提高PLC系統(tǒng)的抗干擾措施

在PLC控制系統(tǒng)中，電源具有很重要的地位。電網(wǎng)干擾串入PLC控制及系統(tǒng)主要通過PLC系統(tǒng)的供電電源(CPU電源、I/O電源)、變送器供電電源和與PLC系統(tǒng)具有直接連接的電氣儀表的供電電源等耦合進(jìn)入的?，F(xiàn)在對(duì)于PLC系統(tǒng)的供電電源，一般采用隔離行比較好的電源，而對(duì)于變送器的供電電源和PLC系統(tǒng)有直接連接的電氣儀表的供電電源，并沒有受到足夠的重視，雖然采取了隔離措施，但是這樣還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數(shù)大，抑制干擾能力差，經(jīng)過電源耦合后串入差模干擾、共模干擾。所以，對(duì)于變送器和共用信號(hào)儀表供電要選擇分布電容小、抑制帶大(如采用多次隔離和屏蔽以及漏感技術(shù))的配電器，來減少對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾。
另外，為了保證電網(wǎng)饋點(diǎn)不中斷，可以采用在線式不間斷供電電源(UPS)給PLC系統(tǒng)供電，以保證提高供電的安全可靠性。UPS具有很強(qiáng)的干擾隔離性能，做為PLC控制系統(tǒng)的供電電源非常理想。

2.電纜選擇的鋪設(shè)
當(dāng)動(dòng)力電纜超過10A/400V或20A/220，如果要求與輸入輸出電纜并行放置時(shí)，那么在兩者之間至少要相隔300mm。如果必須將兩者放在一個(gè)槽內(nèi)時(shí)，兩者之間要間隔100mm以上，而且一定要用接地的金屬屏蔽起來。
不同類型的信號(hào)分別用不同的電纜進(jìn)行傳輸，信號(hào)電纜要按傳輸信號(hào)的種類分層鋪設(shè)，嚴(yán)禁使用同一電纜的不同導(dǎo)線同時(shí)進(jìn)行傳送動(dòng)力電源和信號(hào)，避免信號(hào)線與動(dòng)力線靠近平行鋪設(shè)，以減少對(duì)PLC控制系統(tǒng)的電磁干擾。

3.采用正確的接地線
接地的主要目的有兩個(gè)，一是為了安全，二是為了抗干擾。完善的接地是PLC系統(tǒng)抗干擾的重要措施之一。
系統(tǒng)接地的方式有浮地方式、直接接地方式和電容接地方式三種。對(duì)于PLC控制系統(tǒng)來講，它屬于高速低電平控制裝置，應(yīng)該采用直接接地方式。由于信號(hào)電纜分布受電容和輸入裝置濾波的影響，裝置之間的信號(hào)交換頻率一般都低于1MHz，所以PLC系統(tǒng)接地線采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。集中布置的PLC系統(tǒng)適用于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式，各裝置的柜體中心接地點(diǎn)以單獨(dú)的接地線引向接地極。如果裝置間距較大，應(yīng)采用串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。用一根大界面銅母線(或者絕緣電纜)連接各裝置的柜體中心接地點(diǎn)，然后將接地母線直接連接在接地極。
信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)端接地；不接地時(shí)，應(yīng)在PLC端接地；信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免多點(diǎn)接地；多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏電纜連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并要進(jìn)行絕緣處理，選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接地。

4.硬件濾波及軟件抗干擾措施
由于電磁干擾的復(fù)雜性，想從根本上消除硬件干擾是不可能的，因此在PLC系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時(shí)，還要在軟件方面進(jìn)行抗干擾措施，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。一般采取的措施有：定時(shí)校正參考點(diǎn)點(diǎn)位，采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)，可有效的防止點(diǎn)位漂移；數(shù)字濾波和工頻整形采樣，可有效的消除周期性的干擾；采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件陷阱；采用相應(yīng)的軟件標(biāo)志位等措施來提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性。
對(duì)于較低信噪比的模擬量信號(hào)，常常因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)干擾而產(chǎn)生較大波動(dòng)，若僅采用瞬時(shí)采樣值進(jìn)行控制計(jì)算會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，為此開采用數(shù)字濾波的方法。
現(xiàn)場(chǎng)模擬信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后，編程離散的數(shù)字信號(hào)，然后將形成的數(shù)據(jù)按時(shí)間序列存入PLC 內(nèi)存當(dāng)中。再利用數(shù)字濾波程序?qū)ζ溥M(jìn)行處理，濾去噪聲部分獲得單純信號(hào)，可對(duì)輸入信號(hào)用m次采樣值的平均值來代替當(dāng)前值，但并是通過的每采樣一次求一次平均值，而是每采樣一次就與最近的m-1次歷史采樣值相加，這種方法反應(yīng)速度快，具有很好的實(shí)施性，輸入信號(hào)經(jīng)過處理后用于信號(hào)顯示或回路調(diào)節(jié)，能夠有效的抑制噪聲干擾。