文档介绍：浅谈PLC控制系统的可靠性措施
摘要:本文对PLC控制系统的主要干扰源进行了分析,介绍了可供选用的抗干扰措施,在实际应用中,应根据系统的具体情况,有针对性地采用其中的某些抗干扰措施。
关键词:PLC控制系统;可靠性;抗干扰措施
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 04-0066-01
PLC是专门为工业环境设计的控制装置,一般不需要采取什么特殊措施,就可以直接在工业环境中使用。但是如果环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或者安装使用不当,都不能保证系统的安全正常运行。干扰可能使PLC接收到错误的信号,造成误动作,或者使PLC内部数据丢失,严重时甚至会使系统失控。在系统设计时,应采取相应的可靠性措施,以消除或减少干扰的影响,保证系统的正常运行。
一、电源的抗干扰措施
电源是干扰进入PLC的主要途径之一,电源干扰主要是通过供电线路的阻抗耦合产生的,各种大功率用电设备是主要的干扰源。
在干扰较强或者对可靠性要求很高的场合,可以在PLC的交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器。可以在互联网上搜索和选用电源滤波器或净化电源产品。
隔离变压器可以抑制从电源线窜入的外来干扰,提高抗高频共模干扰能力。高频干扰信号不是通过变压器绕组的耦合,而是通过一次,二次级绕组之间的分布电容传递的。在一次、二次绕组之间加绕屏蔽层,并将它和铁心一起接地,可以减少绕组间的分布电容,提高抗高频干扰的能力。
动力部分、控制部分、PLC、I/O电源应分别配线,系统的动力线应足够粗,以降低大容量异步电动机起动时的线路压降。
二、输入/输出的抗干扰措施
(一)布线的抗干扰措施。数字量信号传输距离较远时,可以选用屏蔽电缆。模拟信号和高速信号(例如旋转编码器的输出信号)应选择屏蔽电缆,通信电缆应按规定选取。
PLC应远离强干扰源,例如大功率晶闸管装置、变频器、高频焊机和大型动力设备等。PLC不能与高压电器安装在同一个开关柜内,在柜内PLC应远离动力线(两者之间的距离应大于200mm)。
信号线与功率线应分开走线,电力电缆单独走线,不同类型的线应分别装入不同的电缆管或电缆槽中,并使其有尽可能大的空间距离。
当数字量输入、输出线不能与动力线分开布线,且距离较远时,可以用继电器来隔离输入/输出线上的干扰。I/O线与电源线应分开走线,并保持一定的距离。如果不得已要在同一线槽中布线,应使用屏蔽电缆线。交流线与直流线应分别使用不同的电缆,数字量、模拟量I/O线应分开敷设,后者应采用屏蔽线。
不同的信号线最好不用同一个插接件传接,如果必须用同一个插接件,要用备用端子或地线端子将它们分隔开,以减少相互干扰。
传送模拟信号的屏蔽线,其屏蔽层应一端接地,为了泄放高频干扰,数字信号线的屏蔽层应并联电位均衡线,其电阻应小于屏蔽层电阻的1/10,并将屏蔽层两端接地。如果无法设置电位均衡线,或只考虑抑制低频干扰时,也可以一端接地。
如果模拟量输入/输出信号距离PLC较远,应采用4~20mA的电流传输方式,而不是采用易受干扰的电压传输方式。干扰较强的环境应选用有光电隔离的模拟量I/O模块,使用分布电容小、干扰抑制能力强的配电器为变送器供电,以减少对PLC的模拟量输入信号的干扰。对模拟量输入信号作数字滤