1.使用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰 在PLC控制系统中,电源具有很重要的地位。电网干扰串入PLC控制及系统主要通过PLC系统的供电电源(CPU电源、I/O电源)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接连接的电气仪表的供电电源等耦合进入的。现在对于PLC系统的供电电源,一般采用隔离行比较好的电源,而对于变送器的供电电源和PLC系统有直接连接的电气仪表的供电电源,并没有受到足够的重视,虽然采取了隔离措施,但是这样还不够,主要是使用的隔离变压器分布参数大,抑制干扰能力差,经过电源耦合后串入差模干扰、共模干扰。所以,对于变送器和共用信号仪表供电要选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽以及漏感技术)的配电器,来减少对PLC系统的干扰。 另外,为了保证电网馈点不中断,可以采用在线式不间断供电电源(UPS)给PLC系统供电,以保证提高供电的安全可靠性。UPS具有很强的干扰隔离性能,做为PLC控制系统的供电电源非常理想。2.电缆选择的铺设 当动力电缆超过10A/400V或20A/220,如果要求与输入输出电缆并行放置时,那么在两者之间至少要相隔300mm。如果必须将两者放在一个槽内时,两者之间要间隔100mm以上,而且一定要用接地的金属屏蔽起来。 不同类型的信号分别用不同的电缆进行传输,信号电缆要按传输信号的种类分层铺设,严禁使用同一电缆的不同导线同时进行传送动力电源和信号,避免信号线与动力线靠近平行铺设,以减少对PLC控制系统的电磁干扰。3.采用正确的接地线 接地的主要目的有两个,一是为了安全,二是为了抗干扰。完善的接地是PLC系统抗干扰的重要措施之一。系统接地的方式有浮地方式、直接接地方式和电容接地方式三种。对于PLC控制系统来讲,它属于高速低电平控制装置,应该采用直接接地方式。由于信号电缆分布受电容和输入装置滤波的影响,装置之间的信号交换频率一般都低于1MHz,所以PLC系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适用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。如果装置间距较大,应采用串联一点接地方式。用一根大界面铜母线(或者绝缘电缆)连接各装置的柜体中心接地点,然后将接地母线直接连接在接地极。 信号源接地时,屏蔽层应在信号端接地;不接地时,应在PLC端接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并要进行绝缘处理,选择适当的接地处单点接地。4.硬件滤波及软件抗干扰措施 由于电磁干扰的复杂性,想从根本上消除硬件干扰是不可能的,因此在PLC系统的软件设计和组态时,还要在软件方面进行抗干扰措施,进一步提高系统的可靠性。一般采取的措施有:定时校正参考点点位,采用动态零点,可有效的防止点位漂移;数字滤波和工频整形采样,可有效的消除周期性的干扰;采用间接跳转,设置软件陷阱;采用相应的软件标志位等措施来提高软件结构可靠性。对于较低信噪比的模拟量信号,常常因为现场瞬时干扰而产生较大波动,若仅采用瞬时采样值进行控制计算会产生较大的误差,为此开采用数字滤波的方法。 现场模拟信号经过A/D转换后,编程离散的数字信号,然后将形成的数据按时间序列存入PLC 内存当中。再利用数字滤波程序对其进行处理,滤去噪声部分获得单纯信号,可对输入信号用m次采样值的平均值来代替当前值,但并是通过的每采样一次求一次平均值,而是每采样一次就与最近的m-1次历史采样值相加,这种方法反应速度快,具有很好的实施性,输入信号经过处理后用于信号显示或回路调节,能够有效的抑制噪声干扰。
提高PLC系统的抗干扰措施