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大家在調試和維護PLC系統的時(shí)候有遇到這些困擾嗎?

發(fā)布時(shí)間: 2022-04-25 作者: 分享到:
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  隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,PLC在工業(yè)控制中的應用越來(lái)越廣泛。PLC控制系統的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行,系統的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統可靠運行的關(guān)鍵。

  自動(dòng)化系統中所使用的各種類(lèi)型PLC,有的是集中安裝在控制室,有的是安裝在生產(chǎn)現場(chǎng)和各電機設備上,它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高PLC控制系統可靠性,設計人員只有預先了解各種干擾才能有效**系統可靠運行。

  1、電磁干擾源及對系統的干擾是什么?

  影響PLC控制系統的干擾源與一般影響工業(yè)控制設備的干擾源一樣,大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位,這些電荷劇烈移動(dòng)的部位就是噪聲源,即干擾源。

  干擾類(lèi)型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲的干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中:按噪聲產(chǎn)生的原因不同,分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等;按噪聲的波形、性質(zhì)不同,分為持續噪聲、偶發(fā)噪聲等;按聲音干擾模式不同,分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類(lèi)方法。共模干擾是信號對地面的電位差,主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線(xiàn)上感應的共態(tài)(同方向)電壓送加所形成。

  共模電壓有時(shí)較大,特別是采用隔離性能差的電器供電室,變送器輸出信號的共模電壓普遍較高,有的可高達130V以上。共模電壓通過(guò)不對稱(chēng)電路可轉換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞(這就是一些系統I/O模件損壞率較高的原因),這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指用于信號兩極間的干擾電壓,主要由空間電磁場(chǎng)在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓,這種直接疊加在信號上,直接影響測量與控制精度。

  2、PLC控制系統中電磁干擾的主要來(lái)源有哪些?

  (1)來(lái)自空間的輻射干擾

  空間的輻射電磁場(chǎng)(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò )、電氣設備的暫態(tài)過(guò)程、雷電、無(wú)線(xiàn)電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產(chǎn)生的,通常稱(chēng)為輻射干擾,其分布極為復雜。若PLC系統置于所射頻場(chǎng)內,就回收到輻射干擾,其影響主要通過(guò)兩條路徑;一是直接對PLC內部的輻射,由電路感應產(chǎn)生干擾;而是對PLC通信內網(wǎng)絡(luò )的輻射,由通信線(xiàn)路的感應引入干擾。輻射干擾與現場(chǎng)設備布置及設備所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小,特別是頻率有關(guān),一般通過(guò)設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護。

  (2)來(lái)自系統外引線(xiàn)的干擾

  主要通過(guò)電源和信號線(xiàn)引入,通常稱(chēng)為傳導干擾。這種干擾在我國工業(yè)現場(chǎng)較嚴重。

  (3)來(lái)自電源的干擾

  實(shí)踐證明,因電源引入的干擾造成PLC控制系統故障的情況很多,筆者在某工程調試中遇到過(guò),后更換隔離性能更高的PLC電源,問(wèn)題才得到解決。

  PLC系統的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,將受到所有空間電磁干擾而在線(xiàn)路上感應電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內部的變化,入開(kāi)關(guān)操作浪涌、大型電力設備起停、交直流轉動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過(guò)輸電線(xiàn)路到電源邊。PLC電源通常采用隔離電源,但其機構及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實(shí)際上,由于分布參數特別是分布電容的存在, 隔離是不可能的。

  (4)來(lái)自信號線(xiàn)引入的干擾

  與PLC控制系統連接的各類(lèi)信號傳輸線(xiàn),除了傳輸有效的各類(lèi)信號之外,總會(huì )有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過(guò)變送器或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽略;二是信號線(xiàn)受空間電磁輻射感應的干擾,即信號線(xiàn)上的外部感應干擾,這是很?chē)乐氐?。由信號引入干擾會(huì )引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,嚴重時(shí)將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統,還將導致信號間互相干擾,引起共地系統總線(xiàn)回流,造成邏輯數據變化、誤動(dòng)和死機。PLC控制系統因信號引入干擾造成I/O模件損壞數相當嚴重,由此引起系統故障的情況也很多。