電廠PLC 應(yīng)用中的抗干擾技術(shù)

韓亞麗

（中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院，河南 南陽 451191）

目前可編程控制器（PLC）已經(jīng)廣泛應(yīng)用于冶金、輕工、礦業(yè)、機(jī)械等方面，尤其是在電廠方面的作用非常重要，是因?yàn)榭删幊炭刂破骶哂锌煽啃愿?、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、使用方便、通用性好、體積小、設(shè)計(jì)以及施工投產(chǎn)周期短等特點(diǎn)。可編程控制器（PLC）是專門為工業(yè)控制所設(shè)計(jì)的，雖然在制造的過程中采取了很多抗干擾的措施能夠讓系統(tǒng)在的整機(jī)在平常的工作環(huán)境下運(yùn)行幾萬小時(shí)。但是，可編程控制器（PLC）的缺點(diǎn)是如果遇上了惡劣的工作環(huán)境（溫度與濕度都過高，沖擊和振動(dòng)都過強(qiáng)）下，會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，倘若再加上外部的干擾過大，嚴(yán)重點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰，在當(dāng)前用電不均以及電力需求已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)過大的矛盾下，如何采取相應(yīng)措施研究出電廠PLC 應(yīng)用中的抗干擾技術(shù)使我們的工作與生活更加美好的這件事是我們當(dāng)前最迫在眉睫的事。

1 可編程控制器（PLC）的干擾來源

可編程控制器（PLC）的主要干擾因素來自于工作的環(huán)境的影響，因?yàn)楣ぷ鞯沫h(huán)境常有電流或者電壓的巨大變化，在此情況下就會(huì)受到可編程控制器（PLC）的干擾。主要的干擾有以下三種：輻射干擾、傳導(dǎo)干擾以及信號(hào)線和硬接線與可編程控制器（PLC）的連接。輻射干擾主要是由電纜的布置不規(guī)范而引起的；傳導(dǎo)干擾主要是由可編程控制器（PLC）連接了電源和信號(hào)引起的，但是這種干擾是普遍存在的；信號(hào)線在輸入信息之后，也會(huì)夾帶著干擾信號(hào)會(huì)引起接地系統(tǒng)的干擾[1]。如果按照干擾產(chǎn)生的原因來分的話有高頻振蕩噪、浪涌噪聲、電噪聲等三大類，按照干擾的的波形、性質(zhì)不同分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲，其主要模式是共模干擾以及差模干擾。共模干擾主要是由于電磁輻射和電位差兩者一起作用而引起的，其后果是能夠造成可編程控制器（PLC）的損壞；差模干擾主要是因?yàn)椴黄胶怆娐返霓D(zhuǎn)換以及空間電磁場(chǎng)信號(hào)的耦合造成的。

2 干擾途徑

可編程控制器（PLC）受到干擾的主要途徑是：空間傳播、輸入和輸出線以及電源線等。，可編程控制器（PLC）在空中的干擾主要是靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)的形式出現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)操作錯(cuò)誤的現(xiàn)象發(fā)生；當(dāng)可編程控制器（PLC）的輸入輸出線受到干擾之后會(huì)出現(xiàn)輸入輸出控制紊亂等現(xiàn)象產(chǎn)生；可編程控制器（PLC）在受到電源線的干擾之后供電質(zhì)量變差，可編程控制器（PLC）的控制力度就會(huì)減弱。干擾現(xiàn)象有以下三種：（1）模板內(nèi)部互相干擾。輸出時(shí)斷斷續(xù)續(xù)，而且輸出點(diǎn)隔離熔絲不符合相關(guān)規(guī)定，內(nèi)部元件有磨損現(xiàn)象發(fā)生。（2）安裝失誤造成的干擾。主要是由于通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝錯(cuò)誤而導(dǎo)致的：電訊兩端接地、主站和遠(yuǎn)程站連接相反。（3）輻射干擾。若干機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，在排除上面所講的兩個(gè)因素之下，觀察到信號(hào)上面的反饋點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生了干擾[2]。

3 電廠PLC 應(yīng)用中的抗干擾技術(shù)

通過對(duì)干擾源的分析以及現(xiàn)象的產(chǎn)生等，我們可以具體根據(jù)以下三個(gè)方面來提高系統(tǒng)的干擾能力，他們分別是：提高裝置、抑制干擾源、切斷干擾的傳播途徑這三個(gè)方面。而在我國通常采用的干擾技術(shù)主要有：（1）通過優(yōu)化接地來減少干擾；（2）采用隔離技術(shù)來干擾；（3）提高外圍設(shè)備的性能來減少干擾；（4）通過軟件方式來減少干擾。

