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PLC控制系统抗干扰的解决方案

文章出处:admin 人气:发表时间:2020-05-08 21:20

PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些

(1) 来自空间的辐射干扰
空间的辐射电磁场(EMI)首要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等发作的,一般称为辐射干扰,其散布极为复杂。若PLC 系统置于所射频场内,就回收到辐射干扰,其影响首要经过两条途径;一是直接对PLC 内部的辐射,由电路感应发作干扰;而是对PLC 通信内网络的辐射,由通信线路的感应引进干扰。辐射干扰与现场设备安置及设备所发作的电磁场巨细,特别是频率有关,一般经过设置屏蔽电缆和PLC 部分屏蔽及高压泄放元件进行维护。
 
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(2) 来自系统外引线的干扰
首要经过电源和信号线引进,一般称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严峻。
(3)来自电源的干扰
实践证明,因电源引进的干扰构成PLC 控制系统故障的状况许多,笔者在某工程调试中遇到过,后替换隔离功用更高的PLC 电源,问题才得到处理。
PLC 系统的正常供电电源均由电网供电。因为电网覆盖规模广,将受到一切空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的改动,开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流滚动设备引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都经过输电线路到电源边。PLC 电源一般选用隔离电源,但其组织及制作工艺要素使其隔离性并不抱负。实际上,因为散布参数特别是散布电容的存在,肯定隔离是不或许的。
(4) 来自信号线引进的干扰
与PLC 控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰首要有两种途径:一是经过变送器或共用信号外表的供电电源串入的电网干扰,这往往被疏忽;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严峻的。由信号引进干扰会引起I/O信号作业反常和丈量精度大大下降,严峻时将引起元器材损害。关于隔离功用差的系统,还将导致信号间彼此干扰,引起共地系统总线回流,构成逻辑数据改动、误动和死机。PLC 控制系统因信号引进干扰构成I/O模件损坏数相当严峻,由此引起系统故障的状况也许多。
(5)来自接地系统紊乱时的干扰
接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能按捺电磁干扰的影响,又能按捺设备向外宣布干扰;而过错的接地,反而会引进严峻的干扰信号,使PLC 系统将无法正常作业。PLC 控制系统的地线包含系统地、屏蔽地、沟通地和维护地等。接地系统紊乱对 PLC 系统的干扰首要是各个接地址电位散布不均,不同接地址间存在地电位差,引起地环路电流,影响体系统常作业。例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两头A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发作反常状况加雷击时,地线电流将更大。
此外,屏蔽层、接地线和大地有或许构成闭合环路,在改动磁场的作用下,屏蔽层内有会呈现感应电流,经过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理紊乱,所发作的地环流或许在地线上发作不等电位散布,影响PLC 内逻辑电路和模仿电路的正常作业。PLC 作业的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的散布干扰简略影响PLC 的逻辑运算和数据存储,构成数据紊乱、程序跑飞或死机。模仿地电位的散布将导致丈量精度下降,引起对信号测控的严峻失真和误动作。
(6)来自PLC 系统内部的干扰
首要由系统内部元器材及电路间的彼此电磁辐射发作,如逻辑电路互辐射及其对模仿电路的影响,模仿地与逻辑地的彼此影响及元器材间的彼此不匹配运用等。这都属于PLC 制作厂对系统内部进行电磁兼容规划的内容,比较复杂,作为运用部门是无法改动,可不用过多考虑,但要挑选具有较多运用实绩或经过检测的系统。
四、怎样才干更好、更简略处理PLC系统干扰
1)选用隔离功用较好的设备、选用优秀的电源、动力线和信号线走线要愈加合理等等,能处理干扰,可是比较烦琐、不易操作并且成本较高。
2)利用信号隔离器这种产品处理干扰问题。只需在有干扰的地方,输入端和输出端中心加上这种产品,就可有效处理干扰问题。
五、为什么处理PLC系统干扰首选信号隔离器
1)运用简略便利、牢靠,隔离成本低廉。
2)可很多减轻规划人员、系统调试人员作业量,即使复杂的系统在一般的规划人员手里,也会变的十分简略牢靠。
六、信号隔离器作业原理是什么
首先将PLC接收的信号,经过半导体器材调制改换,然后经过光感或磁感器材进行隔离转化,然后再进行解调改换回隔离前原信号或不同信号,一起对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。确保改换后的信号、电源、地之间肯定独立。
七、现在市场隔离器品牌很多,价格良莠不齐,该怎样挑选
隔离器位于二个系统通道之间,所以挑选隔离器首先要断定输入输出功用,一起要使隔离器输入输出形式(电压型、电流型、环路供电型等)适应前后端通道接口形式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功用等许多重要参数触及产品功用,例如:噪音与精度有关、功耗热量与牢靠性有关,这些需求运用者慎选。总之,适用、牢靠、产品性价比是挑选隔离器的首要准则。
 
电磁干扰源及对系统的干扰
影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源相同,大都发作在电流或电压剧烈改动的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。
干扰类型一般按干扰发作的原因、噪声的干扰形式和噪声的波形性质的不同区分。其中:按噪声发作的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振动噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按声响干扰形式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类办法。共模干扰是信号对地面的电位差,首要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压送加所构成。共模电压有时较大,特别是选用隔离功用差的电器供电室,变送器输出信号的共模电压遍及较高,有的可高达130V 以上。共模电压经过不对称电路可转化成差模电压,直接影响测控信号,构成元器材损坏(这就是一些系统I/O 模件损坏率较高的原因),这种共模干扰可为直流、亦可为沟通。差模干扰是指用于信号南北极间得干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转化共模干扰所构成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响丈量与控制精度。

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