)。怎樣才能更好、更簡單解決PLC系統(tǒng)干擾?1)選用隔離性能較好的設(shè)備、選用優(yōu)良的電源,動力線和信號線走線要更加合理等等,也能解決干擾,但是比較煩瑣、不易操作而且成本較高。2)利用信號隔離器這種產(chǎn)品解決干擾問題。只要在有干擾的地方,輸入端和輸出端中間加上這種產(chǎn)品,就可有效解決干擾問題。為什么解決PLC系統(tǒng)干擾都選信號隔離器呢?1)使用簡單方便、可靠,成本低廉。2)可大量減輕設(shè)計人員、系統(tǒng)調(diào)試人員工作量,即使復(fù)雜的系統(tǒng)在普通的設(shè)計人員手里,也會變的非常可靠。信號隔離器工作原理是什么?首先將PLC接收的信號,通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變換,然后通過光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換,然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原信號或不同信號CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,同時對隔離后信號的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的信號、電源、地之間絕對獨(dú)立。信號隔離器功能是什么?一:保護(hù)下級的控制回路。二:消弱環(huán)境噪聲對測試電路的影響。三:抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對設(shè)備的干擾;同時對下級設(shè)備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實(shí)防護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)系列導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),易于安裝,可有效的隔離:輸入、輸出和電源及大地之間的電位。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動干擾。現(xiàn)在市場有那么多品牌的隔離器,價格參差不齊控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,該怎么選擇呢?隔離器位于二個系統(tǒng)通道之間CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能,同時要使隔離器輸入輸出模式(電壓型、電流型、環(huán)路供電型等)適應(yīng)前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強(qiáng)度﹑總線通訊功能等許多重要參數(shù)涉及產(chǎn)品性能,例如:噪音與精度有關(guān)、功耗熱量與可靠性有關(guān)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,這些需要使用者慎選。總之CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,適用、可靠、產(chǎn)品性價比是選擇隔離器的主要原則。
溫馨提示:湖南陽光技術(shù)學(xué)校常年面向全國招生(不限年齡)。由湖南陽光技術(shù)學(xué)校實(shí)戰(zhàn)一線首席技術(shù)專家授課,天天實(shí)操,全程實(shí)戰(zhàn),手把手教,。我們是正規(guī)技術(shù)學(xué)校,我們有自己的校園,我們是行業(yè)正規(guī)軍!我們有自己的教學(xué)樓、學(xué)員公寓樓、籃球場(2個)、有校內(nèi)花園、有專業(yè)實(shí)操車間。我們會為您提供海量的解答PLC控制系統(tǒng)抗干擾問題的信息,如果您想了解有關(guān)解答PLC控制系統(tǒng)抗干擾問題方面的更多資訊,請經(jīng)常關(guān)注我校網(wǎng)站:www.missrz.cn 也可以加我們微信號:yp941688 或 yp94168;我們將給你 詳細(xì)的與解答PLC控制系統(tǒng)抗干擾問題相關(guān)的解答。 如果您對湖南陽光技術(shù)學(xué)校發(fā)布的解答PLC控制系統(tǒng)抗干擾問題這條信息有什么好的建議,請告訴我們。您的寶貴建議對我們逐步完善解答PLC控制系統(tǒng)抗干擾問題的內(nèi)容有重要的參考作用!