淺析鼓風(fēng)機(jī)PLC控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)

楊明 孫麒豐 王德帥

摘 要：PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)具有非常重要的作用。和傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，PLC技術(shù)擁有明顯的優(yōu)勢(shì)，PLC在鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用之后，如果收到外界環(huán)境的干擾，可能會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)警、誤動(dòng)作等情況，嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)停機(jī)。所以，在實(shí)際生產(chǎn)中采用合理的措施和技術(shù)來提升鼓風(fēng)機(jī)PLC控制系統(tǒng)的抗干擾性能非常重要。本文就鼓風(fēng)機(jī)PLC 控制系統(tǒng)干擾及抗干擾措施進(jìn)行簡(jiǎn)要的研究，并提出一些建議，希望能夠提供一些有益借鑒。

關(guān)鍵詞：鼓風(fēng)機(jī)；PLC 控制系統(tǒng)；抗干擾措施

就目前來看，PLC 控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸應(yīng)用到社會(huì)的方方面面，并且得到了廣泛的應(yīng)用。PLC 控制系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、維護(hù)性強(qiáng)以及使用安全等特點(diǎn)，在鼓風(fēng)機(jī)控制中起到了重要的作用。但是，鼓風(fēng)機(jī)PLC 控制系統(tǒng)的使用，對(duì)周圍環(huán)境要求較高，如果工作環(huán)境差，強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)電磁等都會(huì)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)PLC 控制系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，甚至影響了系統(tǒng)的正常運(yùn)作。因此，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)PLC控制系統(tǒng)采取有效的抗干擾措施非常有必要。

1、鼓風(fēng)機(jī)PLC 控制系統(tǒng)主要干擾因素

一般來說，鼓風(fēng)機(jī)PLC控制系統(tǒng)干擾因素可以分為外部干擾以及內(nèi)部干擾兩種。外部干擾主要是空間感應(yīng)輻射干擾和系統(tǒng)外部接線干擾。內(nèi)部干擾則是系統(tǒng)本身出現(xiàn)的問題，PLC 模塊和I/O 內(nèi)部各部件和線路之間產(chǎn)生的電磁干擾。

（1）來自空間感應(yīng)和輻射的干擾。鼓風(fēng)機(jī)PLC 控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境中一般都存在著大量的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，在PLC 控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，會(huì)受到這些電場(chǎng)、磁場(chǎng)的持續(xù)干擾。電磁場(chǎng)的產(chǎn)生，主要來源于電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)等，如果PLC 控制系統(tǒng)自身的屏蔽效果太差，也會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)。這類電磁場(chǎng)都屬于輻射干擾，鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行環(huán)境的不同，輻射干擾的成分也會(huì)存在差異。

（2）系統(tǒng)外部接線干擾。系統(tǒng)外部接線干擾又可以分為3種。其一，來自電源的干擾。鼓風(fēng)機(jī)PLC 控制系統(tǒng)的用電一般是由電網(wǎng)提供，而電網(wǎng)的覆蓋范圍極其寬廣，在不同的地域會(huì)受到不同的輻射干擾，這些干擾會(huì)在電網(wǎng)線路中引起感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓，進(jìn)而由電網(wǎng)線路導(dǎo)入鼓風(fēng)機(jī)PLC 控制系統(tǒng)，影響系統(tǒng)的正常工作。同時(shí)，電網(wǎng)線路中還接入了大量的用電設(shè)備，這些用電設(shè)備的開動(dòng)和關(guān)閉都會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)中出現(xiàn)電流電壓的波動(dòng)，進(jìn)而對(duì)PLC 控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。此外，電網(wǎng)線路難免會(huì)出現(xiàn)短路和斷路的情況，這同樣會(huì)對(duì)PLC 控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。

2、鼓風(fēng)機(jī)PLC 控制系統(tǒng)的抗干擾措施

2.1 抗干擾的基本原則

（1）尋找干擾源，基于此來進(jìn)行針對(duì)性的保護(hù)；（2）采取措施來降低和抑制干擾強(qiáng)度；（3）調(diào)整安裝方式和位置，降低干擾源對(duì)鼓風(fēng)機(jī)PLC控制系統(tǒng)的影響；必要時(shí)可以采取隔離的方式來避免干擾信號(hào)對(duì)PLC控制系統(tǒng)的影響；（4）提升鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾能力。

