PLC控制系统抗干扰技术与应用研究
时间：2020-09-15 07:52:17 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要：本文中，笔者将从参加工作的经验出发，总结国内企业PLC可编程逻辑控制器控制系统抗干扰技术的工作原理、功能作用与应用情况，为其他企业提供参考。
关键词：PLC可编程逻辑控制器控制系统；抗干扰技术；应用研究
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.238
0 引言
PLC控制系统的全称解释为：可编程逻辑控制器控制系统。为了排除不利干扰，确保PLC可编程逻辑控制器控制系统正常、稳定发挥作用和效果，企业有关技术管理人员应当选取恰当的防干扰技术，为PLC可编程逻辑控制器控制系统正常运作提供一个良好的外部空间环境，保证企业的生产活动顺利完成。
1 PLC控制系统的抗干扰技术分析
PLC可编程逻辑控制器控制系统多为采用了电光隔离技术，并配置了独立的电源，借助循环扫描接收输入指令，并给出输出反馈完成操作活动，因而具备一定的防干扰能力和运行稳定性。部分的PLC可编程逻辑控制器控制系统中，配备了内部监视设备，确保PLC控制系统得到持续、稳定的供电保障。PLC可编程逻辑控制器控制系统的效用发挥，与其内部硬件配置、软件程序设计、电源稳定性都有密切关系，因此为了提升PLC控制系统的稳定协调性，应当谨慎选配控制系统的软件程序和硬件配置。PLC可编程逻辑控制器控制系统在的设计之初，添加了自我监控与修复功能——当自动检测到控制系统发生运行故障、功能无法启动、不能响应指令的时候，将发出故障报警信息，并自行完成或者依靠管理人员调整修复，从而确保了PLC可编程逻辑控制器控制系统的稳定与可靠。
1.1 PLC控制系统的硬件抗干扰技术
硬件配置是确保PLC可编程逻辑控制器控制系统抗干扰性能的核心组成部分，因此有关企业技术管理人员应当重视PLC控制系统的硬件选配是否科学、达标，并对控制系统的硬件配置进行测试，检测其在电力、磁力等特殊作业环境中的抗干扰属性。笔者认为，在选择并装配PLC可编程逻辑控制器控制系统硬件设备的时候，尤其应当注重对硬件设备防干扰性能的测试，比照测试结果，判断硬件设备的抗干扰能力是否合格，全面分析并掌握硬件设备的各项属性和运行情况；设定产生干扰的作业生产环境的，并额测试硬件设备在其中的运行稳定性，分析、评估硬件设备的抗干扰属性和抗干扰等级。
硬件配置过程中，管理人员还应当注意加强对其在系统中工作运行状态、稳定程度的数据记录和结果检测。如果使用从国外引进的硬件设备，则应当考虑到硬件设备的出厂电压设定值是否与我国电压存在差异，然后在根据企业的现实生产情况，模拟PLC可编程逻辑控制器控制系统的运行环境，测试各项功能并记录、分析相关数据，完成性能评测。
1.2 PLC控制系统的软件抗干扰技术
软件应用程序是PLC可编程逻辑控制器控制系统稳定运行的重要、根本保障，能够排除不确定干扰因素对控制系统的消极影响，弥补硬件配置抗干扰性能的欠缺与不足，完善并提高PLC可编程逻辑控制器控制系统的整体抗干扰能力。软件应用程序设计的优化，能够大幅度提升PLC控制系统的稳定性能，优化控制系统的结构功能，实现定时装置、计数装置和其他电子零部件的协调运作，将非正常的干扰源和干扰因素排除在外，维持控制系统的正常运行。除此之外，软件应用程序还能够设计出病毒防火墙、恶意程序阻止功能，监控PLC可编程逻辑控制器控制系统的运行情况，当发现非正常的外部程序运行或者申请更改系统程序的时候，发出警报信号提醒操作人员，起到阻止干扰、排除危险隐患的作用。软件应用程序还能够观测并记录PLC控制系统的全部运行数据和产生信息，通过数据分析，排查其中是否存在运行故障，起到安全保障的作用。
1.3 PLC控制系统的电源抗干扰技术
维持稳定、持续的供电电源，是PLC可编程逻辑控制器控制系统正常运行的首要前提条件。为了确保供电电源不发生输送值不稳、接入不良、变送器与电源不耦合等缺陷，应当对控制系统的电源情况进行持续观测和监控，避免因为电源问题造成控制系统的运行故障。通常情况下，管理技术人员可以选择独立的、隔离的电源，同时注意独立电源与控制系统的结构设计是否匹配，笔者建议安装电源变压器，起到稳定电压、排除风险的抗干扰作用。此外，PLC可编程逻辑控制器控制系统中还可以根据生产情况，安置滤波设备，将干扰电波排除在外，维护控制系统运行环境的安全。
2 PLC系统的抗干扰技术应用
应用一：某厂一原料输送装置控制系统经技术改造后，采用三菱FX系列PLC作为顺序联锁控制。投运后，出现无故跳停设备及启停顺序错误。经过认真排查分析，发现多处问题：因为属于技改，利用一部分原有控制电缆，部分输人信号线没有使用屏蔽线且其中一段在电缆桥架中与动力电缆（其中包括大功率变频装置馈电电缆）平行敷设部分输人、输出信号使用的屏蔽电缆在输人、输出侧和控制器侧两点接地，信号线中间有接头时，屏蔽层未牢固连接等。上述问题所引起的干扰造成PLC控制系统的不能止常运行。后针对性地采取措施，重新敷设专用信号屏蔽电缆，在电缆桥架中敷设的部分采用穿镀锌管敷设，输人、输出信号使用的屏蔽电缆在输控制器侧单点接地，信号线中间接头的屏蔽层牢固连接并进行绝缘处理。整改后，系统运行止常。
应用二：在某装置的液位控制系统中有一联锁控制（采用西门子55一135U），当液位低于10%时，将停加料反应并关出口阀，但这段时间由于时常有干扰信号，导致控制系统误动作而影响正常生产，因此有必要结合现场的实际情设定一个滤波时间，把干扰信号滤掉。经过分析确定，在保证能够及时动作的前提下，采用两秒的滤波时间，即持续两秒的低液位信号，控制系统动作，两秒以内的信号控制系统不动作，这样等于给系统一个合适的反应灵敏度，既保证了出现低液位报警信号时控制系统及时动作，又防止干扰假信号输入造成系统误动作。
综上所述，PLC可编程逻辑控制器控制系统抗干扰技术对于企业的生产活动、组织管理具有重要现实意义，有关企业的技术管理人员应当重视抗干扰技术的学习与研究，全面评估企业生产过程中可能产生的各项干扰因素，从硬件配置、软件程序设计、电源管理等方面，加强抗干扰技术管理，营造正常、安全的生产空间。
参考文献：
[1]黄海龙.PLC控制系统的干扰源分析与抗干扰措施[J].科技展望，2016（08）.
[2]裴成刚.PLC控制系统结构与现场应用的抗干扰措施[J].内蒙古煤炭经济，2015（11）.
