谈谈PLC的抗干扰能力
PLC控制系统抗干扰浅谈
PLC控制系统抗干扰浅谈摘要：分析了电磁干扰及其对plc控制系统干扰的机制，指出在工程应用时必须综合考虑控制系统的抗干扰性能，并结合工程提出了几种有效的抗干扰措施。
关键词：辐射电磁场（emi）1.概述随着科学技术的发展，plc在工业控制中的应用越来越广泛。
plc 控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。
自动化系统中所使用的各种类型plc，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。
要提高plc控制系统可靠性，一方面要求plc 生产厂家用提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。
2.电磁干扰源及对系统的干扰2.1 干扰源及干扰一般分类影响plc控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。
其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。
共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。
差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。
2.2 plc控制系统中电磁干扰的主要来源2.2.1 来自空间的辐射干干扰空间的辐射电磁场（emi）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。
浅析PLC系统的抗干扰问题
一 一
一
３ ０一
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关 键 词 ： 扰 源 ； 干 扰 ； 施 干 抗 措
号 ， Ｐ Ｃ系统无法正常工作 。 Ｌ 使 Ｌ Ｐ Ｃ系统 的接地 用直接接地方式。 由于信号电缆分布电容和输入 要提高 Ｐ Ｃ的可靠性 ， Ｌ 一方面要求 Ｐ Ｃ制 包括交流接地 、 Ｌ 屏蔽接地 、 系统接地和保 护接 地 装置滤波等的影响 ， 装置之间的信号交换频率一 造商提高设备的抗干扰能力 ， 另一方面要求工程 等 。接地系统混乱对 Ｐ Ｃ系统的干扰主要是 各 般都低于 １ ｚ 以 Ｐ Ｃ控制系统接地线采用 Ｌ ＭＨ ， 所 Ｌ 设计 、 安装施工和使用维护中引起高度重视 多方 个接地点电位分布不均 ， 同接地点间存在地电 不 点接地和 串联一点接地方式 。 集中布置的 Ｐ Ｃ Ｌ 配合有效地增强系统的抗干扰 陛能。 位差 ， 引起地环路电流 ， 影响系统正常工作 。 如 系统适于并联一点接地方式 ， 例 各装置的柜体 中心 电缆屏蔽层必须一点接地 ， 如果两端接地则存在 接地点以单独的接地线 引向接地极 。 ２ 电磁干扰源及其对系统的影 响 如果装置间 地电位差有 电流流过屏蔽层 ， 当发生异常状态 如 距较大 ， 用串联一点接地方式 。 应采 ２ｔ ．干扰源及干扰的一般分类 地线电流将更大。 ４ ． ２电缆选择 的敖设 影 响 Ｐ Ｃ系统的干扰源大都产生在电流或 雷击 时， Ｌ 电压剧烈变化的部位 ， 电荷剧烈移动 的部位 这些 此外 ， 屏蔽层 、 接地线和大地有可能构成 闭 为了减少动力 电缆辐射 电磁 干扰 ，尤其是 就是噪声源 ，即干扰源。 