PLC应用中需要注意的问题.pdf

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虽然PLC是一种用于工业现场的前端自动化技术基础装备,
可以直接在多数工业环境中使用。然而,当生产环境过于恶劣,
电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或
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,从而不能保证PLC的正常运行,要提高PLC控
制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能
力;另一方面,要求设计、安装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。
因此在使用中应注意以下问题。

(1)温度。PLC要求环境温度在0—55摄氏度,安装时不
能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。
(2)湿度。为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应
小于85%(无凝露)。
(3)空气。避免有腐蚀和易燃的气体,例如***化氢、硫化
氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC
安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
(4)震动。应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为
10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必
须采取减震措施,如采用减震胶等。
(5)电源。PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能
力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安
装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。
一般PLC都有直流24V输出提供给输入端,当输入端使用外接
直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,
由于纹波的影响,容易使PLC接收到错误信息。

现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统
可靠性的因素之一,所谓治标先治本,找出问题所在,才能提
出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。
(1)干扰源及一般分类。影响PLC控制系统的干扰源,大都
产生在电流或电压剧烈变化的部位,其原因是电流改变产生磁
场,对设备产生电磁辐射;磁场改变产生电流,电磁高速产生
电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同,分为共模干扰和差模
干扰。
(2)PLC系统中干扰的主要来源及途径。
对于强电干扰,PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由
于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感
应电压。尤其是电网内部的变化,刀开关操作浪涌、大型电力
设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,
都通过输电线路传到电源原边。柜内干扰控制柜内的高压电器,
大的电感性负载,混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干
扰。
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。
来自接地系统混乱时的干扰。接地是提高电子设备电磁兼
容性(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。
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。
变频器干扰。一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电
网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;
二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备
的正常工作。

(1)电源的合理处理,抑制电网引入的干扰。对于电源引入
的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压
器,以减少设备与地之间的干扰,还可以在电源输入端串接LC
滤波电路。
(2)正确选择接地点,完善接地系统。良好的接地是保证PLC
可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接
地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。
完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
(3)对变频器干扰的抑制。变频器的干扰处理方法:加隔离
变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的
传导干扰阻隔在隔离变压器之前。使用滤波器,滤波器具有较
强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,
有些还兼有尖峰电压吸收功能。使用输出电抗器,在变频器到
电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传
输过程中线路产生电磁辐射,影响其它设备正常工作。