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教你解决PLC控制系统抗干扰方法,拿去不谢

2018年06月23日 10:30 次阅读

    1 。 概述

  随着科学技术的发展,PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各种电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性,设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。

  2. 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一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。

  干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按声音干扰模式不同,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方法。共模干扰是信号对地面的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压送加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V 以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(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、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。

 

教你解决PLC控制系统抗干扰方法,拿去不谢

  3. PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢?

  (1) 来自空间的辐射干扰

  空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、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产生的,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。若PLC 系统置于所射频场内,就回收到辐射干扰,其影响主要通过两条路径;一是直接对PLC 内部的辐射,由电路感应产生干扰;而是对PLC 通信内网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小,特别是频率有关,一般通过设置屏蔽电缆和PLC 局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

  (2) 来自系统外引线的干扰

  主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。

  (3)来自电源的干扰

  实践证明,因电源引入的干扰造成PLC 控制系统故障的情况很多,笔者在某工程调试中遇到过,后更换隔离性能更高的PLC 电源,问题才得到解决。

  PLC 系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,

  将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化,开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路到电源边。PLC 电源通常采用隔离电源,但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上,由于分布参数特别是分布电容的存在,绝对隔离是不可能的。

  (4 ) 来自信号线引入的干扰

  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。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽略;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,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC 控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。

  (5)来自接地系统混乱时的干扰

  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,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC 系统将无法正常工作。PLC 控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对 PLC 系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态加雷击时,地线电流将更大。

  此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内有会出现感应电流,通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混乱,所产生的地环流可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC 内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC 工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC 的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。

  (6)来自PLC 系统内部的干扰

  主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路

  互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC 制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容,比较复杂,作为应用部门是无法改变,可不必过多考虑,但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。

  4.怎样才能更好、更简单解决PLC系统干扰?

  1)选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线要更加合理等等,能解决干扰,但是比较烦琐、不易操作而且成本较高。

  2)利用信号隔离器这种产品解决干扰问题。只要在有干扰的地方,输入端和输出端中间加上这种产品,就可有效解决干扰问题。

  5.为什么解决PLC系统干扰首选信号隔离器呢?

  1)使用简单方便、可靠,成本低廉。

  2)可大量减轻设计人员、系统调试人员工作量,即使复杂的系统在普通的设计人员手里,也会变的非常简单可靠。

  6.信号隔离器工作原理是什么?

  首先将PLC接收的信号,通过半导体器件调制变换,然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号,同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。

  7. 现在市场有那么多品牌的隔离器,价格参差不齐,该怎么选择呢?

  隔离器位于二个系统通道之间,所以选择隔离器首先要确定输入输出功能,同时要使隔离器输入输出模式(电压型、电流型、环路供电型等)适应前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多重要参数涉及产品性能,例如:噪音与精度有关、功耗热量与可靠性有关,这些需要使用者慎选。总之,适用、可靠、产品性价比是选择隔离器的主要原则。

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plc通过继电器控制电磁阀的接线图

PLC入门艰难?应该怎么学习PLC

PLC编程语言符合IEC 61131标准。其中比较主流的语言是模块化的编程语言,也即IEC 6113...

发表于 2018-05-08 15:33 737次阅读
PLC入门艰难?应该怎么学习PLC

国际工业互联网巨头西门子的先进经验

总部位于德国慕尼黑的西门子公司,1847 年由德国“电子电气之父”维尔纳• 冯• 西门子建立,是世界...

发表于 2018-05-08 11:10 1334次阅读
国际工业互联网巨头西门子的先进经验

PLC的设计选型,应该如何选择PLC呢?

处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。目前,PLC接点的响应快、速度高,每条二进...

发表于 2018-05-07 14:49 1624次阅读
PLC的设计选型,应该如何选择PLC呢?

介绍MES与PLC集成时的几种握手方式及特点

某些设备的关键工艺参数(如变速器轴齿热处理炉的温度)非常重要,需要定期抓取以生成实时曲线,及用于长期...

发表于 2018-05-07 14:39 634次阅读
介绍MES与PLC集成时的几种握手方式及特点

以FX1N系列PLC来介绍PLC节省输入点数方法

使用时应注意:除按上图进行接线外,还必须有对应的软件来配合,以实现Y000~Y003轮流导通;同时还...

发表于 2018-05-07 08:54 852次阅读
以FX1N系列PLC来介绍PLC节省输入点数方法

PLC调试需要了解这几个步骤

检查工作是对设计控制程序软件进行验收的过程,是调试过程中最复杂、技术要求最 高、难度最大的一项工作。...

发表于 2018-05-07 08:49 1473次阅读
PLC调试需要了解这几个步骤

如何通过微信采集现场PLC数据?

随着移动互联网的普及,越来越多的客户希望通过智能手机去监控工业现场的数据。

发表于 2018-05-06 10:28 1072次阅读
如何通过微信采集现场PLC数据?

西门子S7-200PLC通过modbus通讯案例

1、 首先配置好智能仪表从站通讯参数,拿9600 8 1 none 地址3举例。2、 200PLC主...

发表于 2018-05-04 17:22 1509次阅读
西门子S7-200PLC通过modbus通讯案例

欧姆龙PLC的地址分配

在I/O存储器中,CPU单元和CP1W扩展单元的输入地址占用000 ~ 016通道,输出地址占用10...

