PLC控制系統(tǒng)干擾及抗干擾措施的分析

谷瑞光

摘 要：自改革開放以來，我國的經(jīng)濟得到了迅猛發(fā)展。在經(jīng)濟的帶動下，我國的工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及科技也進入高速發(fā)展的時期，在這個時期中，計算機技術(shù)以及計算機技術(shù)的衍生技術(shù)一直走在各個行業(yè)發(fā)展的前列，其中PLC控制系統(tǒng)作為信息化時代中重要的可編程子系統(tǒng)在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的使用。該文主要通過簡單的介紹PLC控制系統(tǒng)的概念，揭示當前影響PLC控制系統(tǒng)的干擾因素，同時給出抗干擾措施，并強調(diào)PLC控制系統(tǒng)抗干擾的社會意義。

關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng) 干擾與抗干擾措施 分析研究

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（b）-0014-02

PLC作為隨著計算機技術(shù)而發(fā)展起來的一項可編程控制系統(tǒng)，由于其具有的特性使PLC控制系統(tǒng)在當今社會的各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。不可否認的是，PLC控制系統(tǒng)對社會生產(chǎn)中的工業(yè)、科技等各個領(lǐng)域都有一定的促進作用。但是由于PLC控制系統(tǒng)對周圍的環(huán)境十分敏感，特別是磁場、電場等混合場的干擾，導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤，致使系統(tǒng)無法正常運行。由于PLC控制系統(tǒng)在當今社會發(fā)展中的不可缺少性，因此首先要保證環(huán)境的可靠性，其次必須采取一定的措施抗干擾。

1 PLC控制系統(tǒng)的綜述

1.1 PLC控制系統(tǒng)的概念

近些年來，隨著計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，帶動了微電子技術(shù)以及智能化系統(tǒng)的發(fā)展，也因此，信息化時代正在逐漸接近人們的生活，而PLC控制系統(tǒng)正是在這樣的一個發(fā)展背景下逐漸成為社會發(fā)展不可缺少的重要一部分。所謂的PLC控制系統(tǒng)就是一種可編程邏輯控制器，全稱為Programmmable Logic Controller。PLC控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)多種控制，是工業(yè)控制的重要組成部分，這是由于PLC控制系統(tǒng)最早提出于20世紀60年代的美國，主要是為了發(fā)展工業(yè)，而隨著工業(yè)發(fā)展逐漸成為了世界發(fā)展的主旋律，PLC控制系統(tǒng)以飛快的速度在短短60年期間成為了各個領(lǐng)域發(fā)展的中心。

1.2 PLC控制系統(tǒng)的特點及應(yīng)用領(lǐng)域

PLC控制系統(tǒng)實質(zhì)上就是專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)與微型計算機十分相仿，而隨著計算及技術(shù)與智能化技術(shù)的融合性越來越高，使得目前的PLC控制系統(tǒng)具有一定的智能化特點，PLC控制系統(tǒng)通過I/O接口使用戶的命令能得到準確的實行進而控制工業(yè)的生產(chǎn)，這也在一定程度上顯示了PLC控制系統(tǒng)的專業(yè)性以及準確性，因此使PLC控制系統(tǒng)在鋼鐵、石油等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用領(lǐng)域主要包括取代繼電器控制的開關(guān)量的邏輯控制、模擬量控制、數(shù)據(jù)處理等，而隨著網(wǎng)絡(luò)時代的到來，目前的PLC控制系統(tǒng)多具有通信功能。

2 干擾PLC控制系統(tǒng)的因素

雖然PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，而且控制效果也較好，但是PLC控制系統(tǒng)十分易受外界因素的干擾，而影響PLC控制系統(tǒng)的因素大體上可以分為內(nèi)部干擾因素以及外部干擾因素兩大類，而外部干擾因素又可以分為儀器的干擾以及空間輻射的干擾兩大類。

2.1 PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部引起的因素的干擾

PLC控制系統(tǒng)的內(nèi)部干擾因素其實就是由于內(nèi)部零件之間的不匹配或者由于技術(shù)性的問題，從而導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部控制失衡，而另一部分是在進行控制過程中由于各種原因所導(dǎo)致的內(nèi)部電磁輻射超出本身設(shè)定的閾值，進而嚴重影響PLC控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，甚至會導(dǎo)致事故發(fā)生。