按噪声产生 的原 因分 合环路 ， 在变化磁场 的作用下 ， 屏蔽层 内会 出现 变频装置馈电电缆须采用铠装屏蔽 电力电缆 ， 以 为放电噪声 、 浪涌噪声、 高频振荡噪声等 ； 按噪声 感应电流 ， 通过屏蔽层与芯线之间的耦合 ， 干扰 降低电磁 干扰 。 同类型的信号分 别由不同电缆 不 的波形、 性质分为持续噪声 、 偶发噪声等 ； 按噪声 信 号回路 。 传输 ， 号电缆应按传输信号种类分层敖设 ， 信 严 干扰模式分为共模干扰和差模 干扰。共模 干扰 ２ ． 自空间的辐射干扰 ．３来 ２ 禁用 同一 电缆 的不同导线 同时传送动力电源和 和差模干扰是一种比较常用 的分类方 法。共 模 空 间的辐射 电磁场 （ Ｍ ） Ｅ Ｉ主要是 由电气设 信号 ， 避免信 号线与动力电缆靠近平行敖设 ， 以 干扰是信号对地的电位差 ， 主要由电网串人 、 地 备 、 网络的暂态过程 、 电力 无线电广播 、 电、 雷 雷 减少电磁 干扰 。 电位差及空间电磁辐射在信号线上感 应的共态 达 、 和高频感应加热设备等产生的 ， 电视 通常称 ４ ３硬件滤波及软件抗如果措施 （ 同方 向） 电压迭加所形成。 差模干扰是指作用于 为辐射 干扰 。其影响主要通过两条路径 ： 一是直 信号在接入计算机前 ，在信号线与地间并 信 号两极间的干扰电压， 主要由空间 电磁场在信 接对 Ｐ Ｃ内部的辐射 ， Ｌ 由电路感应产生干扰 ； 二 接电容 ， 以减少共模干扰 ； 在信号 两极 间加装滤 号间耦合感应及 由不平衡 电路转换共模 干扰 所 是对 Ｐ Ｃ Ｌ 通信 网络 的辐射 ，由通信线路的感应 波器可减少差模干扰。 由于电磁干扰的复杂性在 形成 的电压。 引入 干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所 Ｐ Ｃ的软件设计和组态时进行抗干扰处理 ， Ｌ 进一 ２ Ｌ ．Ｐ Ｃ系统中电磁干扰的主要来源 ２ 产生 的电磁 场大小 ， 特别是频率有关 ， 通过 步提高系统的可靠性。 一般 如数字滤波和工频整形采 ２ ．来 自 ．１ ２ 系统内部的干扰 设置屏蔽电缆和 Ｐ Ｃ Ｌ 局部屏蔽及高压泄放元件 样 ， 可有效 消除周期性干扰 ； 定时校正参考点 电 主要 由系统 内部元器件及电路间的相互 电 进行保护。 位， 并采用动态零点 ， 可有效防止电位漂移 ； 采用 磁辐射产生 ， 这都属于 ＰＣ制造商对系统 内部 Ｌ ３Ｐ Ｃ控制 系统的抗干扰没计 Ｌ 信息冗余技 术 ， 计相应 的软件标志位 ； 设 采用间 进行电磁兼容设计的内容 比较复杂 ， 作为使用部 为保证 Ｐ Ｃ在工业电磁环境中免受或减 少 接跳转 ， 置软件 陷阱等提高软件结构可靠性。 Ｌ 设 门可不必过多考虑， 但要选择有较多工程 使用业 内外电磁 干扰 ， 须在设计 阶段采取 －＋＃面抑制 － ｙ ４ 采用性 能优 良的电源抑制 电网引入魄 ４ 绩且成熟系统。 措施 ： 一是抑制干扰源 ； 二是切断或衰减 电磁 干 刊 ￡ ２ ． 自系统外引线的干扰 ． ２ ２来 扰的传播途径 ； 三是提高装置和系统的抗干扰能 电 网干扰 串人 Ｐ Ｃ系统 主要通 过 Ｐ Ｃ系 Ｌ Ｌ 主要通过信号和电源线引入 ， 常称为传 力。Ｐ Ｃ 通 Ｌ 系统的抗干扰是—个系统工程 ， 不仅要 统的供电电源、变送器供电电源和与Ｐ Ｃ系统 Ｌ 导干扰。 