一、問題背景

　　隨著科學技術的發展，PLC在工業控制中的應用越來越廣泛。PLC控制系統的可靠性直接影響到工業企業的安全生產和經濟運行，系統的抗干擾能力是關系到整個系統可靠運行的關鍵。正航PLC在鋼鐵、建材、電力、機械制造、紡織、環保及文化娛樂等各行各業都有廣泛的應用，它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環境中，因此要提高PLC控制系統可靠性，必須預先防范好各種干擾，這樣才能有效保證系統可靠運行。

　　二、產生原因

　　影響PLC控制系統的干擾源，大都產生在電流或電壓劇烈變化的部分，其原因是電流改變產生磁場，對設備產生電磁輻射；磁場改變產生電流，電磁高速產生電磁波。PLC控制系統中電磁干擾的主要來源有：

　　1）來自電源的干擾

　　正航電子維修部和技術部故障產品反饋和返修數據統計報告中顯示，因電源引入的干擾造成PLC控制系統故障的情況最多。PLC系統的正常供電電源均由電網供電，由于電網覆蓋范圍廣，將受到所有空間電磁干擾在線路上感應電壓和電流。尤其是電網內部的變化，如開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流轉動裝置引起的諧波、電網短路暫態沖擊等，都通過輸電線路到電源邊。

　　2）來自PLC內部24V電源引入的干擾

　　正航系列PLC的CPU單元均自帶一個DC24V電源，該電源輸出電流可達400mA。如果該DC24V電源連接設備超出了額定范圍或接了感性設備，有可能影響PLC的正常工作。

　　3）來自不規范接地的干擾

　　PLC控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。而不規范的接地就有可能對各個接地點造成不同的地電位差，引起地環路電流以及信號共模干擾，影響系統正常工作。

　　4）來自相鄰變頻器的干擾

　　在PLC的實際應用中，經常與各類型號的變頻器配合使用，由PLC的輸出控制變頻器的運行。變頻器起動機運行過程中產生諧波對電網產生傳導干擾，引起電網電壓畸變，影響電網的供電質量；變頻器的輸出會產生較強的電磁輻射干擾，影響系統正常工作。

　　三、解決方案

　　通過下面幾種措施，可以有效的抑制各類干擾：

　　1）使用隔離變壓器等對進PLC的AC220V電源隔離。盡量不要使用從AC380V某一相拉出來的220V電源。如果現場存在大電機、大功率變頻器等，盡量與這些設備使用不同路的電源。隔離變壓器可以將絕大部分的傳導干擾阻隔在隔離變壓器之前，同時還兼有電源電壓變換的作用，抗干擾方案示意圖如圖1所示：

　　圖1 加隔離變壓器抗干擾方案示意圖

　　2）控制器和I/O系統分別由各自的隔離變壓器供電，并與主電路電源分開，如圖2所示：

　　圖2  PLC供電系統圖

　　PLC電源線、I/O電源線、輸入信號線、輸出信號線、交流線、直流線都應盡量分開布線。如果PLC控制系統中有感性設備，需在感性設備兩端反并聯一個續流二極管，減少感性設備的反電動勢對PLC控制系列帶來的沖擊。

　　3）PLC的接地最好采用專用的接地極。如不可能，也可與其他裝置共用接地系統，但須用自己的接地線直接與公共接地極相連。如圖3所示：

　　圖3  PLC控制系統接地方式

　　絕對不允許與大功率裝置共用接地系統。PLC的接地極離PLC越近越好，即接地線越短越好。PLC如由多單元組成，各單元之間應采用同一點接地，以保證各單元間等電位。

　　4）通訊線路和變頻器輸入輸出分開布線，不能分開時，二者絕對不能平行走線，只能交叉90度走線。通訊線路必須使用屏蔽電纜，電纜屏蔽層必須可靠接地，通訊線路的露頭盡量短。

　　四、總結

　　正航PLC在產品內部已采用多項技術提高PLC的抗干擾能力，但PLC控制系統中的干擾因素非常復雜，因此應綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制干擾源，對有些干擾情況還需做具體分析，對癥下藥，這樣才能保證PLC控制系統的正常運行。