2.2 電源以及外接線的干擾

除卻由于內(nèi)部電磁輻射以及零件的不匹配問題所導(dǎo)致的PLC控制系統(tǒng)受到干擾外，PLC控制系統(tǒng)還會受到外部因素的干擾進而影響PLC控制系統(tǒng)的性能，其中電源以及外接線的干擾是干擾PLC控制系統(tǒng)的主要因素之一。在我國絕大多數(shù)的電器工作均是由國家電網(wǎng)直接供電，PLC控制系統(tǒng)同樣也不例外，但是由于國家電網(wǎng)的構(gòu)成體系具有一定的問題，供電效率較低，但是供電范圍激增，這也就導(dǎo)致了電網(wǎng)的電磁干擾效力十分強，對PLC控制系統(tǒng)具有很強的干擾性，除此之外，外接引線連接著用戶的命令，而隨著PLC控制系統(tǒng)的信息化越來越強，這也導(dǎo)致了PLC控制系統(tǒng)極易受到儀器間的電磁輻射，造成PLC控制系統(tǒng)故障；再有就是接地系統(tǒng)接地不恰當所導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)的電磁輻射劇增，進而致使PLC控制系統(tǒng)故障。

2.3 空間輻射的干擾

空間輻射干擾歸根到底也是電磁輻射的干擾，只是相對于電源以及外接線的干擾更易避免。PLC控制系統(tǒng)在實際工作過程中對周圍的環(huán)境具有很高的要求，否則極易受到外界因素的影響，進而導(dǎo)致系統(tǒng)故障，若系統(tǒng)處于不適合的環(huán)境中，則空間輻射會增強。所謂的空間輻射電磁場主要是由以上兩種因素加上雷電、通信以及高頻加熱設(shè)備所引起的輻射干擾。

3 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施

由于PLC控制系統(tǒng)的廣泛適用性以及實用性，因此需采取合理的抗干擾措施以保證PLC控制系統(tǒng)的工作，避免故障的出現(xiàn)。

3.1 硬件抗干擾措施

硬件抗干擾措施是基本設(shè)施的抗干擾措施，硬件抗干擾措施所解決的主要是由于外部環(huán)境以及外部影響系統(tǒng)所導(dǎo)致的PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的干擾因素，對于空間電磁輻射干擾，可以在干擾信號上根據(jù)干擾情況采取共模扼流圈或差模抑制器，從而降低干擾的影響；而對于外接電源，應(yīng)該爭取供電電源的獨立性，避免電網(wǎng)對PLC控制系統(tǒng)的影響，或者增強供電設(shè)備的抗干擾性；而對于外接引線，最好采取雙絞線，從而降低電磁輻射的強度，而對于接地導(dǎo)線，PLC應(yīng)該采取合適的絕緣體進行屏蔽，從而使得電磁輻射降低。

3.2 軟件抗干擾措施

PLC控制系統(tǒng)其實就是微型計算機，唯一與微型計算機的區(qū)別就是其針對性較強，而這種針對性之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，從某種角度來說就是通過對軟件的設(shè)計已達到PLC控制系統(tǒng)的功能，因此可以從軟件的角度采取抗干擾措施以便PLC控制系統(tǒng)能更好地工作。而這就需要對程序的設(shè)計進行更新，增強對信號的處理，即優(yōu)化數(shù)學(xué)處理，進而降低輸入輸出信號的電磁輻射干擾，除此之外，也要優(yōu)化設(shè)備內(nèi)部零件之間的關(guān)系，降低零件工作過程中可能出現(xiàn)的崩壞現(xiàn)象，從而最大限度地降低PLC故障出現(xiàn)的次數(shù)。

4 研究PLC控制系統(tǒng)干擾與抗干擾措施的社會意義

PLC控制系統(tǒng)自20世紀60年代被提出以來，由于其針對性較強以及當前社會對工業(yè)發(fā)展的要求，使得短短不到100年的時間，PLC控制系統(tǒng)逐漸成為了社會各個領(lǐng)域發(fā)展的領(lǐng)軍者，但是由于PLC控制系統(tǒng)極其精細并且對周圍環(huán)境特別敏感，這就在一定程度上使得PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施的研究一直是相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜宜攸c研究的課題，而通過PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施，不僅可以大幅度地提升PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命，而且在一定程度上還能夠促進計算機以及微電子行業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，這些年來，隨著工業(yè)化建設(shè)以及科技的發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)逐漸成為了各個行業(yè)發(fā)展不可或缺的重要控制系統(tǒng)。而事實證明，PLC在工業(yè)發(fā)展中的專業(yè)性使得PLC控制系統(tǒng)逐漸成為了工業(yè)發(fā)展的核心，但是由于PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部因素以及外界環(huán)境的影響，導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)極易出現(xiàn)故障，但是隨著科學(xué)家們的不懈研發(fā)，不少抗干擾措施都正在投入使用，并取得了喜人的結(jié)果。

參考文獻

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