PLC控制技术的优势与抗干扰对策

戚晓强 齐腾

摘要：在现代社会科学技术快速发展的背景下，各领域、行业的发展速度不断加快，对控制系统的要求也逐渐提高;控制技术逐渐由传统的手动控制发展至后来的自动控制，现如今已经呈现出智能控制的发展趋向，这些均无法脱离PLC控制技术。本文简要阐述了PLC的工作基本原理，分析了PLC控制技术的优势，对PLC控制技术的抗干扰对策进行深入探究。

关键词：PLC;控制技术;抗干扰对策

中图分类号：TP273;TM76 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）06-0006-02

PLC控制技术是一种用于工业制造业中的计算机设备，是现代社会中计算机应用技术、自动控制技术与通讯技术相融合形成的一种全新的技术形式。在实际作业过程中，应用PLC控制技术，能够实现数据储存、逻辑运算、程序设置与控制、时间控制、数据分析、数据输出一体化，能够将生产线中的生产过程通过数字的形式输出，以此为工作人员提供可靠的工作依据。PLC技术具有实用性较强、抗干扰能力较强、应用简单与维护便捷的优势。技术人员要想再一次提高PLC控制技术的抗干扰能力，就要分别从软件系统、硬件设备、总体设计等角度入手，充分和发挥PLC技术的应用优势[1]。

1 PLC的工作基本原理

PLC控制技术主要可以分为三个层级，具体如下：

第一，数据收集与输入层级;在PLC控制技术下的软件程序中，需要根据事先编辑好的指定执行操作，对输入区域进行扫描，对扫描获得的数据进行分析与判断，以此获得输入区域所在位置的运行状态，实现控制功能。

第二，特定功能处理层级;在PLC控制技术下的程序运行过程中，程序需要根据控制系统中设置好的指令进行作业，根据规定原则进行全面扫描，以此获取数据信息，结合现场的运行情况、指令要求，全面分析数据资料，或者开展逻辑性运算[2]。

第三，响应控制层级;在PLC控制技术下，程序将搜集到的相关分析结果与逻辑运算结果输出，传输到控制主机中，之后由主机负责向关联输出点发送响应信号，以此实现对具体设备的控制。一般情况下，由“数据收集与输入层级”—“特定功能处理层级”—“响应控制层级”为一个工作周期，而在具体作业过程中需要多台设备的同时作业。

2 PLC控制技术的优势

PLC控制技术具有是点基本应用优势，具体如下：

（1）控制技术所在系统的设计周期较短、程度编写较为简单。在PLC控制技术应用的过程中，技术人员编写程度，其主要的方法包括：语言指令表、功能图、梯形图、高级程序语言等;若由非本专业毕业的技术人员负责操作，则经过7天在左右的培训即可能够基本掌握程序编写技巧与步骤，满足上岗要求。

（2）PLC控制技术能够对工业设备系统的作业过程进行实时监控。在PLC控制系统设计完成之后，PLC程序编制能够与现场作业同步进行，从而大大缩短设计周期，便于后期的随时调整与修改[3]。

（3）PLC控制技术具有较强的抗干扰能力。在PLC控制技术的应用过程中，主要是通过电光隔离的方法开展循环扫描，以此检测系统的运行情况，及时发现故障问题，向系统管理中心发出警报信号，实现避免产生干扰的目的。通过这种方式能够及时有效的提高系统运行的稳定性、可靠性，保证系统始终处于良性运行状态中。

（4）PLC控制技术具有操作灵活的优势。在PLC控制技术的应用过程中，技術人员能够通过单一的编程手法、灵活的操作技巧完成编程设计工作;这一优势主要体现于技术人员能够结合企业及生产线的实际要求，利用梯形图编制程序，以便于技术人员掌控系统的操作。