求制造商设计生产 出具有较强抗干扰能力 的产 具有直接 电气 连接的仪表供 电电源等耦合进人 （） 自信号线 的干扰 。与 Ｐ Ｃ连接的各 品 ， 有赖于使用部门在工程设计 、 施工和 的。现在 Ｐ Ｃ供电电源一般 都采用 隔离性能较 １来 Ｌ 且 安装 Ｌ 并结合具体． 隋况进行 好 电源 ，而对于变送器供电的电源和 Ｐ Ｃ系统 类信号线除 了传输有效的各类信息之外 ， 总会有 运行维护 中予 以全面考虑 ， Ｌ 外部干扰信号侵入 。此干扰主要有两种途径 ： 一 综合设 计， 才能保证 系统的电磁兼容 陛和运行可 有直接 电气连 接的仪表的供 电电源虽然采取了 是通过变送器供 电电源或共用信号仪表 的供 电 靠性 。具体工程的抗干扰设计主要分为 以下两 定的隔离措施 ， 但普遍 还不够 ， 主要是使用 的 电源串人的电网干扰 ； 二是信号线受空间 电磁辐 个方面 。 隔离变压器分 布参数大 ， 抑制干扰能力差 ， 电 经 射感应的干扰 ， 即信号线上的外部感应干扰。由 ３ ． １综合抗 干扰设计 源耦 合而串 ＾ 共模干扰 、 差模干扰。 因此， 对于变 信 号线引人的干扰会 引起 Ｉ ／ Ｏ信号 工作 异常 和 主要考虑来 自系统外部的几种有效 抑制措 送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、 抑 测量精度大大降低 ， 严重时将引起元器件损伤。 施 。 主要包括 ： Ｐ Ｃ系统及外部引线进行屏蔽 制带大 的配电器 ，以减 少 Ｐ Ｃ 对 Ｌ Ｌ 系统的干扰 。此 对于 隔离性能差的系统， 还将导致信号间互相干 以防空间辐射电磁干扰 ； 对外部引线进行隔离 、 外 ， 保证 电 网馈点不 中断， 应 可采用在线式不 间 扰， 引起共地系统 总 回流， 线 造成逻辑 数据变化、 滤波 ， 特别是动力电缆 ， 分层布置， 以防通过外部 断 供 电 电源（ Ｐ ） 电 ， ｕ ｓ供 提高 供 电的安全 可靠 误动作和死机 。 Ｌ ＰＣ因信号线引入的干扰造成 Ｉ 引线引人传导 电磁干扰 ； ／ 正确设计接地点和接地 性 。 并且 Ｕ Ｓ Ｐ 还具有较强的干扰隔离性能 ， 是一 Ｏ模块损坏数 相当严重 ， 由此引起 系统故 障的情 装置 ， 完善接地系统。 另外还必须利用软件手段 ， 种 Ｐ Ｃ控制系统的理想 电源 。 Ｌ 况也很多。 进一步提高系统的安全可靠性。 ５结束语 （） 自电源线的干扰 。Ｌ ２来 Ｐ Ｃ系统 的正常供 ３ 设备选型 ２ Ｐ Ｃ控制系统 中的干扰是—个十分复杂的 Ｌ 电电源均由电网供 电。由于电网覆盖范围厂 ， 它 在选择设备时 ，首先要选择有较高抗 干扰 问题 ， 抗干扰设计 中应综合考虑各方面的因素 在 包括 Ｅ ）外部抗 干 合理有效地抑制抗干扰， 将受到所有空间电磁干扰 而在线路上感 应电压 能力的产品 ， 电磁兼 容性（ＭＣ 、 对有些干扰情况还需具 和电流 。尤其是电网内部 的变化 ， 大型电力设备 扰 能力 等 ， 如采用浮地技术 、 隔离性能好 的 Ｐ Ｃ 体问题具体分析，才能够使 Ｐ Ｃ Ｌ Ｌ 控制系统正常 起停 、 电网短路暂态 冲击 、 交直流传动装 置引起 系统 ； 其次了解制造商提供的抗干扰指标 ， 如共 工作。 的谐波等都通过输 电线路传到 电源原边。