加強(qiáng)單片機(jī)PLC控制系統(tǒng)抗干擾能力的措施分析

杜 娟

酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅酒泉 735000

加強(qiáng)單片機(jī)PLC控制系統(tǒng)抗干擾能力的措施分析

杜 娟

酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅酒泉 735000

隨著信息技術(shù)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在單片機(jī)的控制系統(tǒng)方面，有了較大的提高，尤其是在PLC控制系統(tǒng)的出現(xiàn)之后，隨著PLC技術(shù)的提高，使單片機(jī)的性能得到了很顯著的提高。而PLC控制系統(tǒng)更是直接的決定著單片機(jī)的使用性能。本文簡(jiǎn)要分析了對(duì)干擾單片機(jī)PLC控制系統(tǒng)的因素，以及加強(qiáng)其抗干擾能力的幾個(gè)措施。

單片機(jī)；PLC控制系統(tǒng)；抗干擾能力

PLC控制系統(tǒng)是基于現(xiàn)代信息技術(shù)的一種可靠性強(qiáng)且具有多種多樣的獨(dú)特特點(diǎn)的成熟控制技術(shù)，所以在實(shí)際應(yīng)用中，PLC控制系統(tǒng)被很多商家和實(shí)際工作人員所青睞。到目前為止，PLC控制系統(tǒng)在單片機(jī)的控制中已經(jīng)成為了主流系統(tǒng)。其主要是通過(guò)PLC進(jìn)行通信然后在用戶的LCD界面上顯示出系統(tǒng)工作的參數(shù)和狀態(tài)，并且在這個(gè)界面還能夠手動(dòng)調(diào)節(jié)PLC的工藝參數(shù)。

1 干擾PLC控制系統(tǒng)的因素

在單片機(jī)的控制中，PLC控制系統(tǒng)得到了比較廣泛的使用，但是在實(shí)際的應(yīng)用時(shí)，難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，而單片機(jī)的控制很復(fù)雜，會(huì)受到很多因素的影響，所以必須要提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力。而影響PLC控制系統(tǒng)多種多樣的因素，只有分析各方面才能夠做好抗干擾的措施。主要影響PLC控制系統(tǒng)的因素主要有以下幾點(diǎn)：第一，電源波形畸變的干擾。GRT、GTO等器件是PLC控制系統(tǒng)中所使用的一些電力半導(dǎo)體器件，這些器件容易在工作的時(shí)候產(chǎn)生一些諸如諧波、噪聲等因素導(dǎo)致電源的波形產(chǎn)生畸變，從而干擾PLC控制系統(tǒng)的正常工作，造成一些比較麻煩的問(wèn)題[1]。第二、電路耦合的干擾。因?yàn)榛芈分械妮^大公共阻抗發(fā)生耦合會(huì)產(chǎn)生電流從而對(duì)PLC控制系統(tǒng)造成電流的感染，產(chǎn)生一些比較危險(xiǎn)的問(wèn)題。而阻抗產(chǎn)生的主要原因是系統(tǒng)所選的接地點(diǎn)不正確或者系統(tǒng)的接地線的接地效果不良。第三，輸入元器件觸點(diǎn)的抖動(dòng)干擾。如果控制系統(tǒng)所控制的區(qū)域發(fā)生了型對(duì)強(qiáng)烈的振動(dòng)，就會(huì)帶動(dòng)輸入元器件的觸點(diǎn)抖動(dòng)，觸點(diǎn)的抖動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生一些錯(cuò)誤的信號(hào)，從而對(duì)PLC控制系統(tǒng)發(fā)生干擾。第四，電容性和電感性的干擾。電容性干擾是指，電容會(huì)在對(duì)象和干擾源之間形成電動(dòng)耦合，從而導(dǎo)致PLC控制受到電容耦合的作用而被影響。而由于干擾對(duì)象中所存在的電感性元件被干擾源中的交變磁場(chǎng)進(jìn)行耦合，然后產(chǎn)生對(duì)PLC控制系統(tǒng)的干擾。

2 加強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力的措施

2.1 確定有效方案

對(duì)于單片機(jī)PLC控制系統(tǒng)硬件的合理設(shè)計(jì)，對(duì)于單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有著很重要的作用[2]。所以如果要加強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力，就要對(duì)硬件設(shè)計(jì)方案做出一些有利的改進(jìn)和加強(qiáng)措施，使系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上就能夠解決干擾因素造成的影響。在對(duì)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要注意設(shè)計(jì)出抑制干擾源的硬件，并且設(shè)計(jì)出能夠有效衰減電磁干擾的傳播路徑，使系統(tǒng)的抗干擾能力得到有效的提升，設(shè)計(jì)時(shí)從這幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。其次，在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候，要盡可能的配置較為合理的供電電源以及高性能設(shè)備，選擇PLC系統(tǒng)的正確接地點(diǎn)和接地方式，使得在PLC系統(tǒng)安裝時(shí)有據(jù)可依，將每個(gè)環(huán)節(jié)做到最好，使PLC系統(tǒng)的抗干擾能力大大加強(qiáng)。