发表于 2018-05-03 15:21 1098次阅读
欧姆龙PLC的地址分配

PLC顺序控制正反转控制按钮开关冲孔加工等原理动...

PLC顺序控制正反转控制按钮开关冲孔加工等原理动图

发表于 2018-04-30 17:55 961次阅读
PLC顺序控制正反转控制按钮开关冲孔加工等原理动...

PLC工程师必知的3种伺服电机的控制方式

伺服电机速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制,位置控制是通过发脉冲来控制。具体采用什么控制方式要根据...

发表于 2018-04-30 17:00 1367次阅读
PLC工程师必知的3种伺服电机的控制方式

可编程控制器知识全面解析

在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应...

发表于 2018-04-29 17:42 2129次阅读
可编程控制器知识全面解析

工业机器人的主要组成部分、运动学构型、常用材料与...

驱动系统:可以是液压传动、气动传动、电动传动, 或者把它们结合起来应用的综合系统; 可以是直接驱动或...

发表于 2018-04-28 09:54 1566次阅读
工业机器人的主要组成部分、运动学构型、常用材料与...

S7-1200 PLC使用仿真功能要求与PLCS...

默认情况下,只有输入点是允许更改的,Q点或者M点的修改列为灰色,只能监视无法更改值。如果想更改非输入...

发表于 2018-04-25 15:39 2332次阅读
S7-1200 PLC使用仿真功能要求与PLCS...

G6DN系列典型应用:PLC输出靠继电器触点控制

欧姆龙电子部件公司新推出的G6DN系列继电器,以小巧纤薄、高效稳定的优势,赢得了众多企业客户的青睐,...

发表于 2018-04-25 09:20 1652次阅读
G6DN系列典型应用:PLC输出靠继电器触点控制

PLC的选型关乎系统设计的水平

在PLC系统设计时,首先应确定系统方案,下一步工作就是PLC的设计选型。选择PLC,主要是确定PLC...

发表于 2018-04-24 09:20 524次阅读
PLC的选型关乎系统设计的水平

什么是运动控制器_运动控制器的工作原理及应用

本文首先介绍了运动控制器的架构组成及优缺点,其次介绍了运动控制器的功能,最后阐述了运动控制器的工作原...

发表于 2018-04-23 18:40 1201次阅读
什么是运动控制器_运动控制器的工作原理及应用

PLC传送与比较指令用法和PLC硬件的实现

CMP指令有三个操作数:两个源操作数[S1.]和[S2.],一个目标操作数[D.],该指令将[S1....

发表于 2018-04-23 11:32 794次阅读
PLC传送与比较指令用法和PLC硬件的实现

西门子PLC入门级应用实例,简易机械手的控制

1.机械手要将工件从工位A移到工位B处;2.机械手的初始状态(原点条件)是机械手应停在工位A的上方,...

发表于 2018-04-23 11:22 2161次阅读
西门子PLC入门级应用实例,简易机械手的控制

PLC的应用领域及其特点

PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表...

发表于 2018-04-20 15:43 1392次阅读
PLC的应用领域及其特点

西门子S5系列PLC为例分析西门子PLC的故障表...

PLC的硬件故障较为直观地就能发现,维修的基本方法就是更换模块。根据故障指示灯和故障现象判断故障模块...

发表于 2018-04-20 15:40 870次阅读
西门子S5系列PLC为例分析西门子PLC的故障表...

PLC的基本结构和工作原理及各组成部分及其作用

还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来,构成所谓的叠装式PLC。叠装式PLC的CPU、电源、I...

发表于 2018-04-20 08:29 2674次阅读
PLC的基本结构和工作原理及各组成部分及其作用

PLC编程入门基础技术知识(plc原理和指令集及...

本文首先介绍了plc的结构及工作原理,其次介绍了plc的指令集,最后介绍了plc编程的规则及经验总结...

发表于 2018-04-19 17:47 1126次阅读
PLC编程入门基础技术知识(plc原理和指令集及...

采用PLC实现温室变温控制的方法

增温设备采用热风采暖,利用电热采暖器和通风循环来达到增温目的,若需增温时,设定的温度低于室外温度时,...

发表于 2018-04-19 16:06 662次阅读
采用PLC实现温室变温控制的方法

学习西门子s7200 PLC的工具软件

图2,是仿真软件第一次打开时的画面,我们要设置一下,首先我们点击菜单栏里的配置中的CPU型号,将CP...

发表于 2018-04-19 16:04 613次阅读
学习西门子s7200 PLC的工具软件

一文读懂S7-200PLC的RS-485通信接口...

本文开始阐述了西门子s7-200plc的rs-485通信相关概念标准,其次分析介绍了S7-200PL...

发表于 2018-04-19 10:55 1306次阅读
一文读懂S7-200PLC的RS-485通信接口...

西门子S7系列PLC支持类型的传感器介绍_PLC...

本文开始阐述了西门子S7系列PLC的相关概念与传感器的输出类型,其次介绍了西门子S7系列PLC支持类...

发表于 2018-04-19 09:46 1702次阅读
西门子S7系列PLC支持类型的传感器介绍_PLC...