PLC控制系統(tǒng)干擾及抗干擾措施的分析

1、    plc控制系統(tǒng)干擾及抗干擾措施的分析    谷瑞光摘 要：自改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)得到了迅猛發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)下，我國的工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及科技也進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期中，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的衍生技術(shù)一直走在各個(gè)行業(yè)發(fā)展的前列，其中plc控制系統(tǒng)作為信息化時(shí)代中重要的可編程子系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的使用。該文主要通過簡單的介紹plc控制系統(tǒng)的概念，揭示當(dāng)前影響plc控制系統(tǒng)的干擾因素，同時(shí)給出抗干擾措施，并強(qiáng)調(diào)plc控制系統(tǒng)抗干擾的社會意義。關(guān)鍵詞：plc控制系統(tǒng) 干擾與抗干擾措施 分析研究：tp39 ：a ：1674-098x（2

2、016）11（b）-0014-02plc作為隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)而發(fā)展起來的一項(xiàng)可編程控制系統(tǒng)，由于其具有的特性使plc控制系統(tǒng)在當(dāng)今社會的各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。不可否認(rèn)的是，plc控制系統(tǒng)對社會生產(chǎn)中的工業(yè)、科技等各個(gè)領(lǐng)域都有一定的促進(jìn)作用。但是由于plc控制系統(tǒng)對周圍的環(huán)境十分敏感，特別是磁場、電場等混合場的干擾，導(dǎo)致plc控制系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤，致使系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。由于plc控制系統(tǒng)在當(dāng)今社會發(fā)展中的不可缺少性，因此首先要保證環(huán)境的可靠性，其次必須采取一定的措施抗干擾。1 plc控制系統(tǒng)的綜述1.1 plc控制系統(tǒng)的概念近些年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)了微電子技術(shù)以及智能化系

3、統(tǒng)的發(fā)展，也因此，信息化時(shí)代正在逐漸接近人們的生活，而plc控制系統(tǒng)正是在這樣的一個(gè)發(fā)展背景下逐漸成為社會發(fā)展不可缺少的重要一部分。所謂的plc控制系統(tǒng)就是一種可編程邏輯控制器，全稱為programmmable logic controller。plc控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多種控制，是工業(yè)控制的重要組成部分，這是由于plc控制系統(tǒng)最早提出于20世紀(jì)60年代的美國，主要是為了發(fā)展工業(yè)，而隨著工業(yè)發(fā)展逐漸成為了世界發(fā)展的主旋律，plc控制系統(tǒng)以飛快的速度在短短60年期間成為了各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的中心。1.2 plc控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域plc控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)與微型計(jì)算機(jī)十

4、分相仿，而隨著計(jì)算及技術(shù)與智能化技術(shù)的融合性越來越高，使得目前的plc控制系統(tǒng)具有一定的智能化特點(diǎn)，plc控制系統(tǒng)通過i/o接口使用戶的命令能得到準(zhǔn)確的實(shí)行進(jìn)而控制工業(yè)的生產(chǎn)，這也在一定程度上顯示了plc控制系統(tǒng)的專業(yè)性以及準(zhǔn)確性，因此使plc控制系統(tǒng)在鋼鐵、石油等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用領(lǐng)域主要包括取代繼電器控制的開關(guān)量的邏輯控制、模擬量控制、數(shù)據(jù)處理等，而隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，目前的plc控制系統(tǒng)多具有通信功能。2 干擾plc控制系統(tǒng)的因素雖然plc控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，而且控制效果也較好，但是plc控制系統(tǒng)十分易受外界因素的干擾，而影響plc控制系統(tǒng)的因素大體上可以分為內(nèi)部干

5、擾因素以及外部干擾因素兩大類，而外部干擾因素又可以分為儀器的干擾以及空間輻射的干擾兩大類。2.1 plc控制系統(tǒng)內(nèi)部引起的因素的干擾plc控制系統(tǒng)的內(nèi)部干擾因素其實(shí)就是由于內(nèi)部零件之間的不匹配或者由于技術(shù)性的問題，從而導(dǎo)致plc控制系統(tǒng)內(nèi)部控制失衡，而另一部分是在進(jìn)行控制過程中由于各種原因所導(dǎo)致的內(nèi)部電磁輻射超出本身設(shè)定的閾值，進(jìn)而嚴(yán)重影響plc控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，甚至?xí)?dǎo)致事故發(fā)生。2.2 電源以及外接線的干擾除卻由于內(nèi)部電磁輻射以及零件的不匹配問題所導(dǎo)致的plc控制系統(tǒng)受到干擾外，plc控制系統(tǒng)還會受到外部因素的干擾進(jìn)而影響plc控制系統(tǒng)的性能，其中電源以及外接線的干擾是干擾plc控制系統(tǒng)

