来源:安捷伦 2012-06-28 关键词:
PLC系统 抗干扰 问题探讨 1 引言 随着plc技术的不断成熟,基于plc的控制系统被广泛应用于工业控制。因此,plc控制系统的可靠性将直接影响企业的生产安全和经济效益,而系统的抗干扰能力则是保证系统可靠运行的重要指标之一。在济钢中厚板厂加热炉区域使用的plc一部分安装在控制室,一部分是安装在生产现场。安装在现场的plc则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,我们一方面要求plc生产厂家用提高设备的抗干扰能力;另一方面,我们在工程设计、安装施工和使用维护中引起了高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。 2 plc系统干扰源 2.1 来自电源的干扰 加热炉plc系统的供电电源由电网供电。由于电网覆盖范围广,它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,如开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。虽然plc电源采用隔离电源,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[1]。如济钢二号蓄热式加热炉在调试初期,cpu模块上的led“intf”、led“extf”经常报红,使整个plc系统无法正常运行,我们自plc程序到i/o模板逐一排查,未查出问题,但将plc重启后故障消除。如此重复数次后,我们怀疑是电源引入的干扰造成plc控制系统故障,所以我们改用在线式不间断供电电源(ups)为plc供电,ups具有较强的干扰隔离性能,是一种plc控制系统的理想电源。经改造后,plc不再频繁报故障,只是隔一段时间,偶尔报一次故障。 2.2 来自信号线的干扰 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息之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器供电电源或共用信号
仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;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。 如济钢中厚板厂二号蓄热式加热炉的自动出钢系统,由于出钢机、炉门的电机电源线与控制回路的信号线的距离偏近,出钢机起停过程中产生电磁辐射,控制回路的信号线受电磁辐射感应的干扰,致使自动出钢系统时常在自动出钢时工作异常:出钢机前进过程中,炉门突然下降,使炉门与出钢托杆相撞,将炉门撞坏。后经改造,使控制回路的信号线远离强电电源,才得以控制。 2.3 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。
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