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            淺析PLC系統抗干擾的問題

            2019-11-27

            隨著plc技術的不斷老練,根據plc的操控體系被廣泛應用于工業操控。因而,plc操控體系的牢靠性將直接影響企業的出產安全和經濟效益,而體系的抗攪擾能力則是確保體系牢靠運行的重要目標之一。在濟鋼中厚板廠加熱爐區域運用的plc一部分裝置在操控室,一部分是裝置在出產現場。裝置在現場的plc則處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環境中。要進步plc操控體系牢靠性,咱們一方面要求plc出產廠家用進步設備的抗攪擾能力;另一方面,咱們在工程規劃、裝置施工和運用保護中引起了高度重視,多方配合才干完善解決問題,有用地增強體系的抗攪擾功能。

                       PLC系統

            2  plc體系攪擾源

                       

            2.1 來自電源的攪擾

                               

            加熱爐plc體系的供電電源由電網供電。由于電網掩蓋范圍廣,它將受到一切空間電磁攪擾而在線路上感應電壓和電路。尤其是電網內部的變化,如開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網短路暫態沖擊等,都經過輸電線路傳到電源原邊。雖然plc電源選用阻隔電源,但其機構及制造工藝因素使其阻隔性并不抱負。實際上,由于散布參數特別是散布電容的存在,肯定阻隔是不可能的[1]。如濟鋼二號蓄熱式加熱爐在調試初期,cpu模塊上的led“intf”、led“extf”經常報紅,使整個plc體系無法正常運行,咱們自plc程序到i/o模板逐個排查,未查出問題,但將plc重啟后毛病消除。如此重復數次后,咱們懷疑是電源引進的攪擾形成plc操控體系毛病,所以咱們改用在線式不間斷供電電源(ups)為plc供電,ups具有較強的攪擾阻隔功能,是一種plc操控體系的抱負電源。經改造后,plc不再頻頻報毛病,只是隔一段時間,偶爾報一次毛病。



            2.2 來自信號線的攪擾

                               

            與plc操控體系連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有用的各類信息之外,總會有外部攪擾信號侵入。此攪擾首要有兩種途徑:一是經過變送器供電電源或共用信號外表的供電電源串入的電網攪擾,這往往被忽視;二是信號線受空間電磁輻射感應的攪擾,即信號線上的外部感應攪擾,這是很嚴重的。如濟鋼中厚板廠二號蓄熱式加熱爐的主動出鋼體系,由于出鋼機、爐門的電機電源線與操控回路的信號線的距離偏近,出鋼機起停過程中發作電磁輻射,操控回路的信號線受電磁輻射感應的攪擾,致使主動出鋼體系時常在主動出鋼時作業反常:出鋼機前進過程中,爐門突然下降,使爐門與出鋼托桿相撞,將爐門撞壞。后經改造,使操控回路的信號線遠離強電電源,才得以操控。

                       

            2.3 來自接地體系紊亂時的攪擾

                               

            接地是進步電子設備電磁兼容性的有用手段之一。正確的接地,既能按捺電磁攪擾的影響,又能按捺設備向外發出攪擾;而過錯的接地,反而會引進嚴重的攪擾信號,使plc體系將無法正常作業。

                               

            plc操控體系的地線包括體系地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地體系紊亂對plc體系的攪擾首要是各個接地點電位散布不均,不同接地點間存在地電位差,引起地環路電流,影響體系正常作業。如濟鋼中厚板廠蓄熱式加熱爐在大修施工期間,將plc體系的體系地、屏蔽地、保護地接到一同,形成整個爐子的操控體系極不穩定,如時常接收到誤信號(plc接收到引風機、循環水泵、給水泵等掉電信號,而實際上以上設備均正常運行),使爐子連鎖緊迫停爐,嚴重威脅到出產的正常運行。后將plc體系的體系地、屏蔽地、保護地獨立接地,才避免了此類事故的發作。

                       

            3  plc體系抗攪擾措施

                       

            3.1 優質電源按捺電網攪擾

                               

            在plc操控體系中,電源占有極重要的地位。電網攪擾串入plc操控體系首要經過plc體系的供電電源(如cpu 電源、i/o電源等)、變送器供電電源和與plc體系具有直接電氣連接的外表供電電源等耦合進入的?,F在,咱們一般都選用阻隔功能較好電源。另外,為確保電網饋點不中止,咱們選用在線式不間斷供電電源(ups)為plc供電,進步供電的安全牢靠性。而且ups還具有較強的攪擾阻隔功能,是一種plc操控體系的抱負電源。



            3.2 電纜挑選的敖設

                               

            為了削減動力電纜輻射電磁攪擾,咱們將profibus電纜(連接操控室plc與現場plc)遠離動力電纜,動力電纜走地下電纜溝,profibus電纜走架空線路。而關于其它信號電纜,不同類型的信號分別由不同電纜傳輸,信號電纜應按傳輸信號種類分層敖設,避免同一電纜的不同導線一起傳送動力電源和信號,避免信號線與動力電纜接近平行敖設,以削減電磁攪擾。



            3.3 正確挑選接地點完善接地體系

                               

            接地的目的通常有兩個,其一為了安全,其二是為了按捺攪擾。完善的接地體系是plc操控體系抗電磁攪擾的重要措施之一。

                               

            信號源接地時,屏蔽層應在信號側接地;不接地時,應在plc側接地;信號線中間有接頭時,屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理,一定要避免多點接地;多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時,各屏蔽層應相互連接好,并經絕緣處理。挑選適當的接地處單點接點。



            而關于profibus電纜,由于攪擾電流和電磁攪擾是經過profibus電纜的屏蔽泄放到地的。因而,屏蔽到地的低阻抗十分重要。電纜屏蔽通常是兩頭接地。特別在高頻攪擾情況下,用這種辦法能夠很好的按捺攪擾。在大范圍分散體系的各個總線之間存在電位差且不能實現等電位屏蔽接地時,就在一端將電纜屏蔽接地以避免在profibus電纜屏蔽中發作等電位屏蔽接地電流。由于在電纜屏蔽中有電纜均衡電流流過,會大大的降低屏蔽的效率。

                       

            4 結束語

                               

            在plc操控體系中,攪擾問題十分復雜,在抗攪擾規劃中有必要考慮各方面的因素,具體問題具體分析,對癥下藥,合理有用地按捺抗攪擾,才干確保plc操控體系正常作業。


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