王海旭

沈阳兰星自动化工程有限公司

PLC控制系统的干扰源与抗干扰对策

王海旭

沈阳兰星自动化工程有限公司

随着社会的快速发展，PLC控制系统在工业控制领域的应用也越来越广泛，对工业企业的发展有很大影响。在具体工业生产中应用PLC系统时，必须排除相关干扰源的干扰，提高PLC控制系统的可靠性，以此来提高工业生产的安全性，促进工业企业的经济运行。本文首先简单介绍了PLC系统中的主要干扰源，在此基础上详细地探讨了抗干扰的具体措施，希望对PLC控制系统的可靠性的提高有所帮助。

可编程逻辑控制器；干扰源；抗干扰；措施

随着科学技术的高速发展，PLC系统被广泛应用在工业生产当中，利用PLC控制系统对生产过程进行控制，实现自动化的工业生产，不仅提高了工业企业的生产效率，还可以在一定程度上对生产质量进行控制，有效促进了工业企业的发展。与此同时，PLC系统在应用的过程中，容易受到系统自身因素，以及信号线和空间辐射的干扰，致使其可靠性较差，影响了其对工业生产的控制质量。因此，必须从干扰源入手，制定科学的抗干扰措施，有针对性地排除干扰源对PLC系统的干扰，提高PLC系统的抗干扰能力，提升其可靠性，实现对工业生产的高质量控制。

一、PLC控制系统中的主要干扰源

在工业生产的过程中，PLC控制系统一般被用来对生产过程进行自动化控制，这时PLC控制系统处在电流或电压剧烈变化的环境中，容易被其他因素干扰，导致其可靠性降低。一般来说，PLC系统中的干扰源可分为空间辐射干扰源、信号线干扰源和系统内部干扰源三大类。

（一）来自空间辐射的干扰。在工业生产应用的过程中，由于受到电力网络、无线电广播、电视、雷达、高频加热设备等的影响，系统中产生会电磁感应或静电感应现象，这会对PLC系统产生突发性、瞬时性的干扰，致使其可靠性降低，这一类干扰就是空间辐射干扰。空间辐射干扰会对PLC系统的内部和通信内网络产生辐射，产生系统错误动作、系统失调或系统不稳定等现象，严重的还会出现系统失灵或系统损坏现象，是PLC系统中的重要干扰源之一。

（二）来自系统外引线的干扰。系统外引线干扰是目前影响PLC系统可靠性的最主要的干扰源，对工业生产有很大影响。在PLC系统中，来自系统外引线的干扰一般可以分为电源干扰、信号线引入干扰和接地系统混乱干扰。其中，电源干扰是由于电源作为供电设备，周围覆盖有大型电网，会使PLC系统受到周围电磁的影响，产生感应电流或电压，此外，电网内部变化引起的电磁变化，也会通过电源传输到PLC系统当中，对PLC控制系统的可靠性产生影响。

（三）来自PLC系统内部的干扰。在工业应用的过程中，影响PLC系统可靠性的因素，除了空间辐射和系统外引线等外部干扰源，PLC系统内部原件和系统内部电磁感应等系统内部因素，也会干扰其正常运行。PLC系统内部电子元件的功率和规格必须与相关标准相符，与PLC控制系统想匹配，否则就会对PLC控制系统的运行产生干扰。

二、抑制干扰的主要措施

为提高PLC控制系统的稳定性，实现对工业生产的有效控制，必须从PLC系统的干扰源入手，采取行之有效的措施，对空间辐射、电源、信号线、接地系统以及系统自身内部器件的干扰进行抑制，提高PLC系统的抗干扰性。

（一）电源干扰抑制。空间辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小和频率有关，来自空间辐射的干扰在PLC系统中反映最严重的是大气过电压产生的强电场和强磁场．其中包直接雷电产生的过电压和电力网络、电气设备的暂态过程以及线路其他物体静电感应或电磁感应所引起的过电压。在具体的过程中，可采用电源部分的拦截。交流部分采用双重隔离，加接一只1：1的防雷变压器，它的初级接企业的～220V电源；次级的～220 V供给测控系统。1：1的隔离变压器仅实现了电的隔离，抗干扰的效果并不显著，为此必须在次级皆并联一只氧化锌压敏电阻RM，能有效地抑制从电源途径窜入的雷电波。压敏电阻的工作原理是：在正常工作电压，它呈高阻态，相当于开路状态，当有过电压，即当电压达到其临界值以上时，它即迅速变成低电阻，电阻急剧下降，电流急剧上升，过电压以放电电流的形式被其吸收掉。当浪涌过电压过后，电路电压恢复到正常工作电压，压敏电阻又恢复到高阻态。

（二）信号线干扰抑制。要想实现对信号线干扰的抑制，在具体的应用过程中，可以使信号源接地，屏蔽层应在信号侧接地，不接地时，应在PLC侧接地，信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理。一定要避免多点接地，多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好．并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接地，以此来排除信号线引入对PLC系统可靠性的干扰是指。

（三）接地线干扰抑制。对PLC控制系统而言，它属高速低电平控制装，应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响，装置之间的信号交换频率一般都低于1 MHz，所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式，各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。控制柜要用绝缘板与地面隔离，工作接地要与保护接地严格分开。连接模拟信号的电缆屏蔽层不应该在电缆两端都接地，这是因为当信号电缆两端存在电位差时，搭接的等位电流将通过屏蔽层进入模拟回路从而形成共模干扰，所以电缆屏蔽层只能一端接地，具体接地方法是输入检测信号线的屏蔽层要在信号接收端接地。输出控制信号线的屏蔽层要在被控设备处进行接地，这样可以把信号传输过程中产生和收到的干扰排除掉。如果还有干扰，就需要考虑加电容滤波，或者通过信号光电隔离器，对信号进行更好的抗干扰处理。

三、小结

随着社会的快速发展，现代科学技术在工业生产中的应用越来越广泛，使得工业生产的自动化水平不断提高，PLC系统作为目前工业企业控制生产过程的重要工具，其可靠性对工业企业的生产和运行有很大影响。因此，要想进一步促进工业生产的现代化发展，必须排除相关干扰源对PLC系统的干扰，提高其系统稳定性和可靠性，最大化地发挥PLC系统的控制作用，实现对工业生产的高效控制。

[1]路泽永．PLC控制系统的干扰源的分析与对策[J]．电子制作,2016,(16):5． 2016．16．005．