1 .概要

隨著科學技術的發展，PLC在工業控製中的應用越來越廣泛。 PLC控製係統的可靠性直接影響著工業企業的安全生產和經濟運行，係統的抗幹擾能力是關係到整個係統可靠運行的關鍵。 自動化係統中使用的各種PLC，有集中設置在控製室的，也有設置在生產現場和各電機設備上的，它們大多處於強電電路和強電設備形成的惡劣電磁環境中。 為了提高PLC控製係統的可靠性，設計者隻有事先知道各種幹擾，才能保證係統的可靠運行。 2 .對電磁幹擾源及係統的幹擾是什麽？ 影響PLC控製係統的噪聲一般和影響工業控製設備的噪聲源一樣，多發生在電流或電壓急劇變化的部位，這些電荷急劇移動的部位是噪聲源，即噪聲源。 幹涉類型通常根據幹涉的產生原因、噪聲的幹涉模式、噪聲的波形特性進行分類。 其中，根據噪聲的產生原因，可分為放電噪聲、浪湧噪聲、高頻振動噪聲等； 根據噪聲的波形、性質，可分為持續噪聲、偶發噪聲等； 根據語音幹擾模式的不同，可以分為共模幹擾和差模幹擾。 共模幹擾和差模幹擾是比較常用的分類方法。 共模噪聲是信號對地麵的電位差，主要通過電網的串聯、地麵電位差和空間電磁輻射在信號線上感應的共態(同方向)電壓施加形成。 共模電壓有時較大，特別是采用絕緣性能較差的電氣設備的供電室時，從變送器輸出的信號的共模電壓一般較高，有時甚至達到130V以上。 共模電壓可以通過非對稱電路轉換成差動模式電壓，直接影響測量信號，引起零件的損壞。 這就是部分係統I/O模塊損壞率高的原因。 這種共模幹擾可以是直流的也可以是交流的。 雙模幹擾是指用於信號兩極之間幹擾的電壓，主要是空間電磁場在信號之間耦合感應，不平衡電路轉換共模幹擾而形成的電壓，它直接疊加在信號上，直接影響測量和控製的精度。

簡易PLC控製器

3.PLC控製係統中電磁幹擾的主要來源是什麽？

(1)來自空間的輻射噪聲

的輻射電磁場(EMI )主要由電力網絡、電氣設備的過渡過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產生，通常稱為輻射幹擾，其分布極其複雜。 PLC係統置於射頻場時，會受到輻射幹擾，其影響主要通過兩條路徑之一是直接向PLC內部輻射，從而產生電路感應引起的幹擾； 對PLC通信內網絡的輻射，通過通信線路的誘導來引入幹擾。 輻射噪聲與現場設備的配置和設備產生的電磁場的大小，特別是頻率有關，一般通過設置屏蔽電纜、PLC部分屏蔽和高壓發射元件受到保護。

(2)來自係統外導線的幹擾

主要通過電源和信號線引入，通常稱為傳導噪聲。 這種幹擾在我國工業現場比較嚴重。

)3)來自電源的幹擾

實踐證明，PLC控製係統經常因引入電源的幹擾而發生故障。 筆者在某工程調試中遇到過，更換隔離性能更高的PLC電源，問題得到了解決。

PLC係統的常規電源全部由電網供電。 由於電網覆蓋範圍廣，受到所有空間電磁幹擾，在線路上感應電壓和電路。 特別是在電網內部的變化中，開關操作浪湧、大型電力設備的啟停、交直流旋轉裝置引起的高次諧波、電網短路過渡衝擊等通過輸電線路到達電源側。 雖然PLC電源通常采用絕緣電源，但由於其機構和製造工藝的因素，絕緣性並不理想。 事實上，由於分布參數，特別是分布容量的存在，是不可能隔離的。

