從電氣自動化安全角度談西門子工業控制PLC應用

王鶴

摘 要

隨著計算機技術的不斷成熟，計算機控制技術在各個行業領域的應用也逐漸廣泛，尤其是在工業領域中的應用，不僅提升了生產線的工作效率，同時也保證了工作的質量；為了更好的滿足自動化控制技術的要求，采用了西門子工業控制PLC，這一可編程控制器，在電氣自動化方向的應用不僅廣泛，同時還有很大的發展空間；對此本文就電氣自動化安全角度談西門子工業控制PLC應用展開分析，希望對于我國工業自動化生產水平的提升，起到積極促進的作用。

【關鍵詞】電氣自動化 西門子 工業控制 PLC

西門子工業控制PLC的應用，之所以能夠提升工業生產效率，保證了其有效的管理，是因為其功能齊全、作用廣泛；控制器內部的電源、通信、接口模塊等，有效的保證了自動化控制器的安全，大大提升了其工作質量。但是要從電氣自動化安全角度對其評價，其自身的安全性還有待提高，對此加強此方面的研究是非常有必要的。

1 PLC應用概述

1.1 在工廠的應用

西門子PLC誕生于1958年德國科學家生產，屬于二進制控制器；基于控制規模角度來說，包括大型機、中型機以及小型機；基于控制性能的角度來說，包括低檔機、中檔機、高檔機；基于結構的角度來說，包括整體式、組合式、疊裝式。請工作原理包括三個階段；輸入采樣階段、用戶程序執行階段、輸出刷新階段；自身具備可靠、易操作、靈活等優勢。在工廠中的應用，主要體現在數據處理、工廠運行閉環控制、通信聯網以及開關邏輯控制中的應用。

（1）受到PLC自身功能多樣性的影響，有利于數據傳輸處理等程序的實現；其次通過信息系統的輸入，利用軟件合理的分析，可以進行大型化控制。

（2）實現了對一些持續變化像流量、溫度、壓力等變化模擬量的控制，其次數字量、模擬量之間的轉換，借助CPU的模擬量處理，實現了對于閉環過程的控制。

（3）利用自身的通信模塊，借助互聯網技術，實現了對于計算機的遠程監控。第四、在開關量邏輯控制中的應用，實現了對于順序、數字量的雙重控制。

1.2 注意事項

1.2.1 溫度

一般PLC工作環境中的溫度，應當控制在0-50℃之間，禁止在PLC周圍放置發熱量較大的元件，并加強通風和散熱。

1.2.2 濕度

工業環境的相對濕度，最好控制在85%以內；其次保證工業環境的清潔，嚴格控制粉塵指標含量，有效規避氣體爆炸情況的出現，從而更好的提升PLC的絕緣性能。

1.2.3 電源干擾

波紋對于PLC的電源干擾抵御能力影響較大，導致PLC信號接收干擾性較大，對此應當在工業環境中盡可能的安裝隔離變壓器，降低設備、地之間的干擾，繼而滿足電氣自動化安全運作的要求。

2 PLC系統應用抗干擾對策

2.1 干擾源介紹

PLC系統在應用的過程中，受到的干擾源因素較多，其主要來源于是電壓、電流變化大的位置，電流變化會產生磁場，電磁輻射直接影響設備的正常應用，同時電磁波也產生了一定的干擾。另外PLC系統也常會受到強電、接地系統以及系統內部、變頻器的干擾，其主要體現在以下幾方面；

2.1.1 強電干擾

電網覆蓋范圍廣泛，在空間電磁干擾情況下，直接感應線路上的電壓；其次受到電網內部調整的影響，部分大型電力設備會出現停止運轉的現象；另外接地系統對于PLC系統的影響也是非常大的，正確接地系統對于電磁干擾起到一定的抑制效果，而錯誤的系統會對于PLC系統產生干擾信號，繼而降低系統工作質量。

2.1.2 系統內部干擾

系統內部元器件、電路間電磁輻射也會形成干擾；其次是邏輯電路輻射、元件間的匹配等因素，對于PLC系統的影響也是非常大的。

2.1.3 變頻器干擾

變頻器啟動環節的電磁波、輸出環節的輻射對于周邊設備的影響也是非常大的，繼而形成對于工作控制的干擾。

2.2 抗干擾措施

電源干擾問題也是非常值得關注的，干擾程度的增加，直接關系到企業的經濟利益；對此為了更好的避免電源干擾對于工業控制的影響，就需要及時的采取針對性措施，像隔離變壓器的安裝等，從而顯著的降低設備、接地之間的影響。

其次加強對于輸入、輸出接線的干擾控制，合理的取輸入接線的長度；當環境干擾、電壓變化影響不明顯時，可是適當的沿長輸入接線的長度；另外注意輸入接線、輸出接線之間的電纜不能互用要分開；輸入端連接的輸入接線要采取常開觸點方式連接，繼而保證電氣圖的原樣。

最后為了避免繁瑣接地系統對于PLC系統的影響，保證接地系統的安全、可靠，就要找出安全接地線，實現電源線接地、柜體連接線的安全接地；加強對于信號線具備參考地參考，繼而實現電流的順利流動，確保滿足電氣自動化安全要求。

3 總結

綜上所述，通過對于電氣自動化安全角度談西門子工業控制PLC應用的分析，發現西門子工業控制PLC是一個復雜且繁瑣的系統，基于電氣自動化安全的角度來看，PLC系統在應用的過程中，受到的強電干擾、系統內部干擾、變頻器干擾對于系統的正常應用影響還是非常大的，說明當前PLC系統在我國工業等領域的應用并沒有達到相關的標準要求，對此加強此方面的研究尤為重要，并采取安裝隔離變壓器、合理的控制輸入與輸出接線設置，以及實現電源線接地、柜體連接線的安全接地等措施非常關鍵，從而更好的保證系統正常運行。

參考文獻

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作者單位

唐山工業職業技術學院 河北省唐山市 063200