電源抗干擾的一些問題

在PLC控制系統(tǒng)中，各種干擾信號大多數(shù)是借助供電電源這一途徑而對系統(tǒng)侵襲的。只有提高PLC控制系統(tǒng)的安全性，才會使其實(shí)用性發(fā)揮出來。本文作者列舉了PLC控制系統(tǒng)供電電源存在的幾種極為常見的干擾源，對抗干擾問題進(jìn)行深度的解析，并有針對性的提出了相關(guān)的解決措施。

一、探究PLC控制系統(tǒng)面對的主要干擾源

大多數(shù)PLC在運(yùn)行的過程中系統(tǒng)中流通的是220V的交流電，如果220V的直流電源參與該系統(tǒng)的供電工作時，此時有效的減少了交流電電源干擾信號的產(chǎn)生，在交流電源干擾信號不出現(xiàn)在系統(tǒng)之時，PLC實(shí)現(xiàn)了順利運(yùn)轉(zhuǎn)的目標(biāo)。

對PLC系統(tǒng)進(jìn)行整體分析，電磁干擾信號大部分是經(jīng)由電源回路而抵達(dá)系統(tǒng)內(nèi)部的；此外，部分電源干擾源也可能是由PLC控制系統(tǒng)周邊的各種類型的大功率用電設(shè)施產(chǎn)生的，該類干擾源在未進(jìn)入系統(tǒng)中之前廣泛的存在于交流磁場之中，這類電源干擾信號使電網(wǎng)內(nèi)部系統(tǒng)的內(nèi)部變化發(fā)生紊亂，在對PLC系統(tǒng)的開關(guān)進(jìn)行操控時肉眼可以看見波浪，此外這些電源干擾信號極易造成大型用電設(shè)備自身功能的衰退，例如啟動與停運(yùn)現(xiàn)象頻繁發(fā)生，交直流傳動設(shè)備形成諧波等，以上種種現(xiàn)象的出現(xiàn)對同一電網(wǎng)的PLC供電電源的正常運(yùn)轉(zhuǎn)將會造成巨大的傷害，產(chǎn)生的干擾效果是極為顯著的。

二、探究PLC控制系統(tǒng)電源抗干擾方法

1.濾波法

在高頻電磁干擾信號對供電電源的干擾力度是極大的時候，那么就可以對系統(tǒng)的隔離變壓器進(jìn)行操作，例如在其上安裝濾波器以達(dá)到削減高頻電磁干擾噪音的目標(biāo)。圖1為單相交流電源噪聲濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖，具有相同匝數(shù)的共模電感L1、L2是濾波器的核心元件，L3、L4為差模電感，Cy1、Cy2為共模電容， Cx為差模電容。該結(jié)構(gòu)的濾波器安置在供電電源輸入端，L1與Cy1、L2與Cy2均能構(gòu)成以交流進(jìn)線為主的低通濾波器，且兩者處于相對獨(dú)立的狀態(tài)中，在濾波器的輔助下，交流進(jìn)線上的共模干擾噪音分貝得以降低，這就大大縮減了電源干擾信號進(jìn)入電源系統(tǒng)中的頻率，此外L1、L2線圈通電以后產(chǎn)生的磁通量相互消除；L3、L4 與 Cx共同構(gòu)成的低通濾波器對差模電源干擾信號起到了制約的作用，降低了供電電源所受到的干擾程度。

2.隔離法

隔離變壓器的應(yīng)用是預(yù)防噪音干擾的最簡易、取得效果較為可觀的方法。這是因?yàn)殡娫醋儔浩鞯慕Y(jié)構(gòu)較為特殊，其初、次級之間有電容存在，而隔離變壓器的安裝起到了屏蔽的作用，這樣進(jìn)入電源變壓器的高頻電磁干擾信號就會在初、次級組間繞行，就不能在極短的時間內(nèi)對交流電源進(jìn)行噪聲的干擾，此時用電設(shè)備電磁兼容性能力增強(qiáng)。

3.吸收法

壓敏電阻、固體放電管或者是瞬間電壓抑制二極管的應(yīng)用，可以弱化電源涌浪電壓的干擾強(qiáng)度。壓敏電阻、固體放電管可以在直流或者交流電路中安裝；而對于瞬間電壓抑制二極管（TVS）來說，雙向（TVS）面對的對象是交流電路，單向（TVS）局限于直流電路，所以說雙向TVS管比單向TVS管擁有風(fēng)大的應(yīng)用率。對于普通電源進(jìn)行體系，雙向TVS管的應(yīng)用，其有效的將電網(wǎng)的尖峰脈沖電壓或者是雷電疊加電壓的部分干擾吸收，以此達(dá)到降低電源干擾強(qiáng)度的效果。

4.回避法

這一方法的應(yīng)用原理就是借助專線供電的途徑，以減緩周邊大型用電設(shè)施對PLC的負(fù)面影響。其具體是在PLC系統(tǒng)上安裝獨(dú)立的供電回路，這樣PLC系統(tǒng)的電源的二次測工作的落實(shí)僅僅依靠自體配電變壓器就可以完成，這一方法的應(yīng)用使存在與同一電網(wǎng)的各種設(shè)備與PLC控制系統(tǒng)供電電源處于相對獨(dú)立的狀態(tài)，互不影響，互不干擾。

三、PLC 的 I/O 模板二次電源供電方案在PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用

PLC 的 I/O模板二次電源供電實(shí)質(zhì)上就是將體系中存有的開關(guān)、傳感器以及其他用電負(fù)載體連接到 I/O 模板之上，繼而去實(shí)現(xiàn)供電的目標(biāo)。

這一電源供電方案的應(yīng)用大多數(shù)使用的是24V的直流電源，本文坐著對該方案應(yīng)用的流程進(jìn)行分解：首先將一個體積足夠大的 AC220V/DC24V 穩(wěn)壓電源合理的安裝在220V的交流電源回路中，高頻濾波器發(fā)揮自身的濾過功能把變壓器中存有的高頻干擾信號濾過出去；繼而借助直流退藕的方法使兩個電容器并聯(lián)在直流電源與地面之間，這樣低頻干擾信號被容量相對較大的電容器濾掉，那些高頻干擾信號自然就受到另一個電容器的操控，從PLC控制系統(tǒng)中濾出去，不對系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成阻礙。

各種電源抗干擾手段的研發(fā)與應(yīng)用可以作為PLC控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的組成要素，二緯路徹底解決電源抗干擾問題，在PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安置、調(diào)整等各個環(huán)節(jié)都不容有絲毫的疏忽，這樣才會為PLC控制系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)奠定基礎(chǔ)。

（作者單位：韶關(guān)市城市管理信息中心）