PLC控制系统中的抗干扰分析及措施

刘烨 徐帅

摘 要：随着国家经济的快速发展，国家的工业、农业以及科学技术也都得到了快速发展，然而在发展中计算机为较快的一类。PLC的应用越来越广泛，已经占据了各行各业的控制系统中心，由于其自身特点方便和稳定性高，在市场中有着很高的应用价值。因此，本文章通过研究分析PLC控制系统中的干扰源，提出一些相应地设计措施。

关键词：PLC控制系统；抗干扰；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.097

随着工业领域在国内的快速发展，PLC控制系统对工业领域的控制系统产生了巨大的技术革新影响。从现有的形式来看，PLC控制系统在工业控制系统中的地位越来越高。虽然PLC控制系统比其它系统有着性价比高的应用价值，但是PCL控制系统的工作环境却是很恶劣，工作中不断受到外部环境的干扰。因此，对于控制系统设计有着很高的要求，通过加强系统的抗干扰能力，获得一个更加可靠的控制系统。

1 干扰PLC控制系统的原因

PLC系统的安全可靠性关系到整个企业项目的经营，系统的抗干扰能力是保障整个系统正常运行的筹码。然而，在实际操作中，受到工作环境的影响，干扰PLC控制的因素也有很多。具体有PLC控制系统的内部引起的因素、电源和外接线的干扰、空间辐射的干扰。具体的干扰PLC控制系统的原因如下。

1.1 PLC控制系统的内部引起的干扰源

尽管PLC控制系统有很多优点，但自身也有很多不足。当系统工作中其内部也会发出噪音，干扰系统的正常运行。比如，系统运转中其内部硬件尤其温度过高而坏掉。还有一些系统线路当中由于某些元器件引起的抖动，或者元器件之间电路连接不规范、相互之间的元器件生产时连接的不紧密。这些都会对PLC系统产生干扰源，但是由于这些干扰源都是来自系统内部，因此，产生这些干扰源的主要原因也是设计师在进行软件设计时对设计方案考虑不合理而导致的。

1.2 来自电源和外接线的干扰

PLC控制系统外的干扰源主要通过电源或者外接线，这样也叫作传导干扰。这种干扰源在工业生产中也比较常见。PLC控制系统的供电源通常由电网输送，但是由于电网的输送面积比较广，电网内部开关复杂，大型设备开关、直流与交流相互传动等引起的变化，通过线路传送到电源那边，这样一来，尤其PLC控制系统的隔离性差，就会产生干扰影响。再者，通过连接PLC控制系统的信号传输有很多，除了一些有用的信息外，难免会出现一些其他信号干扰，主要通过供电源不时进入电网进行干扰和受到电磁辐射的影响而产生的干扰。由于信号之间的相互干扰就会让系统产生死机或者数据丢失。最后就是接地系统发生混乱而产生干扰，接地的目的主要提高电磁设备的兼容性，正确的接地不仅能减少电磁的干扰，还能减少设备的外部干扰。然而在系统实际执行时由于接地不正确就会导致干扰信号的出现。

1.3 空间辐射的干扰

空间辐射的干扰也是一种较为常见的干扰源，由于受到电力或者电气设备的影响，进而产生辐射干扰，这些辐射干扰通常由雷电、高频率加热设备等构成。其构成比较复杂，主要通过PLC网络间的辐射来进行干扰，通过通讯线路作为桥梁进而介入干扰。再者，就是直接对PLC内部进行辐射干扰，从电路感应开始产生，通过电磁场的大小来决定干扰的频率。因此，空间辐射的干扰也不能忽视，它主要通过现场设备分布所产生的电磁场大小有关。

2 PLC控制系统中抗干扰的新思路

PCL控制系统主要应用于工业的现场工作，比如烟草的生产工作。通过与生产设备直接连接来对生产设备操作，然而普通PLC控制系统所需求的电压比较低，所以在工业生产过程中很容易对PLC控制系统产生干扰。面对常见的PLC控制系统的内部引起的因素、电源和外接线的干扰、空间辐射的干扰等，因此，在设计PLC控制系统时要根据实际的情况来设计相对应的抗干扰措施。具体的PLC控制系统中抗干扰的新思路如下。

2.1 电源抗干扰的介入

源变压器作为电源的主要元件之一，为了防止电网的干扰，在设计时通常选取隔离变压器，然而其容量也要比实际的需求也要大1倍以上，同时在使用中注意变压器的接地，对于次级线圈一般采用双胶线，这样一来，就会大大地减少电源线之间的干扰。再者，在条件允许的情况下，还可以为隔离变压器加入一个滤波器，这样不仅能降低信号的干扰，还能增强系统的可靠性。

2.2 利用硬件抗干扰

硬件抗干扰措施也是一种常见的抗干扰措施，通过对基础设施方面的改进进行抗干扰。首先将PLC控制系统的外部的环境和影响作为出发点，通过使用差模抑制器来减少电磁辐射对控制系统的干扰。最后，对于PLC控制系统的控制器和输入输出系统分别用不同的隔离变压器进行单独供电，并且不受主电路的控制，这样一来，当系统中某一电源发生意外情况时，也不会导致其它系统部分工作的正常运行。

2.3 利用软件抗干扰

PLC控制系統的运转时由一台微型计算机构成，这种微型计算机最大的优点就是能通过完善软件的设计从而达到所想要的PLC控制系统的功能。这样一来，在抗干扰时也可以从软件入手，通过不断加强信号的处理和数据的加密过程，那么可以让PLC控制系统的可靠性更强，从而增强抗辐射的能力。同时也要不断优化内部元器件的相互关系，通过合理的软件设计，减少一同运行中的事故出现率。

3 总结

社会生活的越来越方便离不开PLC控制系统的产生，它不仅应用领域广泛，而且其本身的优点也非常多。因此在实际操作过程中应提升电源抗干扰能力、硬件抗干扰能力、软件抗干扰能力。同时也要加强人才的培养，不断完善PLC控制系统的评价体系，这样一来，才能不断完善PLC控制系统的发展。

参考文献：

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[2]路泽永.PLC控制系统的干扰源的分析与对策[J].电子制作，2016

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[3]赵孝武.PLC控制系统常见干扰及应对措施[J].科技创新与应用，2017，19（20）：158-159.

作者简介：刘烨（1984-），女，辽宁鞍山人，硕士，副教授，研究方向：电气自动化。