Ｌ Ｐ Ｃ电 模 拟制 比、 差模拟制比、 耐压能 力、 许在 多大 电 允 参 考 文 献 源通常采用隔离电源 ， 由于其机构及制造工艺 场强度和多高频率的磁场强度环境 中工作 ； 但 另外 ［ １ ］邓则名 ．电器与 可编程控制 器应 用技 术 ， ２０ ０ ２年 出版 … 等因素使其隔离 陛并不理想 ， 再加上分布电容的 考查其在类似工作中的应用实绩 。 存在 ， 绝对隔离是不可能的。 ４主要抗干扰措施 ［ 汪道辉． 与可编程控制 系 ２ ］ 逻辑 统叨，９ ８ １９ ． （） 自接地系统混乱时的干扰 。 ３来 接地是提 ４ ． １正确选择接地点完善接地系统 【 建筑物 防雷设计规 范 （ Ｂ ５ ０ ７ ９ ） ０ ０ ３ Ｊ Ｇ ０５－４（ ０ ２ 高电子设备 电磁兼容性 （Ｍ ） Ｅ Ｃ 的有效手段之一。 接地的 目的一是为了安全 ，二是为了抑制 版 ） ． ． 良好 的接地既能抑制 电磁干扰 的影 响又能抑制 干扰 。完善 的接地系统是 Ｐ Ｃ 电磁干扰的重 ［电子计算机场地 通用规 范（ Ｂ ２８－００． Ｌ抗 ４ ］ Ｇ ／ ８７２ ０） Ｔ 设备 向外发 出干扰 ；反之会引入严重的干扰信 要措施之一。Ｐ Ｃ属高速低电平控制装置 ， Ｌ 应采
简述PLC控制系统的抗干扰措施
简述 Ｐ Ｃ控制系统的抗干扰措施 Ｌ
徐 娓
（ 东滨 州技术 学 院 山东 滨 州 ２ ６ ０ 山 ５ ０ ０）
摘
要 ：分 析 了提 高 Ｐ Ｃ控 制 系统 抗 干扰 措 施 的 重要 性 ，指 出在 工程 应 用 时必 须综 合 考 虑控 制 系统 的抗 干扰 性 能 ，并提 出几 种抗 干 Ｌ
扰措施 。
关 键词 ：可靠性 抗 干扰 硬件 软 件 引 言 Ｐ Ｃ Ｌ ，是可 编 程控 制 器 的 英文 缩 写 ，它 是一 种 专 门 为适 应工 业 生 产环 境 而设 计 的控 制 设 备 。他 们 有 的 是 集 中安 装 在 控制 室 ， 有 的是 分散 安 装在 生 产现 场 的 各单 机 设 备上 ．为适 应 由强 电 电路 和 强 电设备 所 形成 的恶 劣 电磁 环境 ，生产 厂 家在 设计 和制造 过 程 中采用 了多层 次 抗 干扰 和 精选 元 件 措 施 ，故 Ｐ Ｃ具 有抗 干扰 强 、 Ｌ 运 行稳 定 、可靠 性 高 等优 点 。适 应 恶 劣工 业尽 管 其制 造 厂采 取 了 些措 施 ，使 得 它 的可 靠 性 较 高 ，但 是 由于它 直 接 和现 场 的 ＩＯ ， 设备 相连 ，外 来干 扰很 容 易通 过 电 源线 或 Ｉ ／ Ｏ传输 线 侵入 ，造成 程 序误 变或 运 算错 误 ，从 而产 生 误 输入 并 引起 误 输 出 ，这将 会造 成设 备 的失 控 和误 动作 。从 而 引起 控 制 系统 的误 动 作 。Ｐ Ｃ受 到 Ｌ 的干 扰 可分 为外 部 干扰 和 内部 干扰 。在 实 际 的生 产环 境 下 ，外部 干扰 是 随机 的 ，与 系统 结构 无 关 ，且干 扰源 是 无 法消 除 的 ，只能 针对 具 体情 况 加 以 限制 ；内部 干 扰 与系 统结 构 有关 ，主要 通 过系 统 内交 流主 电路 ，模拟 量输 入 信 号 等 引起 ，可 合理 设 计 系统 线路 来 削弱 和抑制 内部 干扰 和 防 止外 部 干扰 。随 着 Ｐ Ｃ应 用的 日渐广 Ｌ 泛 ，其抗 干 扰 问题 也 显 得 日益 重 要 。本 文就 此 问题 提 出一些 抗 干 扰 的措 施 。
