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PLC 受干擾的原因及危害


 

 PLC 在卷煙設備各種工藝流程中都有應用,產品型號很多,功能差別很大,有功能強大的大中型可編程序控制器,如西門子系列的SIMATICS7 -400(300)、施耐德公司MODICON 系列產品,它們具有很強的通信能力,CPU 的處理速度很快;也有小型的PLC,如LOGO!和 EASY,它們通過通用邏輯控制模塊來代替定時器、繼電器、時鐘和接觸器等功能,多應用在輸入點數不多的單機設備順序控制的場合。生產中,現場引起PLC 干擾的原因很多,其原因基本上是電流改變產生磁場,對設備產生電磁輻射;磁場改變產生電磁波。由信號引入干擾會引起I/O 信號工作異常,嚴重時將引起元器件損傷,如PLC系統I/O模塊損壞。對于隔離性能差的系統,還將導致信號互相干擾,引起共地系統總線回流,造成邏輯數據變化、誤動作和死機。在現場中有以下幾種情況可產生干擾,即強電干擾、柜內干擾、信號線干擾、接地系統混亂的干擾和變頻器干擾。

1. 強電干擾在柜外布線時(在電纜溝、電纜橋架、穿管等敷設方式),信號電纜和動力電纜就分布在不同層,不允許平行敷設,防止強電通過電磁耦合對信號線路產生干擾。如將變頻器電纜和DCS(或PLC)系統的儀表線、信號線放在同一橋架里,造成控制系統無法運行,只好重新敷設的事情曾經發生過,隨著電氣人員對此問題的重視,現在已較少發生此類事件。

2. 柜內干擾PLC 不能和高壓電器安裝有同一個開關柜內在柜內 PLC 應遠離動力線(二者之間距離應大于200 mm)。與PLC 裝在同一個柜子內的電感性負載,如繼電器、接觸器的線圈,應并聯RC 消弧電路。同時,控制柜內的有很多信號線,檢查起來卻相當麻煩。所以要求在控制柜設計是要設備分層擺放,走線清晰。如條件允許,應分槽走線,并使其有盡可能大的空間距離,力求將干擾降到最低限度。

3. 信號線的干擾信號線的干擾主要是來自空間的電磁輻射,有差模干擾和共模干擾兩種。差模干擾是指疊加在測量信號上的干擾信號,這種干擾大多是頻率較高的交變信號,其來源一般是耦合干擾??稍谳斎牖芈方覴C 濾波器或雙T濾波器進行抑制?;蛘?,將電壓信號轉換成電流信號再傳輸。共模干擾是指信號線上共有的干擾信號,一般是由被測信號的接地端與控制系統的接地端存在一定的電位差引起的,一般輸入線采用絞合線,因其感應互相抵消,能降低共模干擾。

4. 接地系統混亂造成干擾PLC 控制系統的正確接地是非常重要的。正確的接地,不但能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設備向外發出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴重的干擾信號,使 PLC 系統無法正常工作。PLC 控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。各個接地點電位分布不均,不同接地點間存在地電位差,引起地環路電流,影響系統正常工作。5. 變頻器干擾變頻器起動及運行過程中產生的諧波引起電網電壓畸變,影響PLC 工作電源質量;同時變頻器的輸出會產生較強的電磁輻射干擾,對PLC 的I/O 點有影響。隨著變頻器在卷煙設備中的應用越來越多,其對PLC 的干擾問題也越來越突出。