PLC控制系统的抗干扰如何设计

为了保护系统免受或减少工业电磁环境中的内外电磁干扰，从设计阶段就需要采取三种抑制措施:抑制干扰源；或者切断衰减电磁干扰的传播路径；提高设备和系统的抗干扰能力。这三点是抑制电磁干扰的基本原则。

plc控制系统的抗干扰是一项系统工程，需要厂家设计生产抗干扰能力强的产品，它取决于用户部门对工程设计、安装、施工、运行维护的综合考虑，并结合具体情况进行综合设计，以保证系统的电磁兼容性和运行可靠性。具体工程的抗干扰设计应注意以下两个方面。

1)设备选择

在选择设备时，首先要选择抗干扰能力强的产品，包括电磁兼容性(EMC)，尤其是抗外界干扰能力，如采用浮地技术、隔离性能好的PLC系统；其次，还要知道厂家给出的抗干扰指标，比如共模比、差模比、耐压，允许在多火电场强度、多高频磁场强度的环境下工作。

2)综合抗干扰设计

主要考虑系统外的几种抑制措施。主要内容包括:屏蔽PLC系统和外部引线，防止空间辐射的电磁干扰；隔离和过滤外部引线，特别是主电源电缆，并分层排列，以防止通过外部引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。此外，必须使用软件来进一步提高系统的安全性和可靠性。

在PLC控制系统中，电源起着极其重要的作用。电网串联接入PLC控制系统，主要通过PLC系统的电源(如CPU电源、I/O电源等)的耦合。)，与PLC系统直接相连的变送器电源和仪表电源。

目前，对于PLC系统的电源，一般采用隔离性能好的电源，而变送器的电源和与PLC系统直接相连的仪表的电源还没有得到足够的重视。虽然采取了一些隔离措施，但一般还不够。主要原因是使用的隔离变压器分布参数大，干扰抑制能力差，共模干扰和差模干扰通过电源耦合串联。因此，对于变送器和普通信号仪表的电源，应选择分布电容小、抑制带大的功率分配器(如多重隔离、屏蔽和漏电感技术)，以减少PLC系统的干扰。

此外，为保证电网馈电点不间断，可采用在线不间断电源(UPS)供电，提高供电的安全性和可靠性。UPS还具有很强的干扰隔离性能，是PLC控制系统的理想电源。

(1) PLC电源线、I/O电源线、输入信号线、输出信号线、交流线和DC线应尽量分开布线。开关信号线和模拟信号线也要分开布线，后者要屏蔽接地。数字传输线也应使用屏蔽线，屏蔽层应接地。由于双绞线中的电流方向相反，大小相等，感应电流引起的噪声相瓦可以抵消，因此双绞线或屏蔽线大多用作信号线。

(2)输入/输出信号的防错:

当输入信号源为晶体管或光电开关输出型时，关断时仍有较大的漏电流。但PLC的输入继电器灵敏度高，如果漏电流干扰超过一定值，就会形成假信号。同样，当输出元件为VTH(双向晶体管门)或晶体管输出，外部负载较小时，这类输出元件在关断时会有较大的漏电流，会引起微小电流负载的误动作，导致输入输出信号的误差，给设备和人造成不良后果。

上述问题的解决方案是在输入输出端并联分流电阻，以降低PLC的输入电流和外部负载上的电流。

另一种方法是在PLC的输入端加入RC滤波环节，利用RC的延时效应抑制输入脉冲带来的干扰；在晶闸管输出的负载两端并联RC浪涌电流抑制器，减少漏电流的干扰。

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