影响可编程序控制器系统稳定的因素及防范措施

辛易展

（中国船级社大连分社，大连 116013）

可编程序控制器是以微处理器为核心的工业现代化自主控制通用设备，既要满足自动控制要求，还要满足自动化生产的需要。现代化控制系统中所采用的不同类型可编程序控制器，都处在各种强电机器设备线路所形成的电磁干扰中，虽然可编程序控制器在设计和制造多个环节中采取了防范办法，提高了适应较差设备环境的能力和使用的可靠性，但是由于可编程序控制器直接和现场的机器设备联机接，各种影响还是很容易通过电揽线传输线进行，进而造成设备控制系统的错误操作。

1 可编程序控制器系统中的主要影响因素

1.1 通过空间辐射的影响

空间的电磁场辐射主要是由电力线路网络、电气设备、雷电、无线电电视、雷达信号、高频设备等产生的，通常称为空间辐射影响，其影响极为广泛复杂。可编程序控制器系统置于其影响范围内，就会受到辐射影响，其干扰重点通过两个渠道：一是直接对可编程序控制器内部的干扰，由电路感应产生辐射：二是对可编程序控制器通信内网络的干扰，由通信线路的感应产生辐射造成。

1.2 电源的影响

可编程序控制器系统的正常供电电源是由城市电力网络提供。电力网络覆盖范围大，它将受到全部空间电磁辐射影响。产生的感应电压及电流对控制器产生较大影响。

1.3 各种信号线路的干扰

各种电线之间有着分布电容和互感，来自信号线路的影响会引起信号工作变化和测量准确度降低，甚至会引起元器件损坏。特别是防护性能差的系统，还会导致信号间互相影响，形成错误信号，造成同一接地系统总线回流，形成传导耦合影响，致使逻辑数据信息变化、错误动作和停机。

1.4 设备接地错乱造成的影响

好的接地系统才能保证可编程序控制器正常运行的重要前提，也是提高各种电子设备电磁感应兼容性的有效措施。良好的接地可以有效防止突然发生的电压波动影响，良好的接地能防止电磁的影响，良好的接地也可以防止设备向外发出电磁辐射影响。

1.5 可编程序控制器系统内部的影响

是由于装置内部电子元器件及电子线路之间的相互电磁辐射影响发生的。要在设计开始及材料选择上就考虑到。

2 防范方法

清除影响的防范措施是减少干扰源，切断干扰路径，减少系统对各种因素影响的敏感度，提高系统本身的防范能力。

2.1 使用防范性能好的设备

使用可编程序控制器系统时，一是要选择有较高防范能力的设备，包括各种设备电磁兼容性，特别是对抗外部影响能力。二是要了解设备供应商提供的各项抗干扰参数，控制系统可以承载的电场强度和频率的范围等。三是要想到硬件滤波能力及软件抗干扰方案，输出电路的抗干扰设计等。

2.2 设备电源部分防范方法

电源的好坏直接影响可编程序控制器控制系统的稳定性。在影响较大或者对稳定性要求较高的情况下，要在可编程序控制器的电源输入端加装带有屏蔽层的隔离变压器。隔离变压器能够防止从电源线侵人的外来影响，提高抗高频共模影响水平，屏蔽层要有良好的接地。

2.3 可编程序控制器系统装置的接地设计

良好的接地是为了保护人身安全、设备安全和以及防范各类因素的影响。良好的接地系统是可编程序控制器控制系统抗电磁感应影响的主要方法。可编程序控制器控制系统属高速低电平控制系统，需要采用特殊的接地方法直接进行接地。或者采用与其他装置共同接地系统。但是必须用自己的接地线直接与公共接地极直接相连。一定不要与功率较大的设备共用接地系统。可编程序控制器系统如由多部分组成的，各部分之间要使用点接地和串联一点接地方式，用来保证各部分间等电位。接地线截面积应不小于2.5平方毫米，接地线最长不应该多于25米，可编程序控制器接地系统的接地电阻要求不大于4欧姆。

2.4 防止外部环境的各种配电线缆影响

为了防止或减少外部配电线缆的影响，交流、直流输入、输出信号应分开使用独自的电缆。集成电路或晶体管的输入、输出信号线缆，必须使用具有屏蔽功能的电缆。具有屏蔽功能的电缆在输入、输出侧要悬空安装，并且要在控制一侧接地。

3 结束语

随着工业自动化程度的全面进步，自动控制系统在生产设备中的作用越来越突出。但是如果因为影响因素的原因而导致自动控制的使用效果不好或根本不能达到预期目的，就不能给设备的使用者带来便利，反而会带来麻烦和损失，降低了生产效率。所以一个良好的控制系统必须要考虑到影响因素可能带来的干扰以及其针对性的防范措施。要在控制系统的设计、安装、使用、维护等各个方面做好工作。从源头控制好。只有这样才能充分发挥自动控制系统的先进性，从而提高企业的自动化水平，提高生产效率。