来自信号线引入的干扰
与PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信息之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;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,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。对于隔离能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。
(3)来自接地系统混乱时的干扰
接地是提高电子设备电磁兼容(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统将无法正常工作。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统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。例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态如雷击时,地线电流将更大。
此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内有会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
来自PLC系统内部的干扰
主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容,比较复杂,作为应用部门是无法改变,可不必过多考虑,但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。
三、PLC控制系统工程应用的抗干扰设计
为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰,必须从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施:抑制干扰源;切断或衰减电磁干扰的传播途径;提高装置和系统的抗干扰能力。这三点就是抑制电磁干扰的基本原则。
PLC控制系统的抗干扰是一个系统工程,要求制造单位设计生产出具有较强抗干扰能力的产品,且有赖于使用部门在工程设计、安装施工和运行维护中予以全面考虑,并结合具有情况进行综合设计,才能保证系统的电磁兼容和运行可靠。进行具体工程的抗干扰设计时,应主要以下两个方面。
1设备选型
在选择设备时,首先要选择有较高抗干扰能力的产品,其包括了电磁兼容(EMC),尤其是抗外部干扰能力,如采用浮地技术、隔离能好的PLC系统;其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标,如共模拟制比、差模拟制比,耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作;另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩。在选择国外进口产品要注意:我国是采用220V高内阻电网制式,而欧美地区是110V低内阻电网。由于我国电网内阻大,零点电位漂移大,地电位变化大,工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上,对系统抗干扰能要求更高,在国外能正常工作的PLC产品在国内工业就不一定能可靠运行,这就要在采用国外产品时,按我国的标准(GB/T13926)合理选择。
National Instruments NI SCXI-1100 32CH Analog Input Mod
Allen-Bradley 1746-NI4 (4) Analog Input Module
Allen Bradley PLC-5 System 1771-IFE/C Analog Input Modu
Analog Devices RTI-1225 Analog Input/Output Card
ADLINK Technology ND-6017 NIB 8-CH Analog Input FreShip
Allen Bradley PLC-5 System 1771-IFE/A Analog Input Modu
Control Microsystems 5501 SCADAPack Analog Input LNC
RME AEB 4-I 4CH analog input modules NEW
Analog Voltage Input Signal Conditioners, Wide Bandwidt
WAGO 750-467 2-CH Analog Input 0-10V I/O Module
BECKHOFF ANALOG INPUT KL3002 NEW
ALLEN BRADLEY 1771-IFC ANALOG INPUT NEW !
2 CHANNEL ANALOG INPUT TERMINAL BECKHOFF EL3162 – NEW
2 CHANNEL ANALOG INPUT TERMINAL BECKHOFF EL3162 – NEW
2 CHANNEL ANALOG INPUT TERMINAL BECKHOFF EL3162 – NEW
Red Lion Input Panel Meter PAXD Display 1/8
Red Lion Input Panel Meter PAXD Display 1/8
Omron C200H-AD002 8PT ANALOG INPUT Free Ship
Advantech ADAM-5017 8-ch analog input module
BECKHOFF ANALOG DIFF INPUT KL3052 NEW
BECKHOFF ANALOG INPUT RTD KL3202 NEW
SET OF 2 ANALOG INPUT DIFFERENCIALS BECKHOFF EL3102
NI PCI-6030E Analog-Input Multifunction DAQ
Sony BKM-129X Analog Component Input Adaptor
Barco R7627455 RGB Analog Input 808S
Barco R762719 RGB Analog Input 808S
Barco R7621055 2nd RGB Analog Input 808S
National Instruments NI SCC-AI05
Analog Devices Isolated current input 5B32-01
Barco D320 RGBHV Analog Input R9850950 RefurbishedSpar?e
NOVELLUS ANALOG INPUT PCB SLOT 6 PART # 19-00126-00
MCG Model DMC6D Analog Input Brush Servo Amplifiers
NJU8752V [NJU8752] Analog Signal Input Class D Amp IC
Analog Devices 5B46-02 ISOLATED FREQ TO VOLT INPUT MODU
Siemens 6ES5-460-4UA12 6ES54604UA12 Analog Input
SIEMENS 6ES5-460-7LA13 6ES54607LA13 Analog Input
Allen Bradley 1746-NI8 1746NI8 Analog Input NIB
Mitsubishi MELSEC A68AD Analog input module Free Ship
Advantech ADAM-4019 Analog Input Module NIB FS