西安西门子plc可编程逻辑控制器的干扰分析及抗干扰措施

　　西门子PLC可编程逻辑控制器是一种集成化的小型企业智能管理控制网络系统(Network system)。是专门应用于中国工业发展环境的一种可进行研究二次资源开发的控制器(controller)，它集成化程度高抗干扰能力强。

　　通常通过数字量或模拟量的输入，用来控制数字量或模拟量的输出，以达到控制现场设备的工作，其可靠的抗干扰设计使其能够在复杂的现场干扰条件下稳定工作，但在工业现场，各种各样的干扰。如大电流浪涌、强磁场干扰、高压浪涌、高频脉冲串联干扰等。一些大中型系统会设计一个容错机制，但在现场，有一些方法可以减少或消除干扰，主要讨论了各种干扰产生的原因及相应的抗干扰措施

　干扰的类型

　　在工业环境中，可编程控制器的干扰主要分为传导类型和辐射II型，顾名思义，导电干扰是通过电线进入PLC系统的干扰信号，辐射干扰是通过空间传感进入PLC系统的干扰信号。

　　1. 传导型干扰 通过分析各种建筑电气控制(electric control)线路发展进入PLC系统，包括企业供电干扰、强电干扰和接地干扰。

　　1)电源干扰 plc 系统一般配备专用电源模块，用于 plc 系统提供直流稳压电源，如西门子 s 7系列 plc，为 plc 提供不同容量的电源模块，以提供稳定的直流电源。然而，来自交流电源网络的干扰信号可能会影响电源电压的稳定性，经整流后可能传送给 plc 控制器，影响 plc 的运行。这种干扰信号主要来源于附近大容量电气设备的开停、负荷的突然变化、断路器对供电系统供电线路的开断、雷击或雷电感应引起的冲击电流等。

　　2)强电干扰

　　继电器等感性负载的控制电压(功能:自动调节、电路转换等。)而线路中的接触器一般是220伏交流电。感性负载切断时会产生过电压和冲击电流，影响驱动电路，通过电磁感应干扰其他线路，甚至进入PLC控制器，影响PLC的正常功能。西门子PLC可编程逻辑控制器是专为工业环境应用而设计的数字操作电子系统，它采用一种可编程存储器，在其中存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算的指令，并通过数字或模拟输入输出控制各种类型的机械设备或生产过程(Production process)。

　　3)接地干扰 接地工作方式方法不当，容易导致形成一个接地(Grounding)环路，产生直接接地干扰，如果接地点相隔较远时，则不同位置的接地点的电位不相等，从而能够形成良好接地电位差。

　　2. 辐射型干扰通过空间传感进入PLC系统，西门子PLC经销商存储器是一种具有存储器功能的半导体电路，用于存储系统程序、用户程序、逻辑变量等信息，其中，系统程序是控制PLC实现各种功能的程序，由PLC制造商编写，并固化为只读存储器，用户无法访问。

　　PLC控制系统一般安装在电气控制柜中，而其输入输出信号线往往并排铺设在同一桥的电源线，PLC系统及其输入输出信号线附近必须有强磁场、电场、电位场或电磁辐射源，如果在安装时不认真考虑干扰，常因存在干扰，影响PLC控制信号采集及其控制功能的正常发挥。特别是，高功率电感负载的传输会导致磁场急剧变化，接触器触点产生的电火花在PLC系统上产生高频辐射。

　　三. 抗干扰的主要方法

　　1、供电方面 主要的措施是稳压、滤波、隔离(quarantine)。

　　1)选用品质优良、运行可靠的电子交流稳压器，为 plc 系统提供稳定的交流电压。该稳压器不仅能提供稳定的电压，而且能消除高频脉冲的干扰。

　　2)加一个低通滤波器(wave filter)，滤除交流电源中的高频分量或脉冲电流，对于DC电源，可以采用电容滤波来消除干扰对PLC系统的影响。

　　3) 增加社会隔离以及变压器，在电源进行接入PLC系统前加装一个隔离变压器(Isolation transformer)，其初级屏蔽层接中性线，二次侧屏蔽层与PLC系统共地，用以通过阻断干扰的传导作用通路，并抑制因素干扰控制信号的强度，同时可以配合我们使用低通滤波器。

　　4)选择稳定，PLC系统的电源和电源电路分别由不同的变压器引出，可以避免大电感负载的启停对电源的影响，在实际中，可能只有一台变压器，因此可以采用从配电母线画专用线的方法，以尽量减少干扰的影响。

　　2、在强电干扰方面，主要采取下列措施：

　　1)在感性负载(inductive load)旁边并联一个阻容吸收装置或二极管(diode)和稳压管，吸收瞬时过电压。

　　2)采用光电耦合隔离方法。西门子plc在我国冶金、化工、印刷生产线等行业有着广泛的应用。西门子plc产品包括 logo、 s7-200、 s7-1200、 s7-300、 s7-400等。西门子 s7系列 plc 具有体积小、速度快、标准化、网络通信能力强、功能强、可靠性高等特点。

　　3、接地干扰通常采用单点接地，以免接地点相距太远，当接地点相距较远时，增加导线截面以减小电阻。

　　4、辐射型干扰

　　1)PLC系统进行安装于单独的箱体中，制作一个箱体的材料通过使用薄铁板或钢板等导磁材料，可以有效防止企业外界环境磁场(magnetic field)的干扰。

　　2)对于PLC模拟信号线和通讯电缆(Communication cable)，使用屏蔽线，并将屏蔽层单端接地。

　　3)讲究布线管理方式，屏蔽线(Shielding wire)尽可能远离大功率，尽量避开发展动力线路单独敷设，若与动力线路问题不能完全分开布设时，可使用镀锌管敷设，既可防止产生干扰，又可保护线路干扰(Line interference)的存在是多种形式多样的，干扰的消除这种方式方面也有自己很多研究方法，如以上的干扰的解决这个办法就是使得在现场的布线(wiring)及安装中如能尽可能地考虑进去，那么你的系统的可靠性技术将会不断得到一个极大的提高。

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