文档介绍：PLC控制系统的软硬件抗干扰措施

plc受到的干扰可分为外部干扰和内部干扰。在实际的生产环境下,外部干扰是随机的,与系统结构无关,且干扰源是无法消除的,只能针对具体情况加以限制;内部干扰与系统结构有关,主要通过系统内交流主电路,模拟量输入信号等引起,可合理设计系统线路来削弱和抑制内部干扰和防止外部干扰。要提高PLC控制系统的可靠性,就要从多方面提高系统的抗干扰能力。
一、软件抗干扰措施
硬件抗干扰措施的目的是尽可能地切断干扰进入控制系统,但由于干扰存在的随机性,尤其是在工业生产环境下,硬件抗干扰措施并不能将各种干扰完全拒之门外,这时,可以发挥软件的灵活性与硬件措施相结合来提高系统的抗干扰能力。
1、利用”看门狗”方法对系统的运动状态进行监控
PLC内部具有丰富的软元件,如定时器、计数器、辅助继电器等,利用它们来设计一些程序,可以屏蔽输入元件的误信号,防止输出元件的误动作。在设计应用程序时,可以利用”看门狗”方法实现对系统各组成部分运行状态的监控。如用PLC控制某一运动部件时,编程时可定义一个定时器作”看门狗”用,对运动部件的工作状态进行监视。定时器的设定值,为运动部件所需要的最大可能时间。在发出该部件的动作指令时,同时启动”看门狗”定时器。若运动部件在规定时间内达到指定位置,发出一个动作完成信号,使定时器清零,说明监控对象工作正常;否则,说明监控对象工作不正常,发出报警或停止工作信号。
2、消抖
在振动环境中,行程开关或按钮常常会因为抖动而发出误信号,一般的抖动时间都比较短,针对抖动时间短的特点,可用PLC内部计时器经过一定时间的延时,得到消除抖动后的可靠有效信号,从而达到抗干扰的目的。
3、用软件数字滤波的方法提高输入信号的信噪比
为了提高输入信号的信噪比,常采用软件数字滤波来提高有用信号真实性。对于有大幅度随机干扰的系统,采用程序限幅法,即连续采样五次,若某一次采样值远远大于其它几次采样的幅值,那么就舍去之。对于流量、压力、液面、位移等参数,往往会在一定范围内频繁波动,则采用算术平均法。即用n次采样的平均值来代替当前值。一般认为:流量n=12,压力n=4最合适。对于缓慢变化信号如温度参数,可连续三次采样,选取居中的采样值作为有效信号。对于具有积分器A/D转换来说,采样时间应取工频周期(20ms)的整数倍。实践证明其抑制工频干扰能力超过单纯积分器的效果。
二、分析硬件电路,提出硬件抗干扰措施
1、PLC控制系统的安装和使用环境
PLC是专为工业控制设计的,一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。但是在PLC控制系统中,如果环境过于恶劣,或安装使用不当,会降低系统的可靠性。PLC使用环境温度通常在0℃~55℃范围内,应避免太阳光直接照射,安装位置应远离发热量大的器件,同时应保证有足够大的散热空间和通风条件。环境湿度一般应小于85%,以保证PLC有良好的绝缘。在含有腐蚀性气体、浓雾或粉尘的场合,需将PLC封闭安装。此外,如果PLC安装位置有强烈的振动源,系统的可靠性也会降低,所以应采取相应的减振措施。
2、PLC的电源与接地
PLC本身的抗干扰能力一般都很强。通常,只能将PLC的电源与系统的动力设备电源分开配线,对于电源线来的干扰,一般都有足够强的抑制能力。但是,如果遇上特殊