PLC控制系统的抗干扰分析及措施的研究
业机械 化操作 的正 常运行。
１ Ｐ Ｌ Ｃ 的 基 本设 备 结 构
（ １ ） 电 源控 制 设 备
Ｐ Ｌ Ｃ 控 制系 统在 前 期 准备 中进行 数 据信 息
分析 。由中央 管理 器应用数据 并操作输入 ．这些
带 来 的 机 械 化 水 平
是在 接地点 的选择上 ．还 是应该避 开 电磁场较强 的地 方 。如果 遇到 比较 恶劣 的现 场环境 ，应 该采
（ ３ ）Ｐ Ｌ Ｃ编程技 术能 简明信 息检 索
用一些防护措 施 ．例如对 外壳结 构进行 密封 、防
尘 、抗震 的封 装保护 。 ４ 解决 Ｐ Ｌ Ｃ控制 系统 抗干扰的 方法 （ １ ）改善 Ｐ Ｌ Ｃ控制 系统的 内部环境
准备 工作 都是 为 了实现 Ｐ Ｌ Ｃ 控制 系统 的通信 功 能 。Ｐ Ｌ Ｃ通 讯功 能 系统 把 其他 工 作 系统 进行 分 析 而得 出的操作 方案 ．及 时发布 到机械操 作运行 的各个关 口 ，保证 工厂机械操作 的安全运 行 ．实
Ｐ Ｌ Ｃ控 制 系统 是 基于 电子计 算 机 网络 来 实 现 的 ．因此保 证 通 电才 能确保 Ｐ Ｌ Ｃ 控制 系统 的
众 多 电子设 备集合在一起 引发磁场 干扰 ．可 以通过扩大 内部空 间实现抗干扰 。如逻 辑电路 与
模 拟电路会 互相产生辐 射 ．在设 备安置 时就应考
写入 程序运 用多种 编程语言 ．达到 程序重 新设置
的 目的 ３ Ｐ Ｌ Ｃ控制 系统 主要 的干扰来源
（ １ ）Ｐ Ｌ Ｃ 控 制 系统 内部 产 生 的 干 扰
用越来越广 泛
，
浅析PLC控制系统抗干扰问题
３ ）在毫秒或微秒级的脉冲干扰信号 中，高 次谐波 成分较高。 因此 ，可 以采 用低通滤波器 抑制高频干扰。 ４ ）电网中，由于触点开关的启停 ，形成宽 量大时 ，仅凭低通滤波器来抑制高次谐 波的干
除 了传输 有效的各类信息 外，总会有外部干扰 频带的瞬 变干扰 ，其能量是随机 的。当干 扰能
（ ）电源干扰防御措施 １ Ｐ 控制系统的电源，一般都是２ ０ Ｌ Ｃ ２ Ｖ，而
使Ｐ 系统无法正常工作。Ｐ 控制系统的地 Ｌ Ｃ Ｌ Ｃ
线包括 系统地、屏蔽地 、交流 地和 保护地等 。
电网中大的感性负载 、可控硅装 置等设备的投
这样 会引起各个接地点 电位分 布不均 ，不 同接 切过程 ，很容易造成电压畸变或毛刺 ，畸变 的 地 点间存在地电位差 ，引起地 环路 电流 ，影响 电源通过交流 电源传给Ｐ 控制系统 ，形成 强 Ｌ Ｃ 系 统正 常工 作 。例 如电缆 屏 蔽 层必须 一 点接 大的干扰 。因此 ，在系统设计时通常要采用以
２ ）使用集成电压调整器进行调整 ，以适应 交流电网的波动和过 电压、欠电压的影响 ，并
影 响Ｐ 内逻辑 电路和 模拟 电路的正常工作。 Ｌ Ｃ
Ｐ 工作 的逻辑 电压干扰容 限较 低 ，逻辑地 电 对Ｃ ＬＣ Ｕ核心部件所需要的＋ Ｖ Ｐ ５ 电源采用 多级滤
位的分布干扰容易影响Ｐ 的逻辑运 算和数 据 波处理 。尽量使 电源 线平 行走线 ，使电源线对 Ｃ Ｌ 存贮 ，造成数据混乱 、程 序跑飞或死机 。模拟 地呈低阻抗 ，以减少 电源噪声干扰。 地 电位的分布将导致测量 精度下降 ，ｇ起信号 ｌ 测控失真和误动作。
浅析Ｐ Ｃ Ｌ 控制系统抗干扰问题
