基于PLC控制系統干擾及抗干擾措施分析

熊旭東

【摘要】PLC控制系統應廣泛應用在各個領域中，該系統利用自身的維護性能強、操作便捷等優點，尤其是在工業領域的系統控制工作中發揮著重要的作用。但PLC控制系統也會受到工作環境的干擾，影響系統的實際運行質量，因此要對影響PLC控制系統的因素進行分析，借助抗干擾措施，確保PLC控制系統可以良好運行。

【關鍵詞】PLC控制系統;干擾;抗干擾措施

前言

基于網絡信息技術的快速發展，智能化信息系統和微電子科技在社會的發展建設中獲得良好的發展機會，PLC控制系統也在這樣的社會環境下穩定發展，并且成為推動我國社會建設的關鍵技術手段。因此，應用PLC控制系統的行業，需要結合該系統的作用和性能特點等因素，制定合理的應用措施，并且保證抗干擾效果，實現對該系統的有效應用。

一、PLC控制系統干擾因素

（一）接地系統干擾

通常PLC控制系統所使用的地線，大多為交流地線、保護地線等，倘若施工人員在安裝時出現接地點分布電位不均勻的情況，就會使PLC控制系統出現干擾，致使接地系統出現混亂情況。因接地點不同，致使地電位之間存在不同差異性也各不相同，使其形成的地環路電流對系統運行產生一定干擾。同時，接地線以及屏蔽層也容易出現閉合環路情況，該情況會隨著磁場變化而變化，致使屏蔽層內產生感應電流，引發蕊線與屏蔽層出現耦合，最終造成信號回路受到嚴重干擾[1]。倘若系統接地以及其他形式的接地操作不具有規范性，地環流可能會導致地線上出現不等電位分布情況，同樣也會對PLC控制系統正常運行產生不良影響。

（二）電源系統干擾

PLC控制系統要想正常運行，需要工業電網為其提供電源。由于工業電網的覆蓋范圍廣泛，其空間內的所有電磁，都會對PLC系統產生干擾影響，使得感應電流以及電壓在其干擾作用下，造成大型設備內部出現啟動停止，或者出現電網短路沖擊等情況。電力工作人員需借助于輸電線路傳輸到PLC控制系統電源邊，在耦合的作用下進入到系統中，進而對系統運行產生影響。雖然PLC電源會按照常規操作采取隔離措施，但由于制造工藝、工作原理等因素的影響，無法達成較為理想的隔離效果。

（三）信號傳輸干擾

PLC控制系統在運行過程中，需要與諸多信號傳輸線相互連接，以此傳輸各類型有效信息，外部干擾信號也會通信號傳輸線進行傳輸。該類型的干擾途徑主要有兩種：其一，使用相同信號儀表電源或者變送器電源串入造成的電網干擾，該類型干擾產生的能量較小，可以忽略不計;其二，信號線受到空間電磁輻射感應后所造成的干擾[2]。

（四）空間輻射干擾

大型整流變壓變頻、電氣等設備在運行過程中，容易出現空間輻射電磁場，導致整個空間遭受輻射干擾。高密度、大功率的電氣電子設備的運行加重空間電磁污染，輻射分布和頻率的復雜性也越來越突出。PLC控制系統長期在這種環境運行，就會遭受到輻射干擾，一是電路感應產生的輻射干擾直接對PLC控制系統內部產生輻射;二是通信線路產生感應對PLC控制系統通信網絡產生的輻射干擾。

二、PLC控制系統抗干擾措施

（一）硬件措施

硬件抗干擾措施是PLC控制系統正常運行的主要方法之一，在具體的抗干擾操作中，可以結合具體的干擾因素實施針對性處理。例如：對接地系統干擾進行針對性處理。為了保證PLC控制系統接地良好，需要對輸入端、輸出端以及電源干擾進行處理。通常系統的接地方法與信號頻率之間關系密切，倘若頻率在1MHz以下，可以采用一點接地措施;倘若頻率在10MHz以上，則需要采用多點接地方法;倘若頻率在1MHz～10MHz之間，電力工作人員可以借助一點接地措施，即所有的地線端子需要與距離最近的及地點進行有效連接，以便保證達到良好的抗干擾效果[3]。此外，需要對接地線截面積進行合理控制，即不能低于2mm2，接地電阻控制在2Ω以下，并且使用專業的接地線。倘若對空間電磁輻射實施抗干擾處理，需要屏蔽電纜、PLC局部屏蔽等實施有效保護措施;或者是對PLC控制系統中的主要部件進行屏蔽處理，并使用具有較好的導磁性、導電性能較好的屏蔽材料，以便實現對外界干擾信號的有效屏蔽，并且能夠對自身電磁輻射的干擾產生良好的屏蔽作用。在對PLC控制系統采取硬件抗干擾措施時，需要工作人員從干擾因素的角度出發，采取合適的措施進行抗干擾處理。

（二）軟件措施

PLC控制系統抗干擾措施的實施過程中，可以從軟件設備結構方面入手。簡單的說，就是采取合適的方法處理系統中通過信號進行設定的計算機程序，降低感染信號對PLC控制系統運行的影響。該方法能夠在很大程度上減少企業在抗干擾方面投入的成本，并且能夠在一定程度上保證較好的抗干擾效果。應用該技術的主要原理是數字濾波技術，能夠對系統中的信號進行合理處理，從而有效剔除干擾類信號[4]。目前我國采取的PLC控制系統軟件抗干擾措施較多，應用范圍較廣，且干擾效果較好?，F如今，數字濾波技術是抗干擾效果較好穩定的抗干擾措，能夠以比較便捷的措施修改PLC控制系統參數，并且能夠達到較好的濾波操作需要?？垢蓴_措施中需要重點注意PLC控制系統中的電回路數量，回路數量較多會增加干擾信號的處理時間，很難保證及時下達并完成控制程序指令，對系統的運行效率產生影響。因此，在使用PLC控制系統時，需要結合實際情況采取合適的軟件抗干擾措施。

結語

時代的進步推動技術的發展，PLC控制系統也在這樣的背景下快速發展、廣泛應用，并且逐漸占據重要地位，但該系統還存在較多需要改進的地方，尤其需要分析干擾因素，采用行之有效的抗干擾措施，提高PLC控制系統運行效率，為推動我國電力事業穩步發展奠定基礎。

參考文獻

[1]唐禹.基于PLC控制系統干擾及抗干擾措施分析[J].電子世界，2020（24）：194-195.

[2]謝智華.淺談生產企業設備控制系統（PLC）通訊抗干擾措施[J].化工管理，2020（01）：189-190.

[3]梁健峰，周廣宏，于多.PLC控制系統應用中干擾問題的研究[J].集成電路應用，2018，35（12）：27-29.

[4]孫遠勇，王楓.PLC控制系統的干擾源分析與抗干擾措施[J].建材與裝飾，2018（39）：232-233.