芻議PLC 控制技術(shù)的優(yōu)勢及抗干擾措施的應(yīng)用

肖萍

（湖北國土資源職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430090）

在電氣自動化系統(tǒng)中應(yīng)用PLC 的優(yōu)勢非常明顯，并且維護(hù)工作也十分便捷，有著較高的適用性，還能夠提升系統(tǒng)運行的可靠性，因此在電氣自動化方面應(yīng)用較為普遍。另一方面，PLC 技術(shù)能夠使生產(chǎn)結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步改善，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，減少成本，因此，提高PLC 技術(shù)的應(yīng)用效果，能夠使其得到最大程度的應(yīng)用。

1 PLC 技術(shù)的特點

PLC 技術(shù)的穩(wěn)定性與可靠性相對較強(qiáng)，在復(fù)雜的工作環(huán)境中也能很好地進(jìn)行工作。其次，PLC 的系統(tǒng)功能十分完善，適應(yīng)能力也很強(qiáng)，能夠與工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行有效結(jié)合，即使在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中也能得到很好的應(yīng)用，其中，擴(kuò)展系統(tǒng)功能、改變控制程序、簡化管理程序發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。最后，PLC 技術(shù)應(yīng)用的編程方式十分的直觀且清晰，工作人員在很短的時間就能夠掌握PLC 技術(shù)的操作方式。同時，軟件慢慢取代了繼電器，使接線的工作量得到了進(jìn)一步降低，而且也無須注意節(jié)點的變位問題，如果有需要修改的程序，在硬件或軟件上進(jìn)行修改即可。軟件的損耗低、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)，就算工作人員的計算機(jī)知識水平較低，也能夠進(jìn)行常規(guī)操作。

2 PLC 控制技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 反應(yīng)速度快

PLC 控制技術(shù)屬于一項新型技術(shù)，雖然尚在起步階段，但是已經(jīng)充分地發(fā)揮了其優(yōu)勢，PLC 控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是繼電器，結(jié)合傳統(tǒng)技術(shù)將內(nèi)部的部分連接導(dǎo)線去除，使其變得更加便捷。與傳統(tǒng)繼電器相比，PLC 技術(shù)能夠更加迅速地對實施運行指令，同時迅速完成需要處理的信息并進(jìn)行整合，以此提升工作效率。

2.2 安全性及可靠性強(qiáng)

高可靠性是工業(yè)設(shè)備安全有效運行的必要因素，它對于設(shè)備整體的使用壽命以及工廠的生產(chǎn)效率具有重要影響。由于PLC 內(nèi)部采用了大規(guī)模的集成電路，并且電路加工過程中采用了嚴(yán)格工藝，使得其抗干擾能力大大提高，具有很高的可靠性與安全性。與傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)相比，PLC 控制系統(tǒng)解決了線路接觸不良的問題，整體的設(shè)計中保持了簡單可靠的設(shè)計方式，通過較少的輸入與輸出來滿足工業(yè)控制需求，這種方式大大提高了其可靠性。

2.3 具有較高的性價比

首先，PLC 體積較小，占用的場地面積較小，因此，所投入的輔助配套設(shè)施較少。此外，PLC 具有較好的可靠性與抗干擾能力，因此，能夠降低企業(yè)停工以及維修所帶來的損失，并且PLC 結(jié)構(gòu)簡單，后期維護(hù)等簡單方，便降低了維護(hù)成本。此外，其功能強(qiáng)大，適配性強(qiáng)，對于不再使用的PLC 控制系統(tǒng)可以移植到其他設(shè)備上，復(fù)用性較強(qiáng)，能夠帶來附加價值。

2.4 抗干擾能力強(qiáng)

因PLC 技術(shù)具備大規(guī)模的集成電路，抗干擾性和可靠性也非常強(qiáng)。同時，PLC 技術(shù)也具備了嚴(yán)格的生產(chǎn)與制造工藝，能夠幫助企業(yè)生產(chǎn)出質(zhì)量更好的產(chǎn)品。由于其內(nèi)部電路中配備的抗干擾技術(shù)非常強(qiáng)大，因此，PLC 控制技術(shù)也能夠有效地減弱外部信息的干擾。最重要的是，PLC 控制技術(shù)還可以自動對故障設(shè)備進(jìn)行診斷，當(dāng)檢測出設(shè)備發(fā)生故障時，就會及時發(fā)出警報，工作人員就能夠及時進(jìn)行處理。

2.5 操作性高

PLC 技術(shù)的主要優(yōu)勢就是操作性相對較高，不僅可以支持語言互譯類的程序管理，還可以讓用戶在使用過程中掌握正確的操作方式，進(jìn)而使用戶掌握語言結(jié)構(gòu)與操作模式，保障程序的應(yīng)用效果。并且PLC 技術(shù)有著自動翻譯功能，讓用戶的后期使用得到了進(jìn)一步保障。因為PLC 能夠?qū)Τ绦蜻M(jìn)行互譯，所以在進(jìn)行技術(shù)編程的過程中，可以通過集中簡化系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)使程序處理難度降低，進(jìn)而使工作效率得到進(jìn)一步提升。在應(yīng)用PLC 技術(shù)時，需要依據(jù)國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)通信，為具有差異化的廠家在PLC 技術(shù)更換中提供保障，進(jìn)而使處理效率與實踐水平得到了提高。