王 力 黑龙江联通公司绥化分公 司
plc的主要特点
plc的主要特点
1．抗干扰力量强、牢靠性高
在工业现场存在着电磁干扰、电源波动、机械振动、温度和湿度的变化等因素，这些因素都影响着计算机的正常工作。
而plc从硬件和软件两个方面都实行了一系列的抗干扰措施。
在硬件方面，PLC采纳大规模和超大规模的集成电路，采纳了隔离、滤波、屏蔽及接地等抗干扰措施，并实行了耐热、防潮、防尘和抗震等措施；在软件上采纳数字滤波等抗干扰和故障诊断措施。
以上这些措施使PLC具有了很强的抗干扰力量和很高的牢靠性。
2．掌握系统结构简洁、使用便利
在PLC掌握系统中，只需在PLC的输入/输出端子上接入相应的信号线即可，不需要连接继电器之类的低压电器和大量简单的硬件接线电路，大大简化了掌握系统的结构。
PLC体积小、质量轻，安装与维护也极为便利。
另外，PLC的编程大多采纳类似于继电器掌握线路的梯形图形式，这种编程语言形象直观、简单把握，编程特别便利。
3．功能强大、通用性好
PLC内部有成百上千个可供用户使用的编程元件，具有很强的功能，可以实现特别简单的掌握功能。
另外，PLC的产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户使用，用户能敏捷便利地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的掌握系统。
1。
关于PLC控制系统中的抗干扰
工 艺 因素 使 其 隔 离 性 并 不 理 想 。 实 际 上 ， 由于 分 布 参 数 特
别 是 分布 电容 的存 在 ，绝 对 隔 离是 不 可 能 的。
与 芯 线 之 间 的耦 合 将 会 干 扰 信 号 回路 。若 系 统 地 与 其 他 接 地 处 理 混 乱 ， 所 产 生 的 地 环 流 就 可 能 在 地 线 上 产 生 不 等
发 出 干 扰 ：而 错 误 接 地 ，反 而 会 引 入 严 重 的 干 扰 信 号 ，使 Ｐ Ｃ无 法 正 常 工 作 。 ＰＬ Ｌ Ｃ控 制 器 的 地 线 包 括 系统 地 、 屏 蔽 地 、 交 流 地 和 保 护地 等 ，接 地 系统 混 乱 对 ＰＬ Ｃ控 制器 的 干 扰 主 要 是 各 个 接 地 点 电位 分布 不均 ，不 同接 地 点 间存 在地 电位 差 ，引 起地 环 路 电流 ，影 响 系 统 正 常 工作 。
远 离 干 扰 源 ，并 且 采 取 相 关 一 系 列 抗 电 磁 辐 射 感 应 的 措
施 ，控 制 设 备 就 能 得 到正 常运 行 。
度 重 视 ， 多 方 配 合 才 能 较 好 地 解 决 问 题 ，有 效 地 增 强 控 制 器 的抗 干 扰性 能。
一
对 于 隔 离 性 能 差 的 系统 ，还 将 导 致 信 号 的互 相 干 扰 ， 引 起 共 地 系 统 总 线 回 流 ，造 成 逻 辑 数 据 变 化 、 误 动 和 死 机 。 ＰＬ 控 制 器 因 信 号 引 入 干 扰 造 成 Ｉ Ｃ ／ ０模 件 损坏 数相 当严
实 践 应 用 中 ， 因 电 源 引 入 的 干 扰 造 成 Ｐ Ｃ 制 器 故 障 Ｌ 控
浅谈PLC系统干扰因素及抗干扰措施
效果 明显增 加 。在 汽 轮机 的实 际工 作 过程 中 ， 当动 叶 的线速 度 从 １０ ／ 连 续 加速 到 ２０ｍ ｓ ，汽 水 分 离系 数 并 没有 明显 降低 ， ３ ｓ ｍ ３ ／ 时 流体 的主流 道 相 分离 ，而 进 入 到动 叶 时 已经 发 生 了较 为 明显 的 角