在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件時(shí)，要注意采用具有優(yōu)良性能的電源，因?yàn)殡娫磳?duì)于系統(tǒng)性能的影響最直接。使性能優(yōu)良的電源，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進(jìn)行引入的抑制，從而加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力[3]。目前的PLC系統(tǒng)使用的電源主要是隔離性能良好的電源，在使用時(shí)，將優(yōu)良的電源與PLC系統(tǒng)進(jìn)行分開配線，而由于系統(tǒng)本身存在抗干擾能力，以及電源的抗干擾能力，分開布線能夠?qū)⒍叩目垢蓴_能夠都充分的發(fā)揮出來(lái)。對(duì)于本身沒有教良好的抗干擾能力的PLC系統(tǒng)，可以采用采用帶屏蔽層的隔離變壓器做電源來(lái)供電。在特殊的情況下，還能夠采用線路濾波器使二者進(jìn)行互相的作用，來(lái)提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

對(duì)于接地系統(tǒng)的選擇和建立，要考慮系統(tǒng)的安全并且要考慮能夠?qū)Ξa(chǎn)生的干擾進(jìn)行有效的抑制，從而加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。所以，接地系統(tǒng)要進(jìn)行完整的加強(qiáng)，以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。目前使用的接地系統(tǒng)的方式主要三種不同的方式，其中包括浮地式接地以及直接接地和電容接地，而這三種方式的使用場(chǎng)地也各有不同。而PLC控制系統(tǒng)在單片機(jī)的接地系統(tǒng)中，最適合的方式是直接接地。直接接地具有簡(jiǎn)便的操作性，并且能夠很有效的發(fā)揮系統(tǒng)的作用，同時(shí)還有較強(qiáng)的抗干擾能力。直接接地主要包括串聯(lián)一點(diǎn)以及并聯(lián)一點(diǎn)兩種接地方式。對(duì)于線路布置集中的PLC控制系統(tǒng)采用并聯(lián)一點(diǎn)接地式，而如果系統(tǒng)各裝置的間距比較大，則比較適合采用串聯(lián)一點(diǎn)接地式的接地方式。這兩種方式能夠很好的提高系統(tǒng)的抗干擾能力。圖1為某交流電源濾波和屏蔽的電路圖。

要提高系統(tǒng)的抗干擾能力，除了對(duì)系統(tǒng)硬件合理設(shè)計(jì)以外，還要對(duì)系統(tǒng)的軟件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。因?yàn)橄到y(tǒng)受到的干擾因素許多，這些干擾只靠硬件設(shè)施很難夠做到完全消除，而要從根本上對(duì)這些干擾進(jìn)行消除，還需要對(duì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行處理，使系統(tǒng)的抗干擾能力做到真正的加強(qiáng)。要在設(shè)計(jì)中屏蔽可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤信號(hào)。在單片機(jī)的PLC控制系統(tǒng)中，有錯(cuò)綜復(fù)雜的電磁環(huán)境，會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生許多干擾，所以要結(jié)合硬件和軟件才能夠最大限度的提高系統(tǒng)的抗干擾能力。而錯(cuò)誤信號(hào)就是系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的干擾，這些錯(cuò)誤信號(hào)存在于系統(tǒng)中對(duì)系統(tǒng)有極大的干擾。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該采用兩個(gè)內(nèi)部定時(shí)器，將PLC控制系統(tǒng)限制在正常的發(fā)信號(hào)時(shí)間之內(nèi)，使其他的錯(cuò)誤信號(hào)能夠被控制系統(tǒng)所剔除和淘汰，這樣就能減少錯(cuò)誤信號(hào)對(duì)系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響[4]。

3 結(jié)論

總而言之，在單片機(jī)的PLC控制系統(tǒng)中，有許多干擾系統(tǒng)正常運(yùn)行的因素，因此要加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，使系統(tǒng)能夠正常且合理的運(yùn)行，要對(duì)系統(tǒng)的硬件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使用具有優(yōu)良性能的電源并選擇適合的接地系統(tǒng)，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)軟件的合理設(shè)計(jì)，屏蔽錯(cuò)誤信號(hào)的產(chǎn)生，使整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力大大增加，使系統(tǒng)的工作更加有效。

TP3

A

1674-6708（2015）150-0042-01

杜娟，本科，助教，研究方向：?jiǎn)纹瑱C(jī)、PLC等相關(guān)的控制2.2 設(shè)計(jì)合理的軟件