PLC控制系统干扰及抗干扰措施的分析

谷瑞光

摘 要：自改革开放以来，我国的经济得到了迅猛发展。在经济的带动下，我国的工业、农业以及科技也进入高速发展的时期，在这个时期中，计算机技术以及计算机技术的衍生技术一直走在各个行业发展的前列，其中PLC控制系统作为信息化时代中重要的可编程子系统在各个领域中得到了广泛的使用。该文主要通过简单的介绍PLC控制系统的概念，揭示当前影响PLC控制系统的干扰因素，同时给出抗干扰措施，并强调PLC控制系统抗干扰的社会意义。

关键词：PLC控制系统 干扰与抗干扰措施 分析研究

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（b）-0014-02

PLC作为随着计算机技术而发展起来的一项可编程控制系统，由于其具有的特性使PLC控制系统在当今社会的各个领域都得到了广泛的应用。不可否认的是，PLC控制系统对社会生产中的工业、科技等各个领域都有一定的促进作用。但是由于PLC控制系统对周围的环境十分敏感，特别是磁场、电场等混合场的干扰，导致PLC控制系统出现错误，致使系统无法正常运行。由于PLC控制系统在当今社会发展中的不可缺少性，因此首先要保证环境的可靠性，其次必须采取一定的措施抗干扰。

1 PLC控制系统的综述

1.1 PLC控制系统的概念

近些年来，随着计算机技术以及网络技术的发展，带动了微电子技术以及智能化系统的发展，也因此，信息化时代正在逐渐接近人们的生活，而PLC控制系统正是在这样的一个发展背景下逐渐成为社会发展不可缺少的重要一部分。所谓的PLC控制系统就是一种可编程逻辑控制器，全称为Programmmable Logic Controller。PLC控制系统可以实现多种控制，是工业控制的重要组成部分，这是由于PLC控制系统最早提出于20世纪60年代的美国，主要是为了发展工业，而随着工业发展逐渐成为了世界发展的主旋律，PLC控制系统以飞快的速度在短短60年期间成为了各个领域发展的中心。

1.2 PLC控制系统的特点及应用领域

PLC控制系统实质上就是专用于工业控制的计算机，其硬件结构与微型计算机十分相仿，而随着计算及技术与智能化技术的融合性越来越高，使得目前的PLC控制系统具有一定的智能化特点，PLC控制系统通过I/O接口使用户的命令能得到准确的实行进而控制工业的生产，这也在一定程度上显示了PLC控制系统的专业性以及准确性，因此使PLC控制系统在钢铁、石油等多个领域得到了广泛的应用，其应用领域主要包括取代继电器控制的开关量的逻辑控制、模拟量控制、数据处理等，而随着网络时代的到来，目前的PLC控制系统多具有通信功能。

2 干扰PLC控制系统的因素

虽然PLC控制系统的应用领域十分广泛，而且控制效果也较好，但是PLC控制系统十分易受外界因素的干扰，而影响PLC控制系统的因素大体上可以分为内部干扰因素以及外部干扰因素两大类，而外部干扰因素又可以分为仪器的干扰以及空间辐射的干扰两大类。

2.1 PLC控制系统内部引起的因素的干扰

PLC控制系统的内部干扰因素其实就是由于内部零件之间的不匹配或者由于技术性的问题，从而导致PLC控制系统内部控制失衡，而另一部分是在进行控制过程中由于各种原因所导致的内部电磁辐射超出本身设定的阈值，进而严重影响PLC控制系统的工作状态，甚至会导致事故发生。

