[精品論文]PLC控制系統(tǒng)論文PLC控制機(jī)械手論文

畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 QQ1714879127plc控制系統(tǒng)論文plc控制機(jī)械手論文試論P(yáng)LC控制系統(tǒng)的抗干擾措施摘要： 隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，其抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。分析PLC控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中受到的主要干擾源，介紹PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施。 關(guān)鍵詞： PLC；控制系統(tǒng)；干擾 可編程序控制器（PLC）是以微處理器為核心的工業(yè)自動(dòng)控制通用裝置，不僅能滿足控制要求，還能滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)管理的需要。自動(dòng)控制系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC，大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中，雖然PLC在設(shè)計(jì)和制造過程中采用了多層次抗干擾措施，具有較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力和較高的可靠性，但由于PLC直接和現(xiàn)場的I/O設(shè)備相連，外來干擾很容易通過電源線或I/O傳輸線侵入，從而引起控制系統(tǒng)的誤動(dòng)作。要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力，另一方面要求用戶高度重視PLC控制系統(tǒng)的抗干擾問題。 1 PLC系統(tǒng)中的主要干擾源 1）來自空間輻射的干擾。空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱為輻射干擾，其分布極為復(fù)雜。若PLC系統(tǒng)置于其射頻場內(nèi)，就會(huì)受到輻射干擾，其影響主要通過兩條路徑：一是直接對PLC內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾；二是對PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射，由通信線路的感應(yīng)引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小，特別是與頻率有關(guān)。解決這個(gè)問題一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。 2）來自電源的干擾。PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾在線路上的感應(yīng)電壓和電流。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，如開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊，對PLC系統(tǒng)造成干擾。 3）來自信號(hào)線引入的干擾。配線之間存在著互感和分布電容，由信號(hào)引入的干擾會(huì)引起I/O信號(hào)工作異常和測量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，形成傳導(dǎo)耦合干擾，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動(dòng)和死機(jī)。PLC控制系統(tǒng)因信號(hào)引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重，由此引起PLC系統(tǒng)故障的情況也是屢見不鮮的。 4）接地系統(tǒng)混亂引起的干擾。良好的接地是保證PLC正常工作的重要條件之一，也是提高電子設(shè)備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。接地可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害；接地能抑制電磁干擾的影響；接地能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾。 PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地線與機(jī)器的接地端相聯(lián)，基本單元必須接地，如果選用擴(kuò)展單元，其接地點(diǎn)與基本單元接地點(diǎn)接在一起。為了抑制附加在電源及輸入、輸出端的干擾，應(yīng)給PLC接以專用地線，接地線與動(dòng)力設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)）的接地點(diǎn)應(yīng)分開，若達(dá)不到此要求，則可與其他設(shè)備公共接地，嚴(yán)禁與其他設(shè)備串聯(lián)接地。另外接地電阻要小于100，接地線要粗，接地面積要大于2平方毫米，而且接地點(diǎn)最好靠近PLC裝置，其間距離小于50米，接地線應(yīng)避開強(qiáng)電回路，若無法避開時(shí)，應(yīng)垂直相交，縮短平行走線的長度。 5）PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾。主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于PLC制造廠對系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容，比較復(fù)雜，而應(yīng)用部門是無法改變的，可不必過多考慮，但要選擇具有較多應(yīng)用實(shí)績或經(jīng)過考驗(yàn)的系統(tǒng)。 2 控制系統(tǒng)的抗干擾措施 消除干擾的主要方法是抑制干擾源，阻斷干擾侵入的途徑，降低系統(tǒng)對干擾的敏感性以及提高系統(tǒng)自身的抗干擾能力。 1）選擇抗干擾性能好的設(shè)備。在選擇PLC系統(tǒng)時(shí)，首先要考慮有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，其中包括電磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干擾能力；其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠家給出的抗干擾指標(biāo)，系統(tǒng)能承受的電場強(qiáng)度和頻率的范圍等；還要考慮硬件濾波及軟件抗干擾措施，輸出電路的抗干擾設(shè)計(jì)。對于PLC系統(tǒng)為開關(guān)量輸出，可有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式。具體選擇要根據(jù)負(fù)載要求來決定。PLC輸出端子若接有感性負(fù)載，輸出信號(hào)由從ON變?yōu)镺FF或由OFF變?yōu)镺N時(shí)都會(huì)有某些電量的突變而可能產(chǎn)生干擾。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，以保護(hù)PLC的輸出觸點(diǎn)。若負(fù)載超過了PLC的輸出能力，應(yīng)外接繼電器或接觸器，才可正常工作。 2）電源部分防干擾措施。電源的質(zhì)量直接影響PLC控制系統(tǒng)的可靠性。在干擾較強(qiáng)或?qū)煽啃砸筝^高的場合，可以在PLC的交流電源輸入端加接帶屏蔽層的隔離變壓器和低通濾波器。隔離變壓器可以抑制從電源線竄人的外來干擾，提高抗高頻共模干擾能力，屏蔽層應(yīng)可靠接地。考慮到高頻諧波干擾不是通過變壓器繞組的互感耦合，而是靠初、次級(jí)寄生電容耦合，因此，隔離變壓器的初、次級(jí)之間應(yīng)采用三層屏蔽層保護(hù)，這樣可明顯提高對共模干擾信號(hào)的抑制能力。 3）PLC系統(tǒng)裝置的接地設(shè)計(jì)。接地是為了安全和抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。PLC控制系統(tǒng)屬高速低電平控制裝置，它的接地一般采用專用的接地極直接接地。如不可能，也可與其他盤板共用接地系統(tǒng)，但須用自己的接地線直接與公共接地極直接相連。絕對不允許與大功率裝置共用接地系統(tǒng)；PLC系統(tǒng)的接地距離PLC越近越好，即接地線越短越好。PLC系統(tǒng)如由多單元組成，各單元之間應(yīng)采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地方式，以保證各單元間等電位。接地線截面積應(yīng)大于2平方，接地線一般最長不超過20m，PLC接地系統(tǒng)的接地電阻一般應(yīng)小于4歐姆。 4）防外部配線干擾。為了防止或減少外部配線的干擾，交流輸入、輸出信號(hào)與直流輸入、輸出信號(hào)應(yīng)分別使用各自的電纜。對于集成電路或晶體管設(shè)備的輸入、輸出信號(hào)線，必須使用屏蔽電纜，屏蔽電纜在輸入、輸出側(cè)懸空，而在控制側(cè)接地。 3 結(jié)束語 隨著自動(dòng)化程度的進(jìn)一步發(fā)展，自動(dòng)控制在生產(chǎn)中的作用越來越大，但是如果因?yàn)楦蓴_的原因?qū)е伦詣?dòng)控制的效果不好或根本不能控制，就有悖于設(shè)計(jì)者和用戶的初衷。所以一個(gè)系統(tǒng)的實(shí)施必須要考慮到干擾可能帶來的影響以及采取必要的抗干擾措施。最好是將干擾抑制在發(fā)生前，如果干擾不能避免就必須從傳播途徑或用其它方法來抑制干擾。各個(gè)車間和工廠的情況都是不同的，在實(shí)踐中必須善于發(fā)現(xiàn)并根據(jù)不同的情況解決問題。只有這樣才能發(fā)