校平機PLC控制系統(tǒng)防干擾的具體方法

一、電磁干擾的傳播途徑及干擾的耦合方式
　　要解決PLC的抗干擾問題，了解電磁干擾的傳播途徑及干擾的耦合方式，從而切斷或衰減電磁干擾。
　　1、電磁干擾的傳播途徑
　　通過對電磁干擾源和電磁干擾來源的分析，可以看出電磁干擾的傳播途徑主要有兩種：一種是傳導干擾，一種是輻射干擾。傳導干擾是指由連接線(電源線、控制線、信號線等)來傳播的電磁干擾，如來自電源及控制信號的干擾等；輻射干擾是指通過空間以電磁波的方式進行的干擾，如雷達及雷電等。
　　2、電磁干擾的耦合方式
　　電磁干擾在以傳導和輻射兩種途徑傳播過程中主要是以耦合的方式進行干擾的，具體的耦合方式概括起來有以下幾種：
　　a)電阻性耦合：這種耦合方式經(jīng)過被干擾設(shè)備與其它設(shè)備的公共阻抗和接地阻抗進行耦合，形成電位差。如由不規(guī)范的接地造成的干擾(共模干加；
　　b)電耦合(電容性耦合)：電耦合是通過電路間的分布電容進行耦合，是兩個線路的電場相互作用的結(jié)果，如來自供電電源的干擾就是電耦合造成的；
　　c)磁耦合(電感性耦合)：就是通過電路之間的互感進行耦合，是兩個回路的磁場相互作用的結(jié)果。這種耦合方式一般通過電源變壓器進行，當形成干擾的諧波、浪涌等影響到變壓器的原邊時，由變壓器自身的互感作用就感應的副邊，從而對用電設(shè)備造成影響。如由供電電源中的諧波形成的干擾等；
　　d)電磁耦合：該種耦合主要是來自空間的輻射電磁場(即輻射干擾)，在導體(天線、導線、電路等)中感應形成電動勢，而對PLC等用電設(shè)備進行干擾，如來自信號線受空間電磁輻射的干擾、來自PLC相鄰設(shè)備的干擾等。
　　二、校平機PLC控制系統(tǒng)防干擾的具體方法
　　通過對電磁干擾的來源和干擾的途徑以及干擾耦合方式的具體分析，同時聯(lián)系PLC控制系統(tǒng)應用中的電磁干擾的具體問題，應從干擾源、切斷和衰減電磁干擾的傳播途徑、提高裝置和系統(tǒng)的防干擾能力這三個方面入手解決PLC的抗干擾問題。具體應用中應從以下幾個方面采取措施。
　　1、正確選擇校平機PLC控制系統(tǒng)中的設(shè)備來防止干擾
　　合理的選擇PLC系統(tǒng)的硬件設(shè)備是防止干擾的內(nèi)在措施，有利于引線干擾、共模干擾、差模干擾的發(fā)生。
　　a)電源的選擇：選擇抗干擾的電源，可以電網(wǎng)引入的干擾(來自PLC供電電源的干擾)。電網(wǎng)引入的干擾在各種干擾中占有較高的比例。電網(wǎng)干擾竄入PLC控制系統(tǒng)主要通過PLC系統(tǒng)中應用到一些電源，如CPU電源、I/O變送器電源等。因此，除PLC電源選擇一些性能好的電源，如不間斷電源(UPS)外，對于變送器的供電電源和PLC系統(tǒng)有直接電氣連接的儀表的供電電源，也應采用分布電容小、帶大的配電器來減少引線的干擾，如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)；
　　b)PLC的選擇：選用PLC時，要選擇有較高抗干擾能力、尤其是外部抗干擾能力以及包括電磁兼容性(EMC)好的產(chǎn)品，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC。同時要根據(jù)應用的具體環(huán)境(電磁環(huán)境)合理選擇PLC，尤其對于的產(chǎn)品，由于我國與的電網(wǎng)制式不一樣，抗電磁干擾要比的高，因此選擇PLC產(chǎn)品時，要選擇應用實績好的；
　　c)選擇現(xiàn)場總線型變送器(FCS)用于PLC控制系統(tǒng)的信號采集：針對由于信號引入的干擾，在PLC控制系統(tǒng)中要選擇抗干擾的現(xiàn)場總線型變送器用于信號的采集。在模擬型變送器中的信號是以4mA~20mA的電流信號連續(xù)存在的，信號的變化可以   小，因此噪聲和信號畸變在模擬信號傳輸中是無法避免的，也就是說，模擬型變送器傳輸信號時穩(wěn)定性較差，零點容易漂移。而在現(xiàn)場總線型變送器中，信號的值只有兩個：1或0(即高電平和低電平)，一般噪聲很難扭曲它，只有很大的干擾出現(xiàn)時，才可能使信號發(fā)生畸變，所以選擇現(xiàn)場總線型變送器可以降低來自控制信號采集導線引入的干擾。
