2.2综合抗干扰设计
主要考虑来自系统外部的儿种抑制措施。主要内容包括:对PLC系统及外引线进行评比以防空间辐射电磁干扰;对外弓}线进行隔离、滤波,特别是动力电缆,分层布置,以防通过外引线引人传导电磁干扰;正确设计接地点和接地装置,完善接地系统。另外还必须利用软件手段,进一步提高系统的安全可靠性。
3 主要抗干扰措施
3.1采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰
在PLC控制系统中,电源占有极重要的地位。电网干扰串人PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源(如CPU、电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等祸合进人的。对于变送器和共用信号仪表供电选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少PLC系统的干扰。此外,为保证电网馈电不中断,可采用在线式不间断供电电源9UPS0供电,提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能,是一种PLC控制系统的理想电源。
3.2 电缆选择的敷设
为了减少动力电缆辐射电磁干扰,尤其是变频装置敷电电缆的辐射电磁干扰。在工程中,因采用钢带恺装屏蔽电力电缆,从而降低动力电缆生产的电磁干扰。长距离配线时,输人信号线与输出信号线分别使用各自的线缆。交流信号与直流信号分别使用各自的线缆输人输出信号线与高电压、大电流的动力线分开配线。集成电路或晶体管设备的输人、输出信号线,必须使用屏蔽线缆。避免信号线与动力电缆靠近平行敷设,以减少电磁干扰。
3.3 I/0模块的定性分析
绝缘的输入、输出信号和内部问路L匕非
绝缘的抗干扰性能好;双向晶闸管和晶体管型的无触点输出在PLC控制器侧产生的干扰小;输人模块允许的输人信号ON-OFF电压差大,抗干扰性能好;输人信号响应时间慢的输人rl块抗f扰性能好。因此,从抗干扰的角度考虑,I/0模块选型时应考虑以下因素:干扰多的场合,使用绝缘型的I/O模块;安装在控制对象侧的I/O模块要使用绝缘型的I/0模块;无外界干扰的场合,可使用非绝缘型的I/O模块。
3.3.1 防精入信号干扰
除采用滤波器和控制器良好接地来抑制干扰外,还可考虑以下抗输人干扰的措施。在输入端有感性负荷时,为了防止反冲击感应电动势,在负荷两端并接电阻和电容(为交流输人信号时)见图1,或并接续流二极管(为直流输人信号)见图2。交疏输入方式时,电阻、电容的选择要恰当,才能起到较好的效果。负荷容量在1OVA以下一般选0。1μF、120Ω;负荷容量超过1OVA则选用0。47μF、47Ω比较合适。如果与输人信号并接的电感性负荷较大时,使用继电器中转效果更好。防感应电压的措施K DA。输人端并接浪涌吸收器;②在长距离配线和大电流场合,感应电压大,可用继电器转换。
3.3.2 防止输出信号的干扰
输出信号干扰的产生:感性负荷场合,输出信号由OFF变成ON时产生突变电流,从ON到OFF时产生反向感应电动势,所有这些,都可能产生干扰。防止干扰的措施:
(1)交流感性负载,在负载的两端并接R,C作为浪涌吸收器。交流220V电压功率为400VA左右时R,C的值分别为47Ω,0。47μF,R,C越靠近负载,其抗干扰效果越好,见图3,
(2)直流负载场合,在负载的两端并接续流二极管,见图4,二极管也要靠近负载,二极管的反向耐压应时负载电压的4倍。
控制器将开关最输出的场合,不管控制器本身有无抗干扰措施,都最好采取图3(交流负载)和图4(直流负载)的抗干扰对策。在开关时产生较大干扰的场合,交流负载可使用双向晶闸管输出模块。在控制盘内用中间继电器进行中间驱动负载的方法时很有效的。对于电子设备的抗干扰技术,主要原则是抑制于扰源,PLC可编程控制器输出信号的干扰,可通过良好的接地引人大地,从而减少干扰的影响。