【導讀】PLC控制器是工業(yè)環(huán)境中的常見控制裝置，大多數工業(yè)環(huán)境都適用。但是如果操作不當或者工業(yè)環(huán)境惡劣，電磁干擾就會特別強烈，影響系統(tǒng)的正常運行。這種情況下，就要采取可靠性措施提高PLC應用系統(tǒng)的可靠性，消除干擾影響。
控制系統(tǒng)的可靠性一直是機電行業(yè)和自動化生產線所關注的焦點，因為它直接影響企業(yè)的生產安全和經濟效益，而系統(tǒng)的抗干擾能力則是保證系統(tǒng)可靠運行的重要指標之一。影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產生磁場，對設備產生電磁輻射，磁場改變產生電流，電磁高速變化產生電磁波。
在實際的工作中，為防止干擾可采用硬件和軟件的抗干擾措施，其中，硬件抗干擾是最基本和最重要的抗干擾措施，一般從抗和防兩方面入手來抑制和消除干擾源，在系統(tǒng)設計時，應采取相應的可靠性措施，以消除或抑制減少干擾的影響，保證系統(tǒng)的正常運行，提高系統(tǒng)的可靠性。
1. 對電源的干擾處理措施
電源的干擾主要是通過供電線路的阻抗耦合產生的，各種大功率用電設備是主要的干擾源。在干擾較強或對可靠性要求很高的場合，可以在PLC的交流電源輸入端加接帶屏蔽層的隔離變壓器和低通濾波器（圖1），隔離變壓器可以抑制從電源線竄入的外來干擾，提高抗高頻共模干擾能力。屏蔽層應可靠接地。
高頻干擾信號不是通過變壓器繞組的耦合，而是通過初級、次級繞組間的分布電容傳遞的。在初級、次級繞組之間加繞屏蔽層，并將它和鐵心一起接地，可以減少繞組間的分布電容，可以提高抗高頻干擾的能力。也可以選用電源濾波器產品，由于具有良好的共模濾波、差模濾波性能和高頻干擾抑制性能，能有效抑制線與線之間和線與地之間的干擾。
動力部分、控制部分、PLC、I/O電源應分別配線，隔離變壓器與PLC和與I/O電源之間應采用雙絞線連接。系統(tǒng)的動力線應足夠粗，以降低大容量異步電動機啟動時的線路壓降。有可能可對PLC采用單獨的供電回路，以避免大容量設備的啟停對PLC的干擾。
2. 對于感性負載的處理措施
感性負載具有儲能作用，當控制觸點斷開時，電路中的感性負載會產生高于電源電壓數倍甚至數十倍的反電勢，觸電閉合時，會因觸點的抖動而產生電弧，它們都會對系統(tǒng)產生干擾。對此可采用以下措施：PLC的輸入端或輸出端接有感性元件時，對于直流電路（圖2），應在它們兩端并聯續(xù)流二極管；對于交流電路，應并聯阻容電路，以抑制電路斷開時產生的電弧對PLC的影響。電阻可以取51~120Ω，電容可以取0.1~0.47μF，電容的額定電壓應大于電源峰值電壓。續(xù)流二極管可以選1A的管子，其額定電壓應大于電源電壓的2~3倍。
3. 對于安裝和布線的措施
開關量信號一般對信號電纜沒有嚴格的要求，可選用一般電纜，信號傳輸距離較遠時，可選用屏蔽電纜。模擬信號和高速信號（如脈沖傳感器、計數碼盤等提供的信號）應選擇屏蔽電纜。通信電纜對可靠性的要求高，有的通信電纜的信號頻率很高，一般應選用專用電纜（如光纖電纜），在要求不高或信號頻率較低時，也可以選用帶屏蔽的多芯電纜或雙絞線電纜。
當開關量I/O線不能與動力線分開布線時，可用繼電器來隔離輸入/輸出線上的干擾。當信號線距離超過300m時，應采用中間繼電器來轉換信號，或使用PLC的遠程I/O模塊。I/O線與電源線應分開走線，并保持一定的距離。如不得已要在同一線槽中布線，應使用屏蔽電纜。交流線與直流線應分別使用不同的電纜；開關量、模擬量I/O線應分開敷設，后者應采用屏蔽線。如果模擬量輸入/輸出信號距離PLC較遠，應采用4~20mA或0~10mA的電流傳輸方式，而不是易受干擾的電壓傳輸方式。不同的信號線最好不用同一個插接件轉接，如必須用同一個插接件，要用備用端子或地線端子將他們分隔開，以減少相互干擾。
4. 強烈干擾環(huán)境的隔離措施
PLC內部用光耦離合器、輸出模塊中的小型繼電器和光電晶閘管等器件來實現對外部開關量信號的隔離，PLC的模擬量I/O模塊一般也用光耦離合器來實現隔離。這些器件除了能減少或消除外部干擾對系統(tǒng)的影響外，還可以保護CPU模塊，使之免收外部竄入PLC的高電壓的危害，因此一般沒有必要在PLC外部在設置干擾隔離器件。為了提高抗干擾能力和防雷擊，PLC和計算機之間的串行通信線路可以考慮使用光纖或采用帶光耦離合器的通信接口。
5. 接地的可靠性措施
接地是提高電子設備電磁兼容性的有效手段之一。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響控制系統(tǒng)內邏輯電路和模擬電路的正常工作。
完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。信號源接地時，屏蔽層應在信號側接地；不接地時，應在PLC側接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理，要避免多點接地；多個測量點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時，各屏蔽層應相互連接好，并經絕緣處理。
接地時應注意：接地線應盡量粗，一般用大于2mm2的銅芯線接地；接地點應盡量靠近PLC控制器，接地線應盡量避開強電回路和主回路的電線，不能避開時，應垂直相交盡量縮短平行走線的長度。
6. 輸出的可靠性措施
在負載要求的輸出功率超過PLC的允許值時，應設置外部繼電器。PLC輸出模塊內的小型繼電器的觸點小，斷弧能力差，一般不能直接用于直流220V電路中，必須用PLC驅動外部的繼電器，用外部繼電器的觸點驅動直流220V的負載，提高可靠性。
總之，對于PLC控制系統(tǒng)的干擾是一個十分復雜的問題，不僅涉及到具體的輸入輸出設備和工業(yè)現場的環(huán)境，而且溫度、濕度、震動、沖擊等對PLC都會產生很大的影響，因此，在應用中，找出問題所在，知道現場干擾的源頭，綜合考慮各方面的因素，才能合理、有效的抑制干擾，使PLC控制系統(tǒng)正常工作。
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