3.1 硬件方式的干擾技術(shù)

（1）抑制電源的干擾。在進(jìn)入可編程控制器（PLC）之前加上屏蔽隔離變壓器，另外，還可在電源諧波嚴(yán)重時(shí)加上濾波器，過濾掉許多受干擾的信號(hào)[3]。（2）抑制外圍設(shè)備的干擾。首先對(duì)可編程控制器（PLC）輸入與輸出端子的保護(hù)（在輸入信號(hào)或者輸出驅(qū)動(dòng)的負(fù)載是感性元件時(shí)，對(duì)于交流電路而言在兩端并聯(lián)阻容吸收電路，而對(duì)于直流電路而言應(yīng)該在兩端并聯(lián)續(xù)流二極管）其次是對(duì)輸入與輸出信號(hào)的防錯(cuò)（輸出元件為晶體管而外部負(fù)載很小的情況下會(huì)導(dǎo)致輸入與輸出之間的錯(cuò)誤，在此情況下應(yīng)該在輸入與輸出端并聯(lián)旁路電阻），然后是漏電流（在可編程控制器輸入端子上接一旁路電阻，也可在輸出端并聯(lián)一旁路電阻）、浪涌電壓（采用交流負(fù)載或者直流負(fù)載的方法以吸收感性負(fù)載產(chǎn)生的浪涌電壓）、沖擊電流（為了保護(hù)輸出模塊，在可編程控制器輸出端時(shí)并接旁路電阻或者與負(fù)載串流限電）。（3）抑制電磁的干擾（電磁的干擾是有差模干擾和共模干擾兩種：差模干擾主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換成共模干擾所形成的電壓，這種電壓疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度；共模干擾是是信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由電網(wǎng)串入及地電位差和空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的電壓迭加所形成）。（4）在安裝中的抗干擾措施（可編程控制器的外部要有可靠的防水系統(tǒng)，以防止雨水進(jìn)入，造成機(jī)器損壞；整臺(tái)可編程控制器要遠(yuǎn)離發(fā)熱的電氣設(shè)備或其它熱源，并放置在通風(fēng)良好的位置上；濾波器、隔離變壓器應(yīng)設(shè)在可編程控制器控制柜電源進(jìn)線口處，不讓干擾進(jìn)入柜內(nèi)，或盡量縮短進(jìn)線距離）。

3.2 軟件方式的干擾技術(shù)

（1）軟件濾波。對(duì)于模擬的信號(hào)采用軟件濾波的措施，因?yàn)槟壳暗目删幊炭刂破鳎≒LC）的編程大部分都支持結(jié)構(gòu)化文本編程方式，可以很方便的完成編制的程序，達(dá)到濾波的效果。（2）延時(shí)確認(rèn)。在開關(guān)輸入量的時(shí)候，可以采用軟件延時(shí)等方法，對(duì)同一個(gè)信號(hào)做兩次或兩次以上的讀入，在結(jié)果一致的時(shí)候才確認(rèn)其輸入有效[4]。（3）封鎖干擾。有些干擾是可以預(yù)知的，常常會(huì)因?yàn)榭删幊绦蚩刂破髟谳敵雒顣r(shí)產(chǎn)生電弧、火花等干擾信號(hào)，在這些信號(hào)的干擾下會(huì)導(dǎo)致可編程序控制器接收不正確的信息。在適當(dāng)延時(shí)、干擾消除之后可以對(duì)其進(jìn)行解封。

4 結(jié)束語

可編程序控制器（PLC）是個(gè)不容易忽視的問題，在綜合考慮各方面的干擾因素之后，對(duì)具體情況具體分析，從而找到正確的解決辦法，使電廠的工作系統(tǒng)得以持續(xù)運(yùn)行。

［1］楊柳,王存旭,丁鑫,李帆.330MW 火電機(jī)組RB 全自動(dòng)控制策略及試驗(yàn)[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2015(01).

［2］和慧勇,田文華,賈予平,葉洲,莊祥君,何磊,王磊.凝結(jié)水精處理運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)在1000MW 機(jī)組上的應(yīng)用[J].熱力發(fā)電,2014(12).

［3］鐘袆勍,姚國鵬,王劍釗,王保民,許世森.CFB 鍋爐SNCR 煙氣脫硝系統(tǒng)拉制策略研究[J].熱力發(fā)電,2014(07).

［4］和慧勇,田文華,賈予平,葉洲,莊祥君,何磊,王磊.凝結(jié)水精處理運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)在1000MW 機(jī)組上的應(yīng)用[J].熱力發(fā)電,2014(12).