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PLC控制柜与人机界面的抗干扰设计 发布时间:2019-03-25 14:44

       为防止干扰,可采用硬件和软件的抗干扰措施,其中,硬件抗干扰是基本和重要的抗干扰措施,一般从抗和防两方面入手来控制和消除干扰源,切断干扰对系统的耦合通道,降低系统对干扰信号的敏感性。plc控制柜系统的抗干扰性设计是一个复杂的系统工程,涉及到具体的输入输出设备和工业现场的环境,在设计抗干扰系统时要求要综合考虑各方面的因素。
       1、采用性能优良的电源,控制电网引入的干扰
       对于PLC控制柜供电的电源,应采用非动力线路供电,直接从低压配电室的主母线上采用专用线供电。选用隔离变压器,且变压器容量应比实际需要大1.2~1.5倍左右,还可在隔离变压器前加入滤波器。
对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、采用多次隔离和屏蔽及漏感技术的配电器。控制器和I/O系统分别由       各自的隔离变压器供电,并与主电路电源分开。PLC控制柜的24V直流电源尽量不要给外围的各类传感器供电,以减少外围传感器内部或供电线路短路故障对PLC控制器的干扰。此外,为保证电网馈电不中断,可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,UPS具备过压、欠压保护功能、软件监控、与电网隔离等功能,可提高供电的安全可靠性。对于一些重要的设备,交流供电电路可采用双路供电系统。
       2、正确选择电缆的和实施敷设,消除可编程控制器、人机界面的空间辐射干扰。
       不同类型的信号分别由不同电缆传输,采用远离技术,信号电缆按传输信号种类分层敷设,相同类型的信号线采用双绞方式。严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠近平行敷设,增大电缆之间的夹角,以减少电磁干扰。为了减少动力电缆尤其是变频装置馈电电缆的辐射电磁干扰,从干扰途径上阻隔干扰的侵入,要采用屏蔽电力电缆。
       PLC控制柜
       3、PLC控制柜输入输出通道的抗干扰措施。
       输入模块的滤波可以降低输入信号的线间的差模干扰。为了降低输入信号与大地间的共模干扰,PLC控制柜要良好接地。输入端有感性负载时,对于交流输入信号,可在负载两端并接电容和电阻,对于直流输入信号可并接续流二极管。为了控制输入信号线间的寄生电容、与其他线间的寄生电容或耦合所产生的感应电动势,可采用RC浪涌吸收器。
输出为交流感性负载,可在负载两端并联RC浪涌吸收器;若为直流负载,可并联续流二极管,也要尽可能靠近负载。对于开关量输出的场合,可以采用浪涌吸收器或晶闸管输出模块。另外,采用输出点串接中间继电器或光电耦合措施,可防止PLC控制器输出点直接接入电气控制回路,在电气上完全隔离。
       4、PLC控制柜抗干扰的软件措施。
       由于电磁干扰的复杂性,仅采取硬件抗干扰措施是不够的,要用PLC控制柜的软件抗干扰技术来加以配合,进一步提高系统的可靠性。采用数字滤波和工频整形采样、定时校正参考点电位等措施,有效消除周期性干扰、防止电位漂移。采用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件保护等。例如对开关量输入信号,采用定时器延时的方式多次读入,结果一致再确认有效,提高了软件的可靠性。
       5、正确选择接地点,完善接地系统。
       良好的接地是保证PLC控制器可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害,还可以控制干扰。完善的接地系统是PLC控制柜抗电磁干扰的重要措施之一。
       PLC控制柜属高速低电平控制装置,应采用直接接地方式。为了控制加在电源及输入端、输出端的干扰,应给PLC控制器接上专用地线,接地点应与动力设备的接地点分开。若达不到这种要求,也必须做到与其他设备公共接地,禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能靠近PLC控制器。集中布置的PLC控制器适于并联一点接地方式,各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。分散布置的PLC控制柜,应采用串联一点接地方式。接地极的接地电阻小于2Ω,接地极埋在距建筑物10~15m远处,而且PLC控制柜器接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。如果要用扩展单元,其接地点应与基本单元的接地点接在一起。
       信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;信号源不接地时,应在PLC控制柜侧接地。信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,各屏蔽层应相互连接好。选择适当的接地处单点接地,要避免多点接地。

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