PLC控制系統(tǒng)在電力生產(chǎn)或其他工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，不僅能夠提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度，還提高了生產(chǎn)靈活性、可靠性及安全性，最終保證了生產(chǎn)質(zhì)量及效率，深受各工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的歡迎。但我們也不可否定PLC控制系統(tǒng)干擾應(yīng)用時(shí)總是會(huì)受到各種各樣的干擾，如果不及時(shí)進(jìn)行處理和預(yù)防，則會(huì)影響PLC控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重者還會(huì)導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)性能下降、運(yùn)行效率下降，從而增加PLC控制系統(tǒng)的故障發(fā)生率，影響電力生產(chǎn)力的質(zhì)量及效率，進(jìn)一步證實(shí)加強(qiáng)對(duì)PLC控制系統(tǒng)干擾預(yù)防及抵抗是必要和重要的。所以下文先簡(jiǎn)單概述了PLC控制系統(tǒng)，然后簡(jiǎn)要分析了PLC控制系統(tǒng)的干擾類型，最后詳細(xì)分析了PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施。

1PLC控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單概述

1.1概念

PLC控制系統(tǒng)的英文全程為ProgrammmableLogicController，PLC控制系統(tǒng)實(shí)際上就是一種可編程的邏輯控制器(PLC)，通常情況下采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。

1.2作用

第一，PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。第二，PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故。第三，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。

2PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

主要包括功能強(qiáng)、硬件配套齊全、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、體積小、能耗低等，具體如下：第一，功能強(qiáng)：一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件（如計(jì)時(shí)器，計(jì)數(shù)器，繼電器等），有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能；第二，硬件配套齊全、適應(yīng)性強(qiáng)：可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。PLC有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。第三，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)：PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。第四，體積小，能耗低：PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時(shí)，可以減少大量費(fèi)用。此外，還具備了性能價(jià)格比高、用戶使用方便、系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、安裝及調(diào)試工作量少、編程方法簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)：

3PLC控制系統(tǒng)的干擾類型

3.1系統(tǒng)內(nèi)部導(dǎo)致的干擾

由于內(nèi)部零件之間的不匹配或者由于技術(shù)性的問(wèn)題，導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部控制失衡；控制過(guò)程中因各種原因?qū)е滦尥▋?nèi)部出現(xiàn)大量的電磁輻射，輻射量超出了系統(tǒng)的設(shè)定閾值，進(jìn)影響PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行安全性生。

3.2電源及外接線導(dǎo)致的干擾

內(nèi)部電磁輻射、零件等不匹配問(wèn)題，均是PLC控制系統(tǒng)的干擾因素，導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)性能，下降。

3.3空間輻射導(dǎo)致的干擾

PLC控制系統(tǒng)在實(shí)際工作過(guò)程中對(duì)周圍的環(huán)境具有很高的要求，否則極易受到外界因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)故障，若系統(tǒng)處于不適合的環(huán)境中，則空間輻射會(huì)增強(qiáng)。

4PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施

4.1提高PLC控制系統(tǒng)的硬件抗干擾能力

其一，以高效抗干擾能力強(qiáng)的產(chǎn)品優(yōu)先，這就說(shuō)明了電磁兼容性的重要性，但其中最重要的關(guān)鍵還是抗外部干擾的能力，比如選用浮地技術(shù)以及選擇具有超強(qiáng)隔離效果的plc控制系統(tǒng)；其二，要想減少共模干擾，就需要在監(jiān)控信號(hào)連接在PLC控制系統(tǒng)之前，實(shí)現(xiàn)信號(hào)線與地面之間的聯(lián)系；其三，想要減弱差模干擾，也可以通過(guò)在信號(hào)兩極間加裝濾波器實(shí)現(xiàn)，但是這種方法需要根據(jù)不同的工作環(huán)境，選擇是不是使用；第四，我國(guó)當(dāng)前現(xiàn)狀就是，電網(wǎng)內(nèi)阻較大，零點(diǎn)電位漂移大，地電位的變化也非常大，正是種種因素的影響，使得工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾現(xiàn)象要高于歐美地區(qū)4倍左右，且對(duì)控制系統(tǒng)的要求也更高，簡(jiǎn)單說(shuō)就是國(guó)外正常工作的PLC控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)并不能十分保證運(yùn)行的可靠性，因此在選用國(guó)外產(chǎn)品時(shí)，還需要結(jié)合我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13926)進(jìn)行判斷是否合理。

4.2提高PLC控制系統(tǒng)的軟件抗干擾能力

4.2.1利用“看門狗”方法對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控在最初設(shè)計(jì)應(yīng)用程序時(shí)，我們可以借助看門狗方法對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控，比如說(shuō)在利用PLC控制某個(gè)零件時(shí)，程序就相當(dāng)于一個(gè)定時(shí)器，根據(jù)需要進(jìn)行開(kāi)關(guān)，這種設(shè)定也是為了更好監(jiān)控部件的作用狀態(tài)。定時(shí)器在設(shè)定限制時(shí)，都會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的可能性制定時(shí)間，當(dāng)對(duì)運(yùn)動(dòng)部件發(fā)出工作命令時(shí)，也需要同時(shí)啟動(dòng)看門狗這一定時(shí)器，如果運(yùn)動(dòng)部件在預(yù)定的范圍內(nèi)進(jìn)入到相關(guān)味道，看門狗系統(tǒng)如果能夠完成命令，且使得定時(shí)器及時(shí)清零，這就說(shuō)明監(jiān)控器處于正常工作狀態(tài)，反之則說(shuō)明監(jiān)控器出現(xiàn)異常需要進(jìn)行檢測(cè)。