自己的几 点想 法 。
１ Ｐ Ｃ 控 制 系 统 干 扰 因 素 分 析 Ｌ
１ １ 来 自空 间辐 射 的干 扰 ．
用 信 号仪 表 的供 电电源 串入 的 电网干 扰 ；二是 信号 线 受 空 间电磁
辐 射 感应 的 干扰 ， 即信 号 线上 的外 部 感应 干 扰 ， 这种 干 扰往 往 非 常
危 害 。 践证 明， 电源 引入 的干 扰造 成 Ｐ Ｃ控 制系 统故 障 的情 况 实 因 Ｌ 广 泛 的应 用 。作 为 一种 特 殊 的控 制 计 算机 ， 具 有 编程 简 单 、 用 它 通 很多。 性 好 、 能强 等优 点 ， 功 系统 的抗 干 扰 能 力关 系 到整 个 系统 的可 靠运 １ ． 由于 信 号线 路 导致 的干 扰 ．２ ２ 行 、 系 到企 业的 经济 效 益 。 关 下面 对 Ｐ Ｃ控 制系 统 的干 扰 问题 谈谈 Ｌ 此 干扰 主 要 有两 种信 息 途 径 ：一 是通 过变 送 器 供 电 电源 或 共
７ １ ｍ 之 间， 粗糙些 的工 作叶片表 层的水膜 厚度也不 到 ４ ｍ。 ～ ２Ｉ ， Ｌ 而 ０ 为 了达 到提 高 动 叶水 分 分离 效 果 的 目的 ， 工程 人 员 （ 斯 科 动 莫
力 学 院） 制 了一种动 叶 除湿 的 结构 ， 图 ２所示 。 研 如
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PLC为何如此可靠？
这不是一个简单问题，要回答清楚不是一两篇文章就行的。
这里，仅作为STIPLC总工程师多年
的经验与朋友们交流一些：
1，搞清可靠性包括那些内容？
可靠性是指产品能在规定的条件下，能准确完成所设计的全部功能。
电子产品一般包括：（1）机械性能
（2）电气性能
（3）热力性能
（4）化学性能
（5）生物性能
（6）使用性能
等方面的可靠性，只要从这几个方面全方位的仔细的科学的落实，产品一定可靠。
机械性能：主要考虑在各种工况下连接的可靠性，如震动，冲击，摔落，冷热涨缩，
腐蚀，霉烂，粉尘。
还有机械接口的电气强度，通流能力，插拔寿命等。
重要的应该冗余（一个电信号连几个针）。
按试验标准规定的振动频率范围内，最好无共振点，如有，应确保连接
可靠。
热力性能：主要考虑功率部件的热设计，考虑最坏情况下，功率元器件的结温在允许
值之下。
这主要应熟悉传热学。
此外，功率元器件的驱动边沿要抖，减少开关
功耗。
要注意元器件在产品规定的温度范围内的参数变化，要有足够余量。
对精密检测要从设计上消除温漂。
化学性能：要根据可能场合，如酸碱，盐雾（如海轮，港口），进行处理。
生物性能：对潮湿高温场合（如海轮），霉菌侵蚀是常见的，所用一些材料应符合
标准（如船用标准），并进性相关处理。
使用性能：要考虑用户错误使用时（如接错，接反），尽可能不坏。
电气性能：（1）要满足基本性能：电气强度（耐压），绝缘电阻，电压波动（如
+25%----30%），频率波动。
要注意PCB布线，及内部连线的爬电距离（高湿度下），内部线缆，PCB印刷线的通流
能力。
（2）特别注意电源的设计：容量足够（在高温满载下），负载很轻很重及
从小容性到大容性下，要动态静特性好，上断电无过冲（或少量）（软起动），