2.2 硬件抗干擾措施

（1）鼓風(fēng)機(jī)PLC 控制系統(tǒng)在使用的過程中，其受到電磁輻射的干擾，這種干擾主要分為兩種情況共模干擾和差模干擾。共模干擾可以在干擾信號(hào)可能發(fā)生的信號(hào)線上設(shè)置共模扼流圈。差模干擾的解決措施則是使用差模干擾抑制器，差模干擾抑制器一般是由低通濾波元件構(gòu)成的，最簡(jiǎn)單的差模干擾抑制器是在兩根電源線之間接入一個(gè)濾波電容，形成濾波電路，這樣的方法能夠起到良好的抗干擾效果，即使是對(duì)高頻干擾也能起到一定的抑制作用，保證鼓風(fēng)機(jī)PLC 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）對(duì)于系統(tǒng)外部接線的抗干擾措施。其一，采用良好的電源抗干擾設(shè)計(jì)。PLC 控制系統(tǒng)的正常工作離不開電源，來自電源的干擾也是非常大量的，因此必須提高電源的抗干擾能力。PLC 的外部供電最好從低壓配電室的主母線排上采取專用線供電，從而減少供電線路中接入的電子設(shè)備對(duì)PLC 控制系統(tǒng)的影響。在電源供電線路設(shè)置完畢之后，還要接入PLC 控制系統(tǒng)的專用穩(wěn)壓裝置，通過專用穩(wěn)壓裝置來提高PLC 控制系統(tǒng)電源的穩(wěn)定性。其二，地線連接。對(duì)PLC 控制系統(tǒng)進(jìn)行接地，可以分為工作接地和系統(tǒng)接地。工作接地中，PLC 控制系統(tǒng)的控制柜要使用絕緣板與地面相互隔離。連線模擬信號(hào)的電纜屏蔽層只能在一端接地，如果兩端都接地，就會(huì)在信號(hào)電纜兩端存在電位差，等位電流通過屏蔽層進(jìn)入模擬回路形成共模干擾。輸入檢測(cè)信號(hào)線的電纜屏蔽層需要在PLC 控制系統(tǒng)的控制柜進(jìn)行接地，輸出控制信號(hào)線的屏蔽層則是在被控設(shè)備進(jìn)行接地。

2.3 軟件抗干擾措施

在進(jìn)行抗干擾措施的同時(shí)，軟件抗干擾措施其主要是依據(jù)計(jì)算機(jī)進(jìn)行應(yīng)用程序計(jì)算的方法，結(jié)合先進(jìn)的信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行有效的處理，進(jìn)而減少甚至消除干擾信號(hào)，提高信號(hào)的安全和可靠性。軟件抗干擾措施的使用能夠有效的節(jié)約了其使用成本，提高對(duì)信號(hào)的處理效率，對(duì)信號(hào)進(jìn)行有效的過濾，進(jìn)而保證PLC 控制系統(tǒng)的正常使用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也不斷的發(fā)展和完善，因此，軟件抗干擾措施也應(yīng)該不斷的進(jìn)步，只有這樣才能滿足現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的要求。目前比較常用的數(shù)字濾波方法是平均值濾波、中位值濾波、限幅濾波以及慣性濾波等等。數(shù)字濾波不僅具有良好的穩(wěn)定性，而且可以通過對(duì)參數(shù)的修改，靈活應(yīng)對(duì)各種濾波需求。但是，在應(yīng)用數(shù)字濾波進(jìn)行抗干擾時(shí)，要注意回路的數(shù)量，避免因?yàn)榛芈窋?shù)量過大，而導(dǎo)致處理時(shí)間大幅增加，主程序無法在執(zhí)行周期內(nèi)執(zhí)行完畢，也就無法完成控制任務(wù)。

3、結(jié)語

綜上所述，PLC 控制系統(tǒng)是現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)發(fā)展的主要使用技術(shù)，并且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)改革，PLC 控制系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸的廣泛。因此，PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。鼓風(fēng)機(jī)PLC控制干擾具有非常強(qiáng)烈的隨機(jī)性，因此在實(shí)際工作中應(yīng)該從軟件和硬件兩個(gè)方面來提升鼓風(fēng)機(jī)PLC的抗干擾能力，提升控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，確保其安全運(yùn)行。

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（作者單位：沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)自動(dòng)控制系統(tǒng)工程有限公司）