提高PLC系统抗干扰性能的四项措施

   2022-11-22 工业品商城106
核心提示:1、电缆选择敖集为了减少电力电缆特别是变频器馈电电缆的辐射电磁干扰。在某工程中,作者采用了铜带铠装屏蔽电力电缆,从而降低了电力线生产的电磁干扰。该项目投产后,取得了满意的效果。不同类型的信号由不同的电缆传输,信号电缆应根据传输信号的类型分层布置。严禁使用同一根电缆的不同导线同时传输电源和信号,避免信
1、电缆选择敖集

为了减少电力电缆特别是变频器馈电电缆的辐射电磁干扰。在某工程中,作者采用了铜带铠装屏蔽电力电缆,从而降低了电力线生产的电磁干扰。该项目投产后,取得了满意的效果。

不同类型的信号由不同的电缆传输,信号电缆应根据传输信号的类型分层布置。严禁使用同一根电缆的不同导线同时传输电源和信号,避免信号线和电源电缆平行布置,减少电磁干扰。

2.采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰。

在plc控制系统中,电源占据着非常重要的位置。对电网PLC控制系统的干扰串联主要通过PLC系统的电源(如CPU电源、I/O电源等)耦合。),变送器电源和仪表电源直接与PLC系统相连。目前,PLC系统的电源一般采用隔离性能好的电源,而变送器的电源和与PLC系统直接电气连接的仪表电源还没有得到足够的重视。虽然采取了一些隔离措施,但普遍不够,主要是使用的隔离变压器分布参数大,干扰抑制能力差,通过功率耦合产生共模干扰和差模干扰。因此,变送器和常用信号仪表的电源应选择分布电容小、抑制带大的功率分配器(如多重隔离屏蔽和漏电感技术),以减少对PLC系统的干扰。

此外,电网供电点不能中断,可采用在线不间断电源(UPS)供电,提高供电的安全性和可靠性。UPS还具有很强的干扰隔离性能,是PLC控制系统的理想电源。

3.正确选择接地点,完善接地系统。

接地通常有两个目的,一是为了安全,二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

系统的接地方式有悬浮接地、直接接地和电容接地。就PLC控制系统而言,它是一个高速低级的控制设备,应该直接接地。由于信号电缆分布电容和输入设备滤波的影响,设备间信号交换的频率一般低于1MHz,因此PLC控制系统的接地线采用一点接地和串联一点接地。集中式PLC系统适用于并联一点接地,各设备机柜的中心接地点由单独的接地线引至接地极。如果设备之间的距离较大,应采用串联的点接地方式。用大截面铜母线(或绝缘电缆)连接各设备的中心接地点,然后将接地母线直接接到接地极上。接地线截面大于22 mm2的铜导线,母线采用截面大于60mm2的铜排。接地极的接地电阻小于2ω。接地极最好埋在离建筑物10 ~ 15m的地方(或离控制器不超过50m),PLC系统接地点必须离高压设备接地点10m以上。

信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应连接牢固并绝缘,必须避免多点接地;多测点信号屏蔽双绞线与多芯绞合总屏蔽电缆连接时,屏蔽层应相互连接并绝缘。在单点触点上选择适当的接地点。

4.硬件滤波和软件抗中频措施

由于电磁干扰的复杂性,不可能从根本上消除干扰效应。因此,在PLC控制系统的软件设计和组态中,应在软件中进行抗干扰处理,以进一步提高系统的可靠性。一些常用的措施:数字滤波和工频整形采样可以有效消除周期性干扰;定期校正参考点电位,采用动态零点,可有效防止电位漂移;利用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件陷阱,提高软件结构的可靠性。

信号接入电脑前,在信号线和地之间并联电容,减少共模干扰。在信号的两个极点之间添加滤波器可以降低差模干扰。

对于低信噪比的模拟信号,现场瞬时干扰往往会引起较大波动。如果只用瞬时采样进行控制计算,会产生较大的误差。因此,可以采用数字滤波的方法。

现场模拟信号通过A/D转换成离散的数字信号,然后形成的数据按时序存储在PLC存储器中。然后用数字滤波程序对其进行处理,滤除噪声部分,得到简单的信号。M个采样值的平均值可以用来代替输入信号的当前值,但是井不是通常的每次采样。每次都计算平均值,但每次都加上最新的m-l个历史采样值。该方法响应速度快,实时性好。输入信号经过处理后,通过干信号显示或通过环路调整,有效抑制了噪声干扰。

由于工业环境恶劣,干扰信号多,I/ O信号传输距离长,传输的信号往往是错误的。为了提高系统运行的可靠性,使PLC在信号出错时能及时发现错误,消除错误的影响继续工作,在编程时可以采用软件容错技术。


 
 
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