PLC在越來越多的領域得到了應用,特別是工業(yè)控制自動化領域,但是該領域的工作環(huán)境一般來說比較惡劣。大功率電機的啟停,不但對電網(wǎng)造成沖擊,而且在啟停的過程中產(chǎn)生強大的電磁干擾,這樣就對PLC的正常工作造成了比較嚴重的影響。如何消除這些干擾對PLC造成的影響,很值得研究。 首先我們要明白何為干擾:干擾就是未知的信號,對有用的信號進行疊加,而使其偏離真實的物理量,比如電流的疊加,電壓的疊加等。干擾分為內(nèi)部干擾和外部干擾:內(nèi)部干擾是指設備本身(這里指PLC)運行時自身產(chǎn)生的干擾,這樣的干擾一般在設計產(chǎn)品的過程中就引起了注意,在電路上就進行了處理,所以一般來說,成熟的產(chǎn)品自身干擾不存在問題。那么主要的干擾則來自外部了,外部設備的動作,特別是帶線圈的設備如繼電器等,特別容易產(chǎn)生電磁干擾,而大功率電機的啟停除了對電網(wǎng)電壓造成沖擊,還會產(chǎn)生尖峰電流,這對PLC來說是不小的干擾。下面我們就對容易產(chǎn)生的幾個干擾來進行探討,并如何解決。 2 強電干擾 強電干擾我們上面已經(jīng)講到過了,對于這樣的干擾,一般是由于鋪設電纜時不注意造成,強電的電纜在用電設備的啟停下,會釋放出很強的干擾電流,影響到弱點信號的正常運行,所以在鋪設電纜時,最好是強點和弱點的電纜要分開,而且間距最好要大于20CM,弱點信號還要采用屏蔽線纜,而且接線的過程中要可靠的接地。 3 柜內(nèi)干擾 在設計與元器件選型時就要充分考慮可能存在的干擾問題。比如采用比較好的啟動方式避免對電網(wǎng)造成沖擊,選用滅弧性能好的斷路器和接觸器。 PLC控制柜不能和高壓電器安裝在同一個控制柜內(nèi),而且要原理大功率的啟動器,比如變頻器,大功率接觸器等。走線的 時候信號線和控制線最好分開走,如果一定要在同一個線槽內(nèi),信號線可采用繞成雙絞線的方式來避免干擾。 4信號線的抗干擾 信號線承擔著PLC與上位機信息交換、數(shù)據(jù)采集的傳輸任務。因此,傳輸質(zhì)量的好壞直接影響到整個系統(tǒng)控制的準確性、可靠性和穩(wěn)定性。對信號線的干擾主要是來自空間的電磁輻射,有共模干擾和差模干擾兩種: 4.1共模干擾 共模干擾一般是指信號線上共有的信號,由于系統(tǒng)的接地端和信號的接地端存在一定的電位差而引起的,這種干擾會造成信號的不穩(wěn)定,時有時無并且跳動。解決的辦法大致如下: (1)采用雙差分輸入的差動放大器,這種放大器具有很高的共模抑制比; (2)采用屏蔽線對信號隔離,并良好的接地; (3)對于距離較遠傳輸?shù)男盘,要注意阻抗匹配問題,以避免信號失真。 (4)信號的電纜采用雙絞線,因為雙絞線能降低共模干擾,使感應信號互相抵消; (5)采用光電隔離的方法,可以消除共模干擾;
差模干擾一般來源是耦合而引起的干擾,并在測量信號上引起疊加。這樣的干擾一般是由頻率較高的交流信號產(chǎn)生,解決差模干擾的辦法有如下幾種: (1)在輸入回路加裝RC濾波器或雙T濾波器,以消除高次諧波; (2)盡量將電壓信號轉換成電流信號再傳輸。 (3)選用雙積分式A/D轉換器,因為這種積分器的工作特點具有一定的消除高頻干擾的作用; 最后,我們還是要通過良好的接地,將干擾信號引入大地來消除干擾對PLC控制系統(tǒng)的影響,接地是一門很深的學問,對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性能產(chǎn)生非常大的影響,大家有機會可以繼續(xù)研究。 |
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