6、的主要因素之一。在我國絕大多數(shù)的電器工作均是由國家電網(wǎng)直接供電，plc控制系統(tǒng)同樣也不例外，但是由于國家電網(wǎng)的構(gòu)成體系具有一定的問題，供電效率較低，但是供電范圍激增，這也就導(dǎo)致了電網(wǎng)的電磁干擾效力十分強(qiáng)，對plc控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的干擾性，除此之外，外接引線連接著用戶的命令，而隨著plc控制系統(tǒng)的信息化越來越強(qiáng)，這也導(dǎo)致了plc控制系統(tǒng)極易受到儀器間的電磁輻射，造成plc控制系統(tǒng)故障；再有就是接地系統(tǒng)接地不恰當(dāng)所導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)的電磁輻射劇增，進(jìn)而致使plc控制系統(tǒng)故障。2.3 空間輻射的干擾空間輻射干擾歸根到底也是電磁輻射的干擾，只是相對于電源以及外接線的干擾更易避免。plc控制系統(tǒng)在實(shí)際工作過程中

7、對周圍的環(huán)境具有很高的要求，否則極易受到外界因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)故障，若系統(tǒng)處于不適合的環(huán)境中，則空間輻射會增強(qiáng)。所謂的空間輻射電磁場主要是由以上兩種因素加上雷電、通信以及高頻加熱設(shè)備所引起的輻射干擾。3 plc控制系統(tǒng)的抗干擾措施由于plc控制系統(tǒng)的廣泛適用性以及實(shí)用性，因此需采取合理的抗干擾措施以保證plc控制系統(tǒng)的工作，避免故障的出現(xiàn)。3.1 硬件抗干擾措施硬件抗干擾措施是基本設(shè)施的抗干擾措施，硬件抗干擾措施所解決的主要是由于外部環(huán)境以及外部影響系統(tǒng)所導(dǎo)致的plc控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的干擾因素，對于空間電磁輻射干擾，可以在干擾信號上根據(jù)干擾情況采取共模扼流圈或差模抑制器，從而降低干擾的影

8、響；而對于外接電源，應(yīng)該爭取供電電源的獨(dú)立性，避免電網(wǎng)對plc控制系統(tǒng)的影響，或者增強(qiáng)供電設(shè)備的抗干擾性；而對于外接引線，最好采取雙絞線，從而降低電磁輻射的強(qiáng)度，而對于接地導(dǎo)線，plc應(yīng)該采取合適的絕緣體進(jìn)行屏蔽，從而使得電磁輻射降低。3.2 軟件抗干擾措施plc控制系統(tǒng)其實(shí)就是微型計(jì)算機(jī)，唯一與微型計(jì)算機(jī)的區(qū)別就是其針對性較強(qiáng)，而這種針對性之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，從某種角度來說就是通過對軟件的設(shè)計(jì)已達(dá)到plc控制系統(tǒng)的功能，因此可以從軟件的角度采取抗干擾措施以便plc控制系統(tǒng)能更好地工作。而這就需要對程序的設(shè)計(jì)進(jìn)行更新，增強(qiáng)對信號的處理，即優(yōu)化數(shù)學(xué)處理，進(jìn)而降低輸入輸出信號的電磁輻射干擾，除此之外，

9、也要優(yōu)化設(shè)備內(nèi)部零件之間的關(guān)系，降低零件工作過程中可能出現(xiàn)的崩壞現(xiàn)象，從而最大限度地降低plc故障出現(xiàn)的次數(shù)。4 研究plc控制系統(tǒng)干擾與抗干擾措施的社會意義plc控制系統(tǒng)自20世紀(jì)60年代被提出以來，由于其針對性較強(qiáng)以及當(dāng)前社會對工業(yè)發(fā)展的要求，使得短短不到100年的時(shí)間，plc控制系統(tǒng)逐漸成為了社會各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的領(lǐng)軍者，但是由于plc控制系統(tǒng)極其精細(xì)并且對周圍環(huán)境特別敏感，這就在一定程度上使得plc控制系統(tǒng)的抗干擾措施的研究一直是相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜宜攸c(diǎn)研究的課題，而通過plc控制系統(tǒng)的抗干擾措施，不僅可以大幅度地提升plc控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命，而且在一定程度上還能夠促進(jìn)計(jì)算機(jī)以及微電子行業(yè)的發(fā)展。5 結(jié)語綜上所述，這些年來，隨著工業(yè)化建設(shè)以及科技的發(fā)展，plc控制系統(tǒng)逐漸成為了各個(gè)行業(yè)發(fā)展不可或缺的重要控制系統(tǒng)。而事實(shí)證明，plc在工業(yè)發(fā)展中的專業(yè)性使得plc控制系統(tǒng)逐漸成為了工業(yè)發(fā)展的核心，但是由于plc控制系統(tǒng)內(nèi)部因素以及外界環(huán)境的影響，導(dǎo)致plc控制系統(tǒng)極易出現(xiàn)故障，但是隨著科學(xué)家們