論西門子PLC強(qiáng)抗干擾和損耗的安裝方法

劉建斌

【摘要】西門子PLC在使用中會(huì)遇到燒壞、信號(hào)采集受干擾的情況，對(duì)于使用者來說如何更好的避開這些問題，讓PLC高效快速的工作，這就需要一套西門子PLC強(qiáng)抗干擾和損耗的精準(zhǔn)安裝措施。本文主要從西門子PLC受干擾、損耗的原因和安裝的對(duì)策兩個(gè)方面加以簡要論述。

【關(guān)鍵字】西門子 抗干擾 損耗

西門子PLC在使用過程中，深受廣大民眾愛戴，但是也免不了遇到這樣那樣的問題，如PLC模塊燒毀、信號(hào)受干擾就是其中之一。

一、西門子PLG簡介

1958年，西門子SIMATIC系列PLC誕生，并先后開發(fā)了C3，S3，S5，S7等多個(gè)系列，目前已成為可編程的控制器，具有廣泛的應(yīng)用。目前為止，西門子PLC的發(fā)展經(jīng)歷了六代，S3于1975年投放市場(chǎng)，實(shí)際上它作為二進(jìn)制控制器只具備簡單的操作功能；1979年，S5的出現(xiàn)取代了S3系統(tǒng)，微處理器被應(yīng)用到S5系統(tǒng)中；PLC在發(fā)展到20世紀(jì)80年代初時(shí)，S5系統(tǒng)發(fā)展升級(jí)俄日-U系列；S7于1994年4月誕生，該系統(tǒng)具備多種優(yōu)勢(shì)：良好的窗口界面、安裝空間小、性能等級(jí)高、國際化。PCS7是西門子公司后來提出的全面概念。之后又提出了TIA概念，即全集成自動(dòng)化系統(tǒng)，將PLC技術(shù)溶于全部自動(dòng)化領(lǐng)域。如今，S7系列成為西門子自動(dòng)化系統(tǒng)的控制核心，而S7系列通過TDC系統(tǒng)沿用SIMADYN D技術(shù)內(nèi)核得到進(jìn)一步的升級(jí)，也成為了西門子自動(dòng)化系統(tǒng)的最尖端，功能最強(qiáng)的可編程控制器。

二、西門子PLO損耗和受干擾原因

1、強(qiáng)電干擾。在布線時(shí)（電纜橋架、穿管等敷設(shè)方式），動(dòng)力電纜和信號(hào)電纜不能分布在同一層，防止強(qiáng)電流通過電磁耦合對(duì)信號(hào)產(chǎn)生干擾，進(jìn)而影響控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，隨著工作人員技術(shù)知識(shí)水平的提高，問題發(fā)生的幾率越來越少。2、柜內(nèi)干擾。西門子PLC不能和高壓線安裝在有同一個(gè)開關(guān)的柜內(nèi)，在柜內(nèi)PLC與動(dòng)力線之間的距離應(yīng)大于200mm。裝在同一柜子內(nèi)的電感性負(fù)載，應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路?？刂乒駜?nèi)有多條信號(hào)線時(shí)，要分層擺放，走線清晰，防止檢查不便。3、信號(hào)干擾。差模干擾和工模干擾是西門子PLC信號(hào)干擾的兩種主要模式，主要來自空間輻射。差模干擾指的是在測(cè)量信號(hào)上疊加的干擾，耦合是其來源；共模干擾是指信號(hào)上共有的干擾信號(hào)一般由被測(cè)信號(hào)的接地端與控制系統(tǒng)的接地端存在一定的點(diǎn)位差異引起。4、接地混亂。西門子PLC控制系統(tǒng)正確的接地不僅能夠防止外來信號(hào)的干擾，還能夠有效抑制設(shè)備對(duì)外界的干擾。而錯(cuò)誤的接地反而會(huì)引來外界信號(hào)的干擾，影響PLC正常的工作。5、在實(shí)際中，變頻器啟動(dòng)及運(yùn)行過程中產(chǎn)生的諧波會(huì)引起電源電壓畸變，從而影響西門子PLC工作電源質(zhì)量；同時(shí)變頻器的輸出會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射干擾。

三、抗干擾和防損耗的措施

1、增強(qiáng)屏蔽。電力電纜和動(dòng)力設(shè)備對(duì)總線的影響不可忽視，與距離的平方成反比，隨著距離的加大干擾迅速衰減。因此，我們?cè)诎惭b的過程中盡量遠(yuǎn)離干擾源，把影響度降到最低?，F(xiàn)場(chǎng)總線的屏蔽是通常是利用由導(dǎo)電材料制成的屏蔽層并結(jié)合接地，切斷干擾源。外來電磁波會(huì)在金屬表面產(chǎn)生渦流，從而抵消一部分原來的磁場(chǎng)；電磁波在金屬表面產(chǎn)生反射損耗，一部分吸收波在金屬內(nèi)部傳播產(chǎn)生衰減吸收損耗。因此西門子PLC總線設(shè)備要遠(yuǎn)離動(dòng)力設(shè)備，電力電纜要堅(jiān)持分層布置，會(huì)起到意想不到的屏蔽效果。

2、隔離變壓器。主要針對(duì)來自電源的傳導(dǎo)干擾，通常可以將大部分干擾阻隔在隔離變壓器之前，同時(shí)具有轉(zhuǎn)變電源電壓的作用。

3、信號(hào)隔離器。如果在信號(hào)傳輸?shù)倪^程中增加隔離器，就可以防止信號(hào)進(jìn)入西門子PLC控制系統(tǒng)，因?yàn)樽冾l器會(huì)使PLC控制系統(tǒng)受到干擾，所以在PLC與變頻器之間加入信號(hào)隔離器，問題也就慢慢解決了，也能夠讓PLC更高效準(zhǔn)確的投入到工作中。

4、接線要準(zhǔn)確。不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞PLC。

5、提高性能加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)。要想使西門子PLC正常工作，就必須加以維護(hù)和保養(yǎng)，不斷提高抗干擾和損耗的水平。保養(yǎng)工作要從以下幾個(gè)方面入手：一是定期清掃設(shè)備。清掃PLC的周期可設(shè)置為每季度或者每六個(gè)月，清掃時(shí)需斷電后依次拆下CPU主板及輸入，輸出板，清掃后按原位安裝好，然后送電啟動(dòng)PLC主機(jī)。PLC箱內(nèi)衛(wèi)生也要認(rèn)真清掃，電源機(jī)架下方的過濾網(wǎng)要堅(jiān)持每三個(gè)月更換一次。二是定期測(cè)試、調(diào)整設(shè)備。PLC柜中接線端子的連接情況要每季度或者每半年檢查一次，柜中給主機(jī)供電的電源的工作電壓每個(gè)月也要重新測(cè)量一次。三是完整的檢修工藝。用精度為1%的萬能表或者數(shù)字電壓表測(cè)量電壓；為保證數(shù)據(jù)不混亂，無論是CPU主板還是電源機(jī)架都必須在電源切斷時(shí)取下；更換元件不得帶電操作，要遠(yuǎn)離產(chǎn)生靜電的物品；檢修后模板安裝一定要安插到位。