4 )來自信號線的噪聲

除了對傳輸有效的各種信號外，幹擾信號還經常侵入與PLC控製係統連接的各種信號傳輸線路中。 這種幹擾主要有兩種方法。 一是通過變送器或共用信號儀表的供電電源串聯的電網幹擾，這經常被忽視；二是信號線受到空間電磁輻射感應的幹擾，即信號線上的外部感應幹擾，這很嚴重。 從信號導入噪聲後，I/O信號的動作異常和測量精度會大幅降低，嚴重時會引起部件的損傷。 在隔離性能差的係統中，會導致信號間的相互幹擾，引起共同係統總線的逆流，引起邏輯數據的變化、誤動作、死機。 PLC控製係統由於信號引入噪聲導致的I/O模塊的損壞數量非常多，因此經常會引起係統故障。

(5)接地係統混亂時產生的幹擾

接地是提高電子設備電磁兼容性(EMC )的有效手段之一。 正確的接地可以抑製電磁幹擾的影響，同時抑製設備對外部的幹擾； 錯誤的接地反而會引入嚴重的噪聲信號，導致PLC係統無法正常工作。 PLC控製係統的地線有係統地、屏蔽地、交流地、保護地等。 係統混亂對PLC係統的幹擾主要是各接地點電位分布不均勻，不同接地點之間存在接地電位差，引起接地環路電流，影響係統的正常工作。 例如，電纜屏蔽必須稍微接地一點，但如果電纜屏蔽兩端a、b接地，則存在接地電位差，電流流過屏蔽，在異常狀態下發生雷擊，則接地電流會更大。

另外，屏蔽層、接地線、大地有可能構成閉環，變化的磁場會在屏蔽層內產生感應電流，屏蔽層與芯線的耦合會幹擾信號電路。 如果係統與其他接地處理混亂，產生的地環流會在接地線上產生不均勻的電位分布，可能影響PLC內邏輯電路和模擬電路的正常工作。 PLC工作的邏輯電壓幹擾容限低，邏輯接地電位的分布幹擾容易影響PLC的邏輯運算和數據存儲，導致數據混亂、程序跳出和恐慌。 模擬接地電位的分布會導致測量精度的降低，引起對信號測量的嚴重失真和誤動作。

6 )來自PLC係統內部的幹擾

　主要由係統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生，如邏輯電路　　互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬於PLC製造廠對係統內部進行電磁兼容設計的內容，比較複雜，作為應用部門是無法改變，可不必過多考慮，但要選擇具有較多應用實績或經過考驗的係統。

簡易PLC控製器

4．怎樣才能更好、更簡單解決PLC係統幹擾？1）選用隔離性能較好的設備、選用優良的電源，動力線和信號線走線要更加合理等等，也能解決幹擾，但是比較煩瑣、不易操作而且成本較高。2）利用信號隔離器這種產品解決幹擾問題。隻要在有幹擾的地方，輸入端和輸出端中間加上這種產品，就可有效解決幹擾問題。5．為什麽解決PLC係統幹擾都選信號隔離器呢？1）使用簡單方便、可靠，成本低廉。2）可大量減輕設計人員、係統調試人員工作量，即使複雜的係統在普通的設計人員手裏，也會變的非常可靠。

6．信號隔離器工作原理是什麽？

　　首先將PLC接收的信號，通過半導體器件調製變換，然後通過光感或磁感器件進行隔離轉換，然後再進行解調變換回隔離前原信號或不同信號，同時對隔離後信號的供電電源進行隔離處理。保證變換後的信號、電源、地之間獨立。

7．信號隔離器功能是什麽？

　　一：保護下級的控製回路。

　　二：消弱環境噪聲對測試電路的影響。

　　三：抑製公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈衝對設備的幹擾；同時對下級設備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實防護。標準係列導軌結構，易於安裝，可有效的隔離：輸入、輸出和電源及大地之間的電位。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動幹擾。

8.現在市場有那麽多品牌的隔離器，價格參差不齊，該怎麽選擇呢？

　　隔離器位於二個係統通道之間，所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能，同時要使隔離器輸入輸出模式（電壓型、電流型、環路供電型等）適應前後端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強度﹑總線通訊功能等許多重要參數涉及產品性能，例如：噪音與精度有關、功耗熱量與可靠性有關，這些需要使用者慎選。總之，適用、可靠、產品性價比是選擇隔離器的主要原則。

簡易PLC中文一體機