4.2.2消抖長(zhǎng)時(shí)間在外部的震蕩環(huán)境中，控制系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)都會(huì)被震蕩環(huán)境的影響對(duì)發(fā)出的指令出現(xiàn)錯(cuò)誤，通常來(lái)說(shuō)，這種震蕩時(shí)間都不會(huì)很長(zhǎng)，因?yàn)闀r(shí)間不是很長(zhǎng)，我們可以為控制系統(tǒng)設(shè)定符合要求的延時(shí)技術(shù)，等到震蕩結(jié)束后再發(fā)送相適應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)，這就是目前最常用的消除干擾環(huán)境的方法。

4.2.3用軟件數(shù)字濾波的方法提高輸入信號(hào)的信噪比相對(duì)于大幅度隨機(jī)減弱干擾的控制系統(tǒng)，我們通常選擇利用程序限幅的方法，在根據(jù)需要進(jìn)行多次采樣后，得出平均值，在其中要記住，如果出現(xiàn)大于前幾次采樣后的幅值，就需要將其舍去，之后再通過(guò)流量、壓力、位移等不同的參數(shù)要求，得出平均值來(lái)確定系統(tǒng)的當(dāng)前幅值。

通常情況下，控制系統(tǒng)的幅值都保證在流量12，壓力4左右為最佳，因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)在工作中，會(huì)隨著溫度發(fā)生改變，所以我們選擇采用多次采樣的方法，最后取其平均值作為有效數(shù)據(jù)，由于積分器A/D有著轉(zhuǎn)換要求，因此采樣的時(shí)間也需要選擇工頻周期的整數(shù)倍。

4.3提高PLC控制系統(tǒng)的接地抗干擾能力

其一，強(qiáng)化控制系統(tǒng)的接地性能，這一強(qiáng)化可以大大提升系統(tǒng)安全性，也能有效抑制電磁干擾，這一舉措是PLC控制系統(tǒng)抵抗電磁干擾的一項(xiàng)重要舉措；其二，要求各裝置間的信號(hào)交換頻率保證在1MHz以內(nèi)，這是為了防止信號(hào)電纜與輸入裝置帶來(lái)的影響，因此我們常見(jiàn)的PLC控制系統(tǒng)通常都是一點(diǎn)接地或是串聯(lián)一點(diǎn)的方法；其三，如果是集中設(shè)置控制系統(tǒng)，這種就比較適合并聯(lián)一點(diǎn)的接地方式，各裝置的中心接地點(diǎn)要以獨(dú)立的接地線為引，若是遇見(jiàn)裝置間差距過(guò)大的情況，相比較而言，串聯(lián)方式更為有效；其四，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，接地極電阻不得高于2Ω，接地極與建筑物的距離保證在15米左右，這里要注意的是控制系統(tǒng)與強(qiáng)電設(shè)備的接地點(diǎn)距離要超過(guò)十米。

4.4提高PLC控制系統(tǒng)的電源抗干擾能力

第一，PLC控制系統(tǒng)電源一般選用隔離電源。但因?yàn)楦綦x電源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及制作技術(shù)等方面的不足，隔離電源的效果并不是十分理想，正是這個(gè)原因，讓PLC控制系統(tǒng)利用時(shí)，都需要借助隔離變壓器，隔離變壓器的初級(jí)繞組與次級(jí)繞組都會(huì)添加屏蔽層，可接地，所以有較強(qiáng)的抑制電網(wǎng)干擾的能力。第二，利用濾波器抑制電網(wǎng)干擾，濾波器本身就有很強(qiáng)的抗干擾性能，同時(shí)，濾波器也可以把設(shè)備本身產(chǎn)生的干擾信號(hào)直接傳遞到電源。通常情況下，在干擾信號(hào)嚴(yán)重的區(qū)域，都會(huì)使用隔離變壓器以及濾波器進(jìn)行抑制，但是這兩個(gè)方式選用有標(biāo)準(zhǔn)的流程，一般是把濾波器接入電源然后再使用隔離變壓器。第三，針對(duì)變送器以及與PLC系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表提供電源時(shí)，最宜選擇電容小，有較強(qiáng)隔離效果的配電器，從而大大降低對(duì)PLC控制系統(tǒng)的信號(hào)干擾。第四，在一些比較重要的控制系統(tǒng)中，必須要保證電網(wǎng)饋電不中斷，這種問(wèn)題我們可以利用在線式不間斷供電電源為其提供足夠的電量，對(duì)于PLC控制系統(tǒng)而言，UPS有很強(qiáng)的抗干擾能力，是一個(gè)理想的電源。

4.5提高PLC控制系統(tǒng)的輻射抗干擾能力

首先，針對(duì)PLC控制系統(tǒng)的內(nèi)部，通過(guò)電路感應(yīng)提升抗干擾性能；其次，加強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的輻射，借助通信線路感應(yīng)加強(qiáng)干擾，因?yàn)?，輻射干擾與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的布置區(qū)域有關(guān)，所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小也不盡相同，這種情況下，利用屏蔽電纜降低高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)，像一些工業(yè)環(huán)境中，雷電帶來(lái)的干擾特別明顯，在現(xiàn)實(shí)中，我們利用電位聯(lián)接、屏蔽、隔離、防雷裝置等方式都可以有效防止干擾信號(hào)。