PLC信号干扰的产生分析及处理方法研究

李玉鹏　韩涛　刘启福

摘要：PLC信号干扰的发生，会影响自动化控制系统设备的正常、稳定运行。对于PLC信号干扰来说，其产生主要受到的干扰源包括：动力电缆电磁感应、系统内部接线以及接地系统干扰等。为了提高自动化控制系统设备的运行效率及安全性，需了解PLC信号干扰因素，并采取有效的解决处理方法。

关键词：PLC;信号干扰;干扰因素;处理方法

中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）02-0110-01

近年来，随着我国工业技术水平的不断提升，PLC自动化控制系统设备在工业生产领域得到了广泛的应用，但是在实际工作过程中，PLC自动化控制系统设备也存在PLC信号干扰的问题，结合工作实践分析发现PLC信号干扰的产生因素较多，为了提高PLC自动化控制系统设备的运行效益，便有必要找出干扰源，并采取有效的处理方法[1]。鉴于此，本课题围绕“PLC信号干扰的产生及处理方法”进行研究具备一定的价值意义。

1 PLC信号干扰源分析

以某工业工程作业为例，在实际操作过程中应用了PLC自动化控制系统，但是投入应用期间由于PLC信号传输干扰的出现，导致故障停车，进而导致工业产生产品的质量降低。考虑到PLC信号干扰问题得到有效解决，进而提高产品的质量。分析出了以下PLC信号干扰源：

1.1 动力电缆电磁感应干扰

在实际工作作业当中，由于信号传输电缆缺乏专门的敷设路劲，通过设置简单化的穿管模式实现信号的隔离屏蔽，在此条件下，仪器信号为弱点，同时PLC控制信号也属于弱电，而动力电缆属强电。这样，在电缆之间产生的电磁感应的条件下，便会导致弱电信号的稳定性受到很大程度的影响[2]。此外，在工作时间长的情况下，穿管会出现老化的现象，从而使得强电导致信号干扰的问题越来越严重。

1.2 系统内部接线干扰

由于PLC控制柜收治在控制区域相对应的配电室内部，从柜内接线情况分析，不但存在PLC内部接线，同时还存在现场控制箱接线与就地配电柜接线。因线路复杂，未能将传输信号线和强电电缆合理分隔开来，同时由于检修工作人员工作交接环节多，导致接线缺乏统一的标准，进而出现控制线路设置混乱的问题。从PLC柜来看，设置了分层接线槽，但是在同一线槽内部接线捆扎过程总，未能对交流线与直流线进行有效区分;尤其是基于PLC柜下部进线处，比较长的电缆没有截断在适宜的部位，仅通过就地盘线捆扎的方式进行处理，而一些单芯电缆感应电则达到了数十伏，这样便容易出现信号波动，进一步导致电气设备出现误动作故障。

1.3 接地系统干扰

在确保接地的正确的条件下，可以使系统的稳定性得到有效提升，进而使电磁干扰影响能够得到有效控制。对于PLC控制系统来说，其接地方式涵盖了：其一，系统接地;其二，屏蔽接地;其三，交流接地;其四，保护接地[3]。但是，由于控制系统的接地系统不够健全，尤其是在电缆屏蔽层出现了接地混乱的状况，在多点接地的影响，致使接地点有电位差存在，进一步容易产生的电流使信号传输受到很大程度的干扰影响。

2 PLC信号干扰处理方法分析

2.1 合理選取屏蔽线路材料

为了使PLC信号抗干扰能力增强，有必要合理选取屏蔽线路材料。一方面，对于开关量电缆，如果传输距离比较远，则选择常规屏蔽电缆;另一方面，如果模拟信号线与通讯中心号频率很高，则可选择专用屏蔽线[4]。此外，如果信号要求较低，可选择使用带屏蔽层的电缆。总之，通过合理选择屏蔽线路材料，使PLC信号抗干扰能力得到有效增强。