要能抵抗电网电压瞬时中断（如能不间断维持240毫秒供电），
要能抵抗过滤浪涌电压，电快速脉冲群，等的工模与差模干扰及破坏。
还要有过载短路保护能力。
（3）地线设计是极为重要的，一点共地原则永远记牢。
大电流与小电流，模拟与数字，强电与弱电分开（必须分区域）布线。
可不共地也可
一点共地。
（4）驱动感性负载应加缓冲隔离，不要用触发器或锁存器直接驱动。
感性负栽在加续流。
（5）对大电流负载不要与逻辑电路共电源。
要保正大电流负载动作时拉低总电源时，其它电路供电正常。
（6）输出采用：密码刷新，3中取2。
（7）输入采用：滤波，3中取2。
（8）尽可能减小输入（从抗干扰角度）阻抗，输出阻抗
（9）共地时，如有多个电源，设计做到尽量同步上断电。
做不到时，应确保
MOS电源先上电后断电。
（10）大功率元器件要注意DV/DT，DI/DT，开关损耗
（11）输入输出口要有放电回路，以防静电。
（12）经常有这样的情况：当本装置无电时，但与它的输入输出连接的其它设备有电
，设计时要注意保护（尤其是MOS）。
（13）输入往往设计了滤波电路，但要注意上电后的暂态逻辑与无输入信号时的逻辑
要一致，这一点很多人不大注意。
（14）输出电路要确保在上电和断电过程中不会发生误动作。
（15）处理器CPU的复位时见间应晚于输入复位时间，但输出复位时间要晚于CPU上电复
位时间，早于CPU断电复位。
（16）为防止CPU因干扰误输出，重要输出加延时，CPU因看门狗而复位的时间小于输出
延时，这样输出得到及时纠正而没来得及误动。
（17）串行通讯要加检错能力强的校验
（18）网络控制系统，在未收到全部有效输入信号前，不得进行运算输出。
（19）弱信号尽量采用差分输入输出
（20）长线接口尽量加浪涌和静电保护
（21）板卡或模块的外接电路与总线母板间用光藕隔离，而且外接电路的供电最好由
外部供电（不要用带变压器一类的DC/DC由母板供电），这样当一块板卡或模
块因用户不慎强电进入而破坏整机。
（22）为防辐射干扰和磁场干扰，布线时防止形成闭环，非闭环时的闭环面积要尽量小。
（23）为防共模干扰和静电放电干扰，机内要注意合理接地与浮地。
原则是不能有干扰
电流或电压加到内部电路元器件上。
（24）元器件要降额设计（电参数和热参数）
（25）注意分协：元器件故障会造成的后果与设计上的安全措施，各种可能的外接设备故障
的后果及安全措施。
（26）必要的冗余设计
（27）串行通讯中的命令采用密码开/密码关，不能只用简单的1/0
（28）尽量不要采用变化才发送，不变不发送（为了减少通讯量），这样有可能接收者没来及
接收就没了，必须这样时，一定要有应答和重发机制。
最好采用不管变不变都定时发送。
（29）最好不采用主从方式通讯，应采用无主或多主或全主全从方式。
因一主多从时，当主站故障时，通讯失效。
（30）总线网应注意尽可能的监视节点机故障并能自动与总线脱离
（31）网络必须有很强的韧性，任一节点的上电关电插拔，都不影响网络运行
（32）输入信号线短路断路，应能检出，并使结果满量程，而不能浮动不定
2，可靠性设计的实现
（1）要吃透影响可靠性的机理，解决问题的原理与方法
（2）要细致周到全面，尽可能的滴水不漏
（3）要有定性分协，更要定量研究推敲（4）严格按标准和适当超标准设计
（5）吃透每种元器件用法，读透其数据手册（6）加宽加深知识
（7）多积累，多实践
（8）求精。