PLC在越來越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用,特別是工業(yè)控制自動(dòng)化領(lǐng)域,但是該領(lǐng)域的工作環(huán)境一般來說比較惡劣。大功率電機(jī)的啟停,不但對(duì)電網(wǎng)造成沖擊,而且在啟停的過程中產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁干擾,這樣就對(duì)PLC的正常工作造成了比較嚴(yán)重的影響。如何消除這些干擾對(duì)PLC造成的影響,很值得研究。 首先我們要明白何為干擾:干擾就是未知的信號(hào),對(duì)有用的信號(hào)進(jìn)行疊加,而使其偏離真實(shí)的物理量,比如電流的疊加,電壓的疊加等。干擾分為內(nèi)部干擾和外部干擾:內(nèi)部干擾是指設(shè)備本身(這里指PLC)運(yùn)行時(shí)自身產(chǎn)生的干擾,這樣的干擾一般在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程中就引起了注意,在電路上就進(jìn)行了處理,所以一般來說,成熟的產(chǎn)品自身干擾不存在問題。那么主要的干擾則來自外部了,外部設(shè)備的動(dòng)作,特別是帶線圈的設(shè)備如繼電器等,特別容易產(chǎn)生電磁干擾,而大功率電機(jī)的啟停除了對(duì)電網(wǎng)電壓造成沖擊,還會(huì)產(chǎn)生尖峰電流,這對(duì)PLC來說是不小的干擾。下面我們就對(duì)容易產(chǎn)生的幾個(gè)干擾來進(jìn)行探討,并如何解決。 2 強(qiáng)電干擾 強(qiáng)電干擾我們上面已經(jīng)講到過了,對(duì)于這樣的干擾,一般是由于鋪設(shè)電纜時(shí)不注意造成,強(qiáng)電的電纜在用電設(shè)備的啟停下,會(huì)釋放出很強(qiáng)的干擾電流,影響到弱點(diǎn)信號(hào)的正常運(yùn)行,所以在鋪設(shè)電纜時(shí),最好是強(qiáng)點(diǎn)和弱點(diǎn)的電纜要分開,而且間距最好要大于20CM,弱點(diǎn)信號(hào)還要采用屏蔽線纜,而且接線的過程中要可靠的接地。 3 柜內(nèi)干擾 在設(shè)計(jì)與元器件選型時(shí)就要充分考慮可能存在的干擾問題。比如采用比較好的啟動(dòng)方式避免對(duì)電網(wǎng)造成沖擊,選用滅弧性能好的斷路器和接觸器。 PLC控制柜不能和高壓電器安裝在同一個(gè)控制柜內(nèi),而且要原理大功率的啟動(dòng)器,比如變頻器,大功率接觸器等。走線的 時(shí)候信號(hào)線和控制線最好分開走,如果一定要在同一個(gè)線槽內(nèi),信號(hào)線可采用繞成雙絞線的方式來避免干擾。 4信號(hào)線的抗干擾 信號(hào)線承擔(dān)著PLC與上位機(jī)信息交換、數(shù)據(jù)采集的傳輸任務(wù)。因此,傳輸質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性、可靠性和穩(wěn)定性。對(duì)信號(hào)線的干擾主要是來自空間的電磁輻射,有共模干擾和差模干擾兩種: 4.1共模干擾 共模干擾一般是指信號(hào)線上共有的信號(hào),由于系統(tǒng)的接地端和信號(hào)的接地端存在一定的電位差而引起的,這種干擾會(huì)造成信號(hào)的不穩(wěn)定,時(shí)有時(shí)無并且跳動(dòng)。解決的辦法大致如下: (1)采用雙差分輸入的差動(dòng)放大器,這種放大器具有很高的共模抑制比; (2)采用屏蔽線對(duì)信號(hào)隔離,并良好的接地; (3)對(duì)于距離較遠(yuǎn)傳輸?shù)男盘?hào),要注意阻抗匹配問題,以避免信號(hào)失真。 (4)信號(hào)的電纜采用雙絞線,因?yàn)殡p絞線能降低共模干擾,使感應(yīng)信號(hào)互相抵消; (5)采用光電隔離的方法,可以消除共模干擾;
差模干擾一般來源是耦合而引起的干擾,并在測量信號(hào)上引起疊加。這樣的干擾一般是由頻率較高的交流信號(hào)產(chǎn)生,解決差模干擾的辦法有如下幾種: (1)在輸入回路加裝RC濾波器或雙T濾波器,以消除高次諧波; (2)盡量將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)再傳輸。 (3)選用雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器,因?yàn)檫@種積分器的工作特點(diǎn)具有一定的消除高頻干擾的作用; 最后,我們還是要通過良好的接地,將干擾信號(hào)引入大地來消除干擾對(duì)PLC控制系統(tǒng)的影響,接地是一門很深的學(xué)問,對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性能產(chǎn)生非常大的影響,大家有機(jī)會(huì)可以繼續(xù)研究。 |
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