3 PLC 控制系統(tǒng)中的干擾因素

3.1 電源的干擾

PLC 系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，會受到頻率以及電網(wǎng)的干擾，怎樣才能對電源系統(tǒng)的干擾進(jìn)行有效的抑制，是確保PLC 系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，也是開展抗干擾性能非常重要的一個環(huán)節(jié)。隨著變頻器的不斷應(yīng)用，供電電源及回路中易產(chǎn)生高次諧波，對電源質(zhì)量造成影響，從而引起PLC 的電源波動，給PLC 系統(tǒng)引入干擾。在實際應(yīng)用中空壓站空壓機(jī)上的PLC系統(tǒng)電源主要是由電網(wǎng)進(jìn)行供電，而空壓站建設(shè)的位置大多數(shù)處在高壓變電所旁邊，空壓機(jī)在進(jìn)行試運行的時候，常常會由于電網(wǎng)波動發(fā)生跳機(jī)的情況，經(jīng)過相關(guān)的檢查后，沒有發(fā)現(xiàn)問題，但如果重啟PLC 系統(tǒng)，故障就會自己消除。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因，就是因為電源波動對PLC 控制系統(tǒng)造成了干擾，從而引起故障的發(fā)生。

3.2 信號干擾

PLC 不僅控制柜里有各種線路，在外還要與各種設(shè)備相連，這些相連的信號線，都能夠傳輸信息，但是不一定都是有用的，一定會有外部信號的侵入，這是沒有辦法可以避免的，對于這樣的情況，常見的是用共用信號儀表的電源干擾電網(wǎng)，或者是電磁輻射對它的干擾，引入這些干擾會使1/0信號工作異常，也會造成測量精度的下降，更甚者會損傷元器件，這也是不可逆的后果。

3.3 接地系統(tǒng)干擾

在PLC 控制系統(tǒng)中，因為接地點分布不是特別均勻，不同的接地點存在一定的地電位差，從而形成共模噪聲，從而引發(fā)地環(huán)路電流，對系統(tǒng)的有序運行造成很大的影響。另外，大地、接地線以及屏蔽層都會產(chǎn)生閉合環(huán)路，因為磁場在不斷地發(fā)生變化，屏蔽層內(nèi)就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過芯線以及屏蔽層的禍藕合干擾信號回路。如果系統(tǒng)與其他接地處理混亂，地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，從而會影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4 PLC 技術(shù)抗干擾措施的應(yīng)用

4.1 選擇性能優(yōu)良、質(zhì)量合格的電源

為了能夠?qū)LC 控制系統(tǒng)的抗干擾能力得到提升，在選擇設(shè)備電源的過程中，一定要選擇性能、質(zhì)量符合相關(guān)要求的電源產(chǎn)品。因此，一定要結(jié)合系統(tǒng)的實際運行要求進(jìn)行選擇。對于PLC 控制系統(tǒng)來說，對于信號運輸環(huán)境的要求相對較低，對電壓要求也不高的情況下，就能夠選擇單項工頻交流電源。一旦有著較高的要求，就要對電源的選擇予以重視。除此之外，在選擇了普通電源設(shè)備后，還要進(jìn)行相應(yīng)的處理，應(yīng)當(dāng)通過隔離變壓器來降低電源對信號的干擾，以此確保PLC 系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

4.2 外部配線設(shè)計

對于PLC 控制系統(tǒng)來說，外界配線設(shè)計質(zhì)量是非常重要的，尤其是遠(yuǎn)程輸送信號，非常容易造成由于數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生偏差而出現(xiàn)的系統(tǒng)失控情況。針對這種問題，為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，一定要借助一端接地方式連接的雙股絞合線來消除周圍磁場的干擾。隨后通過在屏蔽線上疊加負(fù)載電流和地環(huán)電流，使出現(xiàn)的磁場干擾相互抵消。比如，在進(jìn)行I/O布線的過程中，為了使抗高頻干擾的效果得到進(jìn)一步提升，就應(yīng)當(dāng)對輸入、輸出信號線、直流、交流線、控制線、模擬量信號向、動力線以及PLC 電源線進(jìn)行分開布設(shè)，結(jié)合屏蔽電纜進(jìn)行傳輸信號的模擬，再加上雙股絞合線對PLC 控制系統(tǒng)、I/O 信號與變壓器的隔離，一旦信號的傳輸速度大于300m，就要借助中間繼電器轉(zhuǎn)換I/O 傳輸通道的信號，在數(shù)字信號線的屏蔽層并聯(lián)電位均衡線，讓屏蔽層兩端接地，阻隔外界傳輸通道的干擾。

4.3 慎重選擇接地位置

對于PLC 控制系統(tǒng)來說，在選擇接地位置及接地方式的過程中，一定要充分考慮，需要結(jié)合PLC 控制系統(tǒng)的實際要求來選擇。一旦PLC 控制系統(tǒng)的接地地點相對集中，就要采取并聯(lián)一點的接地方法；反之，需要通過串聯(lián)一點的方法。另一方面，如果PLC 控制系統(tǒng)的信號源狀態(tài)為接地，屏蔽層就一定要在信號側(cè)接地；反之，就需要在PLC 測接地，這樣就能夠防止PLC 控制系統(tǒng)受到接地系統(tǒng)的干擾，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著國家綜合實力的增長，各個行業(yè)得到了飛速的發(fā)展，PLC 控制系統(tǒng)在各領(lǐng)域中的作用越來越重要。隨著PLC 控制系統(tǒng)精密度的提升，干擾因素也變得多樣化，所以對PLC 控制系統(tǒng)的抗干擾能力進(jìn)行優(yōu)化，是當(dāng)下非常熱門的研究課題，只有確保有強(qiáng)大的抗干擾能力，才能確保設(shè)備的穩(wěn)定有序的運行。