PLC操控體系抗攪擾的辦法
1 . 概述
跟著科學技術的開展,PLC在工業操控中的運用越來越廣泛。PLC操控體系的牢靠性直接影響到工業企業的安全出產和經濟運轉,體系的抗攪擾能力是關系到整個體系牢靠運轉的關鍵。自動化體系中所運用的各種類型PLC,有的是會集設備在操控室,有的是設備在出產現場和各種電機設備上,它們大多處在強電電路和強電設備所構成的惡劣電磁環境中。要進步PLC操控體系牢靠性,規劃人員只需預先了解各種攪擾才干有用確保體系牢靠運轉。
2. 電磁攪擾源及對體系的攪擾
影響PLC操控體系的攪擾源于一般影響工業操控設備的攪擾源一樣,大都發作在電流或電壓劇烈改動的部位,這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源,即攪擾源。
攪擾類型一般按攪擾發作的原因、噪聲的攪擾形式和噪聲的波形性質的不同劃分。其間:按噪聲發作的原因不同,分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振動噪聲等;按噪聲的波形、性質不同,分為繼續噪聲、偶發噪聲等;按聲音攪擾形式不同,分為共模攪擾和差模攪擾。共模攪擾和差模攪擾是一種比較常用的分類辦法。共模攪擾是信號對地面的電位差,首要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(同方向)電壓送加所構成。共模電壓有時較大,特別是選用阻隔功用差的電器供電室,變送器輸出信號的共模電壓遍及較高,有的可高達130V 以上。共模電壓經過不對稱電路可改換成差模電壓,直接影響測控信號,構成元器材損壞(這就是一些體系I/O 模件損壞率較高的原因),這種共模攪擾可為直流、亦可為溝通。差模攪擾是指用于信號南北極間得攪擾電壓,首要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路改換共模攪擾所構成的電壓,這種讓直接疊加在信號上,直接影響丈量與操控精度。
3. PLC 操控體系中電磁攪擾的首要來歷
(1) 來自空間的輻射攪擾
空間的輻射電磁場(EMI)首要是由電力網絡、電氣設備的暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等發作的,一般稱為輻射攪擾,其散布極為雜亂。若PLC 體系置于所射頻場內,就回收到輻射攪擾,其影響首要經過兩條途徑;一是直接對PLC 內部的輻射,由電路感應發作攪擾;而是對PLC 通訊內網絡的輻射,由通訊線路的感應引進攪擾。輻射攪擾與現場設備布置及設備所發作的電磁場巨細,特別是頻率有關,一般經過設置屏蔽電纜和PLC 部分屏蔽及高壓泄放元件進行保護。
(2) 來自體系外引線的攪擾
首要經過電源和信號線引進,一般稱為傳導攪擾。這種攪擾在我國工業現場較嚴峻。
(3)來自電源的攪擾
實踐證明,因電源引進的攪擾構成PLC 操控體系故障的狀況許多,筆者在某工程調試中遇到過,后更換阻隔功用更高的PLC 電源,問題才得到處理。
PLC 體系的正常供電電源均由電網供電。因為電網掩蓋規模廣,
將遭到一切空間電磁攪擾而在線路上感應電壓和電路。尤其是電網內部的改動,開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流滾動設備引起的諧波、電網短路暫態沖擊等,都經過輸電線路到電源邊。PLC 電源一般選用阻隔電源,但其組織及制作工藝因素使其阻隔性并不抱負。實際上,因為散布參數特別是散布電容的存在,肯定阻隔是不可能的。
(4 ) 來自信號線引進的攪擾