2.2 保证电缆敷设与柜内接线的准确

合理地对场地条件进行利用，采取对强弱电缆进行分别敷设的处理方法思路，对于一些弱电控制电缆，比如模拟信号线、通号线以及控制线等，需确保和高频干扰之间充分隔离开。对于大型的电机供电电缆及变压器高压电缆等设备，在敷设间距方面需合理控制，保证不低于60厘米。倘若由于受到条件的限制，在区域分开敷设方面存在较大的困难，信号电缆需要采取穿管敷设措施，此时可以使用金属管，或者使用金属网套住，起到保护的作用。与此同时，对于PLC柜内部接线，需具备统一的标准，对传输信号线和强电线采取分层走线设计方案，对直流信号线与交流线则采取分别捆扎走向的设计方案。

2.3 对接地系统加以完善

在接地不具标准性的情况下，容易引发PLC信号干扰，为了解决此类信号干扰的出现，有必要对接地系统加以完善。一方面，对于PLC系统来说，需具备1个标准的零电位;与此同时，对于设备金属外壳当中存在的感应电，还有电气回路当中部分存在的电压，有必要采取有效消除处理措施。另一方面，针对低频电路，需使用一点接地处理方法，对于高频电路则需使用多点接地的处理方法;并且，对原接地系统，进行认真负责地进行检查，通过检查判断有无信号源干扰问题出现，如果存在需及时解决。此外，对于屏蔽地和保护地来说，需采取分别独立接地处理措施，对于电源接地与信号接地形成回路的现象需充分避免。与此同时，对于PLC控制柜安全接地，避免和别的电控柜接地于同一个接地装置当中。对信号线进行及时排查，通过排查判断有无接头存在，倘若存在则需基于接头部位进行屏蔽措施的设置，使多点接地引发电位差的出现得到有效预防。对于开关量信号线来说，需和模拟量信号之间进行分开设置走线，同时确保模拟量信号屏蔽层具备接地设计;对于屏蔽接地，还需确保和电压器零线等相关强电设备接地有足够的间隔距离，通常需间隔在>15米。

3 结语

综上所述，PLC信号干扰源较多，包括了：动力电缆电磁感应干扰、系统内部接线干扰以及接地系统干扰等。为了增强PLC信号的抗干扰能力，可以采取合理选取屏蔽线路材料、保证电缆敷设与柜内接线的准确以及对接地系统加以完善等方法实现。相信在PLC信号的抗干扰能力得到有效增强，自动控制系统设备的运行可靠性、安全性及质量将能够得到全面提升，最终为工业工作生产效率及质量的提高奠定坚实的基础。

參考文献

[1] 邹鹏.强干扰下舰船通信网络信号传输质量检测方法[J].舰船科学技术，2019，41（04）：109-111.

[2] 汪举.解决由信号干扰导致轨道电路接收电压波动的一般方法[J].铁路通信信号工程技术，2019，16（01）：77-80+84.

[3] 夏志，陈建忠，牛英滔，韩晨，逄天洋.无线通信中跟踪干扰信号检测方法及检测性能[J].太赫兹科学与电子信息学报，2018，16（06）：989-996.

[4] 许春香，许海涛，林伟国.基于同源性检验的干扰信号识别方法[J].传感器与微系统，2019，38（01）：36-40.

Study on the Generation and Processing of PLC Signal Interference

LI Yu-peng，HAN Tao，LIU Qi-fu

（Shenyang Blower Group Co.， Ltd Shenyang Liaoning  110869）

Abstract：The occurrence of PLC signal interference will affect the normal and stable operation of automatic control system equipment. As far as PLC signal interference is concerned， the main interference sources include electromagnetic induction of power cable， internal connection of the system and interference of grounding system and so on. In order to improve the operation efficiency and safety of the automatic control system equipment， it is necessary to understand the interference factors of the PLC signal and take effective measures to deal with it.

Key words：PLC; signal interference; interference factor; processing method