　　2、應用屏蔽措施防干擾
　　用高導電率和高導磁率的金屬材料做成柜體將校平機PLC控制系統(tǒng)裝起來，以及將與PLC控制系統(tǒng)相鄰的干擾源用高導電率和高導磁率的金屬材料包圍起來。這樣能切斷輻射干擾的傳播途徑以及回路間的電磁耦合，同時能夠兩個電路間由于分布電容耦合的干擾和互感耦合(磁耦合)的干擾。從而屏蔽來自自然輻射的干擾和PLC相鄰設(shè)備的電磁輻射干擾。
　　3、正確的接地和搭接
　　接地的作用是為電磁干擾提供低阻抗通路，防止電磁干擾的傳播和干擾耦合；搭接就是用金屬導體連接多個金屬構(gòu)件，使各個金屬構(gòu)件處于等電位，金屬構(gòu)件因電位不同而造成的環(huán)流形成的干擾。正確的接地和搭接，可以干擾源，衰減電磁干擾的傳播。因此可以說，正確而完善的接地系統(tǒng)是校平機PLC控制系統(tǒng)的抗電磁干擾的重要措施之一。接地方式有浮地方式和直接接地方式，對于PLC控制系統(tǒng)應采用直接接地方式，具體的接地方法采用如下：1)PLC控制系統(tǒng)接地線應采用一點接地和搭接接地方式，集中布置的PLC系統(tǒng)適用于并聯(lián)一點接地方式，各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。如果裝置間距較大，應采用串聯(lián)一點接地方式(即搭鈞，用一根大截面的銅母線(或絕緣電纜)連接各裝置的柜體中心接地點，然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面>22m㎡的銅導線，總母線使用截面>60m㎡的銅排。接地極的接地電阻<2Ω，接地極   好埋在距建筑物10~15m遠處，而且PLC系統(tǒng)接地地點與強電設(shè)備接地點相距10m以上；2)屏蔽線屏蔽層的接地：信號源接地時，屏蔽層應在信號側(cè)接地；信號源不接地時，應在PLC側(cè)接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理，   要避免多點接地；多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時，各屏蔽層應相互連接好，并經(jīng)絕緣處理，選擇適當?shù)慕拥靥巻吸c接地。
　　4、采用濾波技術(shù)防干擾
　　采用濾波技術(shù)可以用來衰減由信號導線引入的干擾。濾波是由電感和電容組成的一種網(wǎng)絡(luò)，它可以將工作信號頻率以外的電磁波濾去。信號在接到PLC控制模塊前，在信號線與地間并接電容，以減少共模干擾；在信號兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。這樣采取數(shù)字濾波和工頻采樣以后，可的周期性干擾。
　　5、電纜的敷設(shè)
　　為了減少動力電纜輻射的電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜，應對不同用途的電纜進行不同的敷設(shè)。電纜應在電纜溝內(nèi)或電纜槽內(nèi)進行分層敷設(shè)，一般弱電電纜在   上層，控制電纜在中間，動力電纜在   底層。且每層之間要保持在300mm以上的距離。如果I/O線與動力電纜   在同一線槽內(nèi)，   用接地的金屬板將其彼此屏蔽。另外嚴禁用同一電纜的不同導線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠近平行敷設(shè)，以減少電磁干擾。
　　通過上述分析，可以看出校平機PLC控制系統(tǒng)的干擾是一個比較復雜的問題，因此在PLC控制系統(tǒng)的應用中應綜合分析。對于每一個系統(tǒng)來說，由于所處的環(huán)境不同，場合不同，不同方式干擾影響也不同，有的干擾方式影響較大，有的影響較小。所以要具體分析，對癥下藥，針對系統(tǒng)的干擾方式、途徑、來源的不同采取不同的抗干擾措施；對于各種干擾影響大小的不同，有的選取抗干擾模式，從而地干擾，使PLC系統(tǒng)正常工作。