與PLC 操控體系銜接的各類信號傳輸線,除了傳輸有用的各類信號之外,總會有外部攪擾信號侵入。此攪擾首要有兩種途徑:一是經過變送器或共用信號外表的供電電源串入的電網攪擾,這往往被忽略;二是信號線受空間電磁輻射感應的攪擾,即信號線上的外部感應攪擾,這是很嚴峻的。由信號引進攪擾會引起I/O信號作業反常和丈量精度大大下降,嚴峻時將引起元器材損傷。關于阻隔功用差的體系,還將導致信號間彼此攪擾,引起共地體系總線回流,構成邏輯數據改動、誤動和死機。PLC 操控體系因信號引進攪擾構成I/O模件損壞數相當嚴峻,由此引起體系故障的狀況也許多。
(5)來自接地體系紊亂時的攪擾
接地是進步電子設備電磁兼容性(EMC)的有用手段之一。正確的接地,既能按捺電磁攪擾的影響,又能按捺設備向外宣布攪擾;而過錯的接地,反而會引進嚴峻的攪擾信號,使PLC 體系將無法正常作業。PLC 操控體系的地線包含體系地、屏蔽地、溝通地和保護地等。接地體系紊亂對 PLC 體系的攪擾首要是各個接地址電位散布不均,不同接地址間存在地電位差,引起地環路電流,影響體系正常作業。例如電纜屏蔽層有必要一點接地,如果電纜屏蔽層兩頭A、B都接地,就存在地電位差,有電流流過屏蔽層,當發作反常狀況加雷擊時,地線電流將更大。
此外,屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環路,在改動磁場的作用下,屏蔽層內有會呈現感應電流,經過屏蔽層與芯線之間的耦合,攪擾信號回路。若體系地與其它接地處理紊亂,所發作的地環流可能在地線上發作不等電位散布,影響PLC 內邏輯電路和模仿電路的正常作業。PLC 作業的邏輯電壓攪擾容限較低,邏輯地電位的散布攪擾簡略影響PLC 的邏輯運算和數據存儲,構成數據紊亂、程序跑飛或死機。模仿地電位的散布將導致丈量精度下降,引起對信號測控的嚴峻失真和誤動作。
(6)來自PLC 體系內部的攪擾
首要由體系內部元器材及電路間的彼此電磁輻射發作,如邏輯電路
互輻射及其對模仿電路的影響,模仿地與邏輯地的彼此影響及元器材間的彼此不匹配運用等。這都歸于PLC 制作廠對體系內部進行電磁兼容規劃的內容,比較雜亂,作為運用部分是無法改動,可不過多考慮,但要挑選具有較多運用實績或經過檢測的體系。
4.怎樣才干更好、更簡略處理PLC體系攪擾?
1)選用阻隔功用較好的設備、選用優秀的電源、動力線和信號線走線要更加合理等等,能處理攪擾,可是比較煩瑣、不易操作并且本錢較高。
2)運用信號阻隔器這種產品處理攪擾問題。只需在有攪擾的當地,輸入端和輸出端中間加上這種產品,就可有用處理攪擾問題。
5.為什么處理PLC體系攪擾首選信號阻隔器呢?
1)運用簡略便利、牢靠,本錢低價。
2)可大量減輕規劃人員、體系調試人員作業量,即便雜亂的體系在普通的規劃人員手里,也會變的十分簡略牢靠。
6.信號阻隔器作業原理
首先將PLC接收的信號,經過半導體器材調制改換,然后經過光感或磁感器材進行阻隔改換,然后再進行解調改換回阻隔前原信號或不同信號,一起對阻隔后信號的供電電源進行阻隔處理。確保改換后的信號、電源、地之間肯定獨立。
7. 阻隔器的挑選
阻隔器坐落二個體系通道之間,所以挑選阻隔器首先要斷定輸入輸出功用,一起要使阻隔器輸入輸出形式(電壓型、電流型、環路供電型等)適應前后端通道接口形式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強度﹑總線通訊功用等許多重要參數觸及產品功用,例如:噪音與精度有關、功耗熱量與牢靠性有關,這些需要運用者慎選。總歸,適用、牢靠、產品性價比是挑選阻隔器的首要準則。