3 PLC控制技术的抗干扰对策

3.1 分阶段进行抗干扰设计，充分发挥应用优势

要想充分发挥PLC控制技术的抗干扰能力，就要结合具体的系统结构，分阶段开展抗干扰设计，形成系统抗干扰合力，充分发挥PLC控制技术的应用优势。技术人员可以分别对系统的电源、硬件过滤器进行抗干扰设计，一方面，电源变压器是电源结构体系中的重要构件，能够在较大程度上一直电网中的干扰;一般情况下技术人员可以选择隔离变压器，以此拓展变压器容量，此时需要技术人员进一步改变次级线圈连接材料，选择双绞线，从而降低电源与电网之间的干扰。另一方面，要重点设计硬件过滤器;一般情况下，若信号源接入控制系统且与信号线的电容量进行处理，则会产生一定的信号差异，此时就需要引入过滤器，以此减少对差模的干扰。技术人员还可以利用光电对微处理器与电路进行隔离，将二者分隔开，以此避免外部干扰信号进入PLC系统，保证系统的正常运行。

3.2 优化硬件设施，提高系统抗干扰能力

要想充分发挥PLC控制技术的抗干扰能力，就要优化硬件设施，以此硬件设施质量，以此提高PLC控制系统的抗干扰能力。技术人员可以考虑PLC控制系统中的空间电磁辐射抗干扰优势，分别结合共模干扰、差模干扰;在共模干扰位置安装共模扼流圈，在差模干扰位置安装滤波元件，以此抑制附近电磁辐射的干扰，形成输入滤波电路。技术人员要考虑I/O信号的性能，在直流电路中连接续流二级管，之后并联RC，将继电器线圈与续流二极管，以此阻断干扰信号，维护系统的正常运行。技术人员要对PLC控制系统的外部配线进行设计，着重提高外部配线的质量;技术人员可以在系统的一端连接双股绞合线，从而消除磁场干扰，之后利用屏蔽线屏屏蔽现场的耦合干扰，再在屏蔽层未知叠加地环电流与负载电流，促使两股磁场相互抵消;在布线的过程中，技术人员可以使用中间继电器实现I/O传输通道中信号的转换，促使屏蔽层的两端接地，屏蔽外界通道的干扰。

3.3 严格控制软件系统，提高系统故障防控能力

要想充分发挥PLC控制技术的抗干扰能力，就要严格控制软件系统，通过设计的方式在增加对信号的处理，减低对信号的电磁辐射干扰。一般情况下，在接入输入元件时会产生“抖动”的情况，促使信号受到干扰，从而出现错误操作。因此，技术人员可以通过直接法对其进行调整，若输入I0.0时出现抖动，输出Q0.0出现抖动，则可以在线路中安装定时器，设置延时为：T=χ×0.1s，以此保证在输入信号I0.0时的触点接通时间远超隔离时间，保证信号能够有效传输，弱化干扰信号对输出信号的影响。此外，技术人员还可以通过互锁程序保护、数字滤波、软件容错等多种方式消除干扰信号，以此提高软件系统的运行能力，强化PLC控制技术的抗干扰能力，凸显其应用优势。

4 结语

综上所述，PLC控制技术具有操作简单、可靠性较强、抗干扰能力较强的应用优势，其丰富的接口模块促使其能够在自动化控制领域得以推广及应用。现如今，PLC控制技术被广泛应用于电气控制、仪器仪表、计算机控制一体化、网络技术领域中，在工业体系的各个领域中也能够看到PLC技术的影子，比如：钢铁行业、石油化工行业、建筑材料行业、机械制造业、交通运输业等。技术人员要想进一步提高PLC控制技术的抗干扰能力，就要优化总体设计，提高硬件设施质量，严格控制软件系统，以此强化PLC控制系统的故障防控性能，为其今后在各个行业中的推广及应用奠定坚实基础。

参考文献

[1] 邢玉鹏，刘春瑞.PLC技术在电气自动控制中的应用研究[J].科学技术创新，2019（35）：188-189.

[2] 冯军.PLC技术优势及在电气自动化控制中的应用[J].科技创新导报，2019，16（35）：96-97.

[3] 朱家红.基于PLC的电力系统抗干扰性能分析[J].智库时代，2019（26）：280-281.