2.2 电源以及外接线的干扰

除却由于内部电磁辐射以及零件的不匹配问题所导致的PLC控制系统受到干扰外，PLC控制系统还会受到外部因素的干扰进而影响PLC控制系统的性能，其中电源以及外接线的干扰是干扰PLC控制系统的主要因素之一。在我国绝大多数的电器工作均是由国家电网直接供电，PLC控制系统同样也不例外，但是由于国家电网的构成体系具有一定的问题，供电效率较低，但是供电范围激增，这也就导致了电网的电磁干扰效力十分强，对PLC控制系统具有很强的干扰性，除此之外，外接引线连接着用户的命令，而随着PLC控制系统的信息化越来越强，这也导致了PLC控制系统极易受到仪器间的电磁辐射，造成PLC控制系统故障；再有就是接地系统接地不恰当所导致系统内的电磁辐射剧增，进而致使PLC控制系统故障。

2.3 空間辐射的干扰

空间辐射干扰归根到底也是电磁辐射的干扰，只是相对于电源以及外接线的干扰更易避免。PLC控制系统在实际工作过程中对周围的环境具有很高的要求，否则极易受到外界因素的影响，进而导致系统故障，若系统处于不适合的环境中，则空间辐射会增强。所谓的空间辐射电磁场主要是由以上两种因素加上雷电、通信以及高频加热设备所引起的辐射干扰。

3 PLC控制系统的抗干扰措施

由于PLC控制系统的广泛适用性以及实用性，因此需采取合理的抗干扰措施以保证PLC控制系统的工作，避免故障的出现。

3.1 硬件抗干扰措施

硬件抗干扰措施是基本设施的抗干扰措施，硬件抗干扰措施所解决的主要是由于外部环境以及外部影响系统所导致的PLC控制系统出现故障的干扰因素，对于空间电磁辐射干扰，可以在干扰信号上根据干扰情况采取共模扼流圈或差模抑制器，从而降低干扰的影响；而对于外接电源，应该争取供电电源的独立性，避免电网对PLC控制系统的影响，或者增强供电设备的抗干扰性；而对于外接引线，最好采取双绞线，从而降低电磁辐射的强度，而对于接地导线，PLC应该采取合适的绝缘体进行屏蔽，从而使得电磁辐射降低。

3.2 软件抗干扰措施

PLC控制系统其实就是微型计算机，唯一与微型计算机的区别就是其针对性较强，而这种针对性之所以能够实现，从某种角度来说就是通过对软件的设计已达到PLC控制系统的功能，因此可以从软件的角度采取抗干扰措施以便PLC控制系统能更好地工作。而这就需要对程序的设计进行更新，增强对信号的处理，即优化数学处理，进而降低输入输出信号的电磁辐射干扰，除此之外，也要优化设备内部零件之间的关系，降低零件工作过程中可能出现的崩坏现象，从而最大限度地降低PLC故障出现的次数。

4 研究PLC控制系统干扰与抗干扰措施的社会意义

PLC控制系统自20世纪60年代被提出以来，由于其针对性较强以及当前社会对工业发展的要求，使得短短不到100年的时间，PLC控制系统逐渐成为了社会各个领域发展的领军者，但是由于PLC控制系统极其精细并且对周围环境特别敏感，这就在一定程度上使得PLC控制系统的抗干扰措施的研究一直是相关领域专家所重点研究的课题，而通过PLC控制系统的抗干扰措施，不仅可以大幅度地提升PLC控制系统的稳定性和使用寿命，而且在一定程度上还能够促进计算机以及微电子行业的发展。

5 结语

综上所述，这些年来，随着工业化建设以及科技的发展，PLC控制系统逐渐成为了各个行业发展不可或缺的重要控制系统。而事实证明，PLC在工业发展中的专业性使得PLC控制系统逐渐成为了工业发展的核心，但是由于PLC控制系统内部因素以及外界环境的影响，导致PLC控制系统极易出现故障，但是随着科学家们的不懈研发，不少抗干扰措施都正在投入使用，并取得了喜人的结果。

参考文献

[1] 鲁炳文，赵亮.PLC控制系统的干扰因素分析与抗干扰措施[J].工业仪表与自动化装置，2011（3）：97-99.

[2] 熊幸明，张文希.PLC控制系统可靠性设计的研究[J].煤矿机电，2004（3）：13-16.