PLC控制系统的抗干扰方法

一、影响PLC控制系统稳定的干扰因素

1、电源波形畸变干扰：

由于PLC控制系统本身或者电网其它设备采用SCR、GTO、IGBT等电力半导体器件，在工作时产生的高次谐波、噪声、寄生振荡等，引起电网电源波形畸变，通过电源线路对PLC产生的干扰。

2、电路耦合干扰：

由于PLC接地点选择不当或接地不良，通过回路公共阻抗发生耦合而产生的电流干扰。

3、输入元器件触点的抖动干扰：

由于现场强烈振动使PLC输入元器件触点发生抖动（尤其是常闭触点）产生的误信号所形成的干扰

4、电容性干扰：

在干扰源与干扰对象（PLC）之间存在分布电容耦合所产生的干扰。

5、电感性干扰：

干扰源中的交变磁场通过干扰对象（PLC）中的电感性元件耦合所产生的干扰。

6、波干扰：

由空间电磁波（主要是雷达、电台、移动电话等）的电磁场、传导波的传导电流和传导电压所产生的干扰。过合理配置供电电源、正确选择接地点、接地方式和输入输出配线等措施，可有效提高系统的抗干扰能力。

二、从硬件接地方面提高系统抗干扰能力

在PLC控制系统中，具有多种形式的“地”，主要有：

（1）信号地：是输入端信号元件———传感器的地。

（2）交流地：交流供电电源的N线，通常它是产生噪声的主要地方。

（3）屏蔽地：一般为防止静电、磁场感应而设置的外壳或金属丝网，通过专门的铜导线将其与地壳连接。

（4）保护地：一般将机器设备外壳或设备内独立器件的外壳接地，用以保护人身安全和防护设备漏电。

为了抑制附加在电源及输入、输出端的干扰，应对PLC系统进行良好的接地。一般情况下，接地方式与信号频率有关，当频率低于1 MHz时，可用一点接地；高于10 MHz时，采用多点接地；在1～10 MHz间采用哪种接地视实际情况而定。因此，PLC组成的控制系统常用一点接地，接地线截面积不能小于2 mm2，接地电阻不能大于100Ω，接地线是专用地线。若达不到这种要求，也可采用公共接地方式，禁止采用与其它设备串联接地的方式。交流电源在传输时，在相当一段间隔的电源导线上，会有几mV、甚至几V的电压，而低电平信号传输要求延路电平为零。为防止交流电对低电平信号的干扰，在直流信号的导线上要加隔离屏蔽；不允许信号源与交流电共用一根地线；各个接地点通过接地铜牌连接到一起。屏蔽地、保护地不能与电源地、信号地和其它地扭在一起，只能各自独立的接到接地铜牌上。为减少信号的电容耦合噪声，可采用多种屏蔽措施。对于电场屏蔽的分布电容问题，通过将屏蔽地接入大地可解决。对于纯防磁的部位，例如强磁铁、变压器、大电机的磁场耦合，可采用高导磁材料作外罩，将外罩接入大地来屏蔽。

随着PLC的应用越来越广泛，它所要克服的干扰越来越多，越来越复杂。如何进一步提高PLC控制系统的抗干扰能力，多种方法和措施正在研究探索之中。通过正确设计硬件线路，选用高质量的元器件，充分利用PLC本身软元件，灵活巧妙地编程等措施，可以有效地提高系统的抗干扰能力。