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[电工&电子] PLC与触摸屏的抗干扰对策有哪些?

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发表于 2024-5-17 09:36:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

掌握内容:PLC与触摸屏的抗干扰对策有哪些
为了提高PLC系统的抗干扰能力,我们从一开始设计的时候就应该花心思,下面分享一下在设计时的一些注意事项,希望大家有则改之无则加勉。


在进行具体工程的抗干扰设计时,我们可以选择有较高抗干扰能力的产品,采取抑制干扰源、切断或衰减电磁干扰的传播途径和利用软件手段等措施,来提高装置和系统的抗干扰能力。





1、采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰

对于PLC控制器供电的电源,应采用非动力线路供电,直接从低压配电室的主母线上采用专用线供电,选用隔离变压器,且变压器容量应比实际需要大1.2~1.5倍左右,还可在隔离变压器前加入滤波器。


对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、采用多次隔离和屏蔽及漏感技术的配电器,控制器和I/O系统分别由各自的隔离变压器供电,并与主电路电源分开,PLC控制器的24V直流电源尽量不要给外围的各类传感器供电,以减少外围传感器内部或供电线路短路故障对PLC控制器的干扰。


此外,为保证电网馈电不中断,可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,UPS具备过压、欠压保护功能、软件监控、与电网隔离等功能,可提高供电的安全可靠性,对于一些重要的设备,交流供电电路可采用双路供电系统。


2、正确选择电缆的和实施敷设,消除可编程控制器、人机界面的空间辐射干扰
不同类型的信号分别由不同电缆传输,采用远离技术,信号电缆按传输信号种类分层敷设,相同类型的信号线采用双绞方式,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠近平行敷设,增大电缆之间的夹角,以减少电磁干扰,为了减少动力电缆尤其是变频装置馈电电缆的辐射电磁干扰,从干扰途径上阻隔干扰的侵入,要采用屏蔽电力电缆。


3、PLC控制器输入输出通道的抗干扰措施





输入模块的滤波可以降低输入信号的线间的差模干扰,为了降低输入信号与大地间的共模干扰,PLC控制器要良好接地,输入端有感性负载时,对于交流输入信号,可在负载两端并接电容和电阻,对于直流输入信号可并接续流二极管,为了抑制输入信号线间的寄生电容、与其他线间的寄生电容或耦合所产生的感应电动势,可采用RC浪涌吸收器。



输出为交流感性负载,可在负载两端并联RC浪涌吸收器;若为直流负载,可并联续流二极管,也要尽可能靠近负载,对于开关量输出的场合,可以采用浪涌吸收器或晶闸管输出模块,另外,采用输出点串接中间继电器或光电耦合措施,可防止PLC控制器输出点直接接入电气控制回路,在电气上完全隔离。



4、PLC控制器抗干扰的软件措施

由于电磁干扰的复杂性,仅采取硬件抗干扰措施是不够的,要用PLC控制器的软件抗干扰技术来加以配合,进一步提高系统的可靠性,采用数字滤波和工频整形采样、定时校正参考点电位等措施,有效消除周期性干扰、防止电位漂移,采用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件保护等,例如对开关量输入信号,采用定时器延时的方式多次读入,结果一致再确认有效,提高了软件的可靠性。


5、正确选择接地点,完善接地系统
良好的接地是保证PLC控制器可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害,还可以抑制干扰,完善的接地系统是PLC控制器抗电磁干扰的重要措施之一。


PLC控制器属高速低电平控制装置,应采用直接接地方式,为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰,应给PLC控制器接上专用地线,接地点应与动力设备的接地点分开,若达不到这种要求,也必须做到与其他设备公共接地,禁止与其他设备串联接地,接地点应尽可能靠近PLC控制器,集中布置的PLC控制器适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,分散布置的PLC控制器,应采用串联一点接地方式,接地极的接地电阻小于2Ω,接地极最好埋在距建筑物10~15m远处,而且PLC控制器接地点必须与强电设备接地点相距10m以上,如果要用扩展单元,其接地点应与基本单元的接地点接在一起。


信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;信号源不接地时,应在PLC控制器侧接地,信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,各屏蔽层应相互连接好,选择适当的接地处单点接地,要避免多点接地。


6、正确选择接地点,完善接地系统
在选择设备时,首先要了解国产PLC生产厂家给出的抗干扰指标,如共模抑制比、差模抑制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作等,要选择有较高抗干扰能力的产品,如采用浮地技术、隔离性能好的可编程控制器、人机界面HMI。





可编程控制器、人机界面现场应用时的抗干扰问题,是复杂而细致的,抗干扰性设计是一个十分复杂的系统性工程,涉及到具体的输入输出设备和工业现场的具体环境,要求我们要综合考虑各方面的因素,必须根据现场的实际情况,从减少干扰源、切断干扰途径等方面进行全面的考虑,充分利用各种抗干扰措施来进行可编程控制器、人机界面的设计,才能真正提高可编程控制器、人机界面HMI现场应用时的抗干扰能力,确保系统安全稳定运行。



【END】

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