-PLC控制系统中电磁干扰的主要来源-.docx

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1、l,PLC控制系统中电磁干扰的主要来源,，1、PLC掌握系统中电磁干扰的主要来源自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在掌握室，有的是安装在生产现场和各种电机设备上，它们大多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掌握系统牢靠性，设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统牢靠运行。1、概述随着科学技术的进展，PLC在工业掌握中的应用越来越广泛。PLC掌握系统的牢靠性直接影响到工业企业的平安生产和经济运行，系统的抗干扰力量是关系到整个系统牢靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在掌握室，有的是安装在生产现场和各种电机设备上，它们大多处在强

2、电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高2、PLC掌握系统牢靠性，设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统牢靠运行。2、电磁干扰源及对系统的干扰影响PLC掌握系统的干扰源于一般影响工业掌握设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压猛烈变化的部位，这些电荷猛烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。干扰类型通常按干扰产生的缘由、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的缘由不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按声音干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位

3、差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线3、上感应的共态（同方向）电压送加所形成。共模电压有时较大，特殊是采纳隔离性能差的电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号,造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的缘由），这种共模干扰可为直流、亦可为沟通。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与掌握精度。3、PLC掌握系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢？（1）来自空间的辐射干扰：空间的辐射电磁

4、场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过4、程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为简单。若PLC系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特殊是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行爱护。（2）来自系统外引线的干扰:主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严峻。来自电源的干扰：实践证明，因电源引入的干扰造成PLC掌握

5、系统故障的状况许多，笔者在某工程5、调试中遇到过，后更换隔离性能更高的PLC电源，问题才得到解决。PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网掩盖范围广，将受到全部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，开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路到电源边。PLC电源通常采纳隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不抱负。实际上，由于分布参数特殊是分布电容的存在，肯定隔离是不行能的。来自信号线引入的干扰：与PLC掌握系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通

6、过变送器或共用信号仪6、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，这是很严峻的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作特别和测量精度大大降低，严峻时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间相互干扰，引起共地系统总线回流，造成规律数据变化、误动和死机。PLC掌握系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严峻，由此引起系统故障的状况也许多。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（EMC）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，反而会引入严峻的干扰信号，使PLC

7、系统将无法正常7、工作。PLC掌握系统的地线包括系统地、屏蔽地、沟通地和爱护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必需一点接地，假如电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生特别状态加雷击时，地线电流将更大。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会消失感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内规律电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的规律

8、电压干扰8、容限较低，规律地电位的分布干扰简单影响PLC的规律运算和数据存储，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严峻失真和误动作。来自PLC系统内部的干扰：主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如规律电路互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与规律地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较简单，作为应用部门是无法转变，可不必过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。4、系统受干扰时，常会遇到以下几种主要干扰现象：（1）系统发指令时，电机无规章地转动；（2）信号等于零时，数字

9、显9、示表数值乱跳；传感器工作时，PLC采集过来的信号与实际参数所对应的信号值不吻合，且误差值是随机的、无规律的；（4）与沟通伺服系统共用同一电源（如显示器等）工作不正常。5、怎样才能更好、更简洁解决PLC系统干扰？抱负状态下是选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线、电源接地要更加合理等等，但是需要不同设备厂商共同协作才能完成,很难做到,而且成本较高。（2）利用模拟信号隔离器，有称作信号变送器、属于信号调理的范畴。其主要起抗干扰作用。正由于它有特强的抗干扰力量所以在自动化掌握系统中应用特别广泛。尤其对于简单的工业现场，掌握程序越来越简单，信号隔离器对各种模拟量信号进行10、

10、输入、输出、电源三端隔离，的确是当今自动化掌握系统中抗干扰的有效措施之一。6、为什么解决PLC系统干扰首选信号隔离器呢？（1）使用简洁便利、牢靠,成本低廉，可同时解决多种干扰。可大量减轻设计人员、系统调试人员工作量，即使简单的系统在一般的设计人员手里，也会变的特别稳定牢靠。7、信号隔离器工作原理是什么？首先将PLC接收的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间肯定独立。8、现在市场有那么多品牌的隔离器，价格参差不齐，该怎么选择呢？隔离器位于二个系统通11、

11、道之间，所以选择隔离器首先要确定输入输出功能，同时要使隔离器输入输出模式（电压型、电流型、环路供电型等）适应前后端通道接口模式。此外尚有精度功耗噪音绝缘强度总线通讯功能等很多重要参数涉及产品性能，例如:噪音与精度有关、功耗热量与牢靠性有关，这些需要使用者慎选。总之，适用、牢靠、产品性价比是选择隔离器的主要原则。假如你对以上的共享还不太清晰，那接下来给大家敲黑板划重点（11种模拟量干扰解决方法）：1、加1：1信号隔离器；2、加磁环；3、PLC供电加隔离变压器；4、开关量信号和模拟量信号分开走；5、模拟信号最好采纳单独屏蔽线。信号类型最好采纳4-20mA;6、模拟信号负载是电磁阀类的，最好能选1.5的线；7、模拟信号和数字信号不能合用同一根多芯电缆，更不能和电源线共用电缆；8、PLC输入输出信号线，必需使用屏蔽电缆，在输入输出侧悬空，而在PLC侧接地；9、信号线缆要远离强干扰源，如变频器、大功率硅整流装置和大型动力设备；10、模拟信号和数字信号不能合用同一根多芯电缆，更不能和电源线共用电缆；11、为了削减电子干扰对于模拟信号应使用双绞屏蔽电缆模拟信号电缆的屏蔽层应当两端接地，但是假如电缆两端存在电位差将会在屏蔽层中产生等电线连接电流造成对模拟信号的干扰在这种状况下你应当让电缆的屏蔽层一端接地。5