浅谈PLC信号干扰的处理和预防

李滕

随着科学技术的发展，可编程控制器的功能越来越完善，成为工业自动化的有力工具，得到了广泛的推广和应用。本文以PLC可编程控制的基本操作，举例说明PLC在信号干扰和预防中的作用。

PLC是一个数字操作电子系统。使用可编程存储器类型来执行逻辑操作、顺序控制、同步控制、计数操作及算术操作，用于控制不同类型的控制系统。

PLC控制下的智能信号灯

与传统的电子电路和中繼相比，使用PLC控制更可靠，例如在交通信号灯控制中的使用。大多数PLC都配备了时钟装置，由于PLC的高度适应性和内部定时器的丰富性，可实时调度控制确保信号灯的及时管理。为了确保交通控制的可靠性和稳定性，需要采取方式规避对PLC的干扰，保证其正常运行。

PLC系统的信号干扰因素

1.电源干扰

PLC系统的正常电源是电力网络，电网的内部变化，包括交流和直流电源的切换、启动和关闭，通过传输线传输到PLC的电源上将会导致PLC的中断。

2.电容电感耦合干扰

许多信号电缆放置在同一地下管道中，这些信号线之间存在分配容量，这会增加对其他信号线的干扰。此外，在可变信号电缆周围可能会产生磁性交流电，在平行导线之间产生电动势，对线路造成干扰。

3.电气设备引起的干扰

当一个大发电机械设备起动和开关时火花会产生一个大的磁场。磁场不仅干扰信号电缆，而且干扰高频电缆，从而可能会造成过度振动和网络中断。

4.接地不合理引起的干扰

正确的接地既能抑制电磁干扰的影响，又能防止设备产生的干扰。而错误的接地，如将PLS系统与开关柜的联合接地，会导致严重干扰，使系统不能正常工作。电缆保护层必须一点接地，如果电缆保护层的两端都接地，则接地两端之间存在接地电位差，导致信号波动。

在影响PLC逻辑电路和电路正常运行的地面上具有不均匀的电位分布，模拟的低强度PLC干扰和电位的逻辑分布很容易影响峰值的逻辑操作，导致数据数据丢失或崩溃。

防止干扰的策略

1.系统电源

对于电源引起的故障问题，可单独安装一台屏蔽层变比为 1：1的变压器，以减少设备对地的干扰；LC滤波电路也可串联到电源输入端；在可能的情况下，可以使用UPS电源来提高电源的可靠性。

2.电缆铺设

高电缆和低电缆必须分别移动，PLC电缆、控制线、电源线和MO电缆必须与>220 V的电源分离，而<10 A的电源线必须距离>150 mm。电源电压>220 V、电流>10 A的电源电缆和信号电缆之间的距离应>600 mm，如果安装了绝缘板，则只能安装在同一电源电缆上。PLC的输入和输出应分别连接和确定开关。装甲通信线路和直流电流线路不应使用同一电缆输出线应尽可能远离高压线和市政电力线，以避免连接。

3.降低电气设备的干扰

PLC的安装应采用高性能硅整流、大功率电源及变频器等，不能与高压电气设备安装在同一外壳内。

变频器干扰处理通常有以下几种方法：增加针对定向供电中断的绝缘变压器，将大部分导电性与绝缘变压器隔离；滤波器抗干扰能力强，是逆变器与发动机之间的交流电的主要抗器；能量传递过程中的电路电磁辐射，会影响其他设备正常运行，在强辐射的发电机附近应设置铜片或铝箔密封盒，起到屏蔽作用。

4.完善接地系统

当然，大多数设备都是接地的，如果这些自然体的屏蔽电缆与可能引起导电干扰的情况相对应，则引起干扰。因此，有必要确保整个PLC系统的所有接地点（包括现场的变送器—执行器）在同一位置，共用这个接地网防止“接地回路”的形成。PLC外壳（箱、架）和底座的保护基础、电气仪表百叶窗，配电箱、接线箱、电缆沟、铠装电缆帽等。必须有一个保护性的基础，起到保护作用。

为了提高PLC信号的抗干扰性，在PLC产品中采用了许多技术，然而，PLC控制系统中的干扰因素非常复杂，因此，为了合理有效地抑制干扰源，必须充分考虑各种因素。