ABB DSSA165 48990001-LY
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可控制編程系統(PLC)作為工業自動化中的主流控制產品,自誕生至今已經半個世紀,隨著半導體技術、計算機技術和通信技術的發展,工業控制領域已有翻天覆地的變化,PLC在性能、功能、易用性和產品形態等方面已經經歷了五代變革。今天我們就來談談關于PLC難題的解決辦法。
首先老調重彈,說說它的定義:
它是一類可編程的存儲器,用于其內部存儲程序,執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令,并通過數字或模擬式輸入輸出控制各類型的機械或生產過程。
一、抗干擾問題
隨著科學技術的發展,PLC在工業控制中的應用越來越廣泛,它的可靠性也直接影響到工業企業的安全生產和經濟運行,系統的抗*力是關系到整個系統可靠運行的關鍵。要提高PLC控制系統可靠性,一方面要求PLC生產廠家提高設備的抗*力;另一方面,要求工程設計、安裝施工和使用維護中引起高度重視,多方配合才能完善解決問題,有效地增強系統的抗干擾性能。
【干擾源及干擾一般分類】
影響PLC控制系統的干擾源與一般影響工業控制設備的干擾源一樣,大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位,這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源,即干擾源。
干擾源通常按干擾產生的原因、噪聲干擾模式和噪聲的波形性質的不同劃分。
1.按噪聲產生的原因不同:放電噪聲、浪涌噪聲、高頻震蕩噪聲
2.按噪聲的波形、性質不同:持續噪聲、偶發噪聲
3.按噪聲的干擾模式不同:共模干擾、差模干擾
其中共模干擾和差模干擾是一種比較常見的分類方法。共模干擾是型號對地的電位差,主要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(同方向)電壓迭加所形成、共模電壓有時比較大、特別是采用隔離性能差的配電器供電室,變送器輸出信號的共模電壓普遍較高,有的可高達130V以上。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞,這種共模干擾可為直流,也可以是交流。
差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓,主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓,這種直接疊加在信號上,直接影響測量與控制精度。
【電磁干擾的主要來源】
1.來自空間的輻射干擾
空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網絡、電氣設備的暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產生的,通常稱為輻射干擾。
主要通過兩條路徑干擾:1)直接對PLC內部的輻射,郵電路感應產生干擾
2)對PLC通信內網絡的輻射,由通信線路的感應引入干擾
輻射干擾與現場設備布置及設備所產生的的電磁場大小,特別是頻率有關,一般通過設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。
2.來自系統外引線的干擾
主要通過電源和信號線引入,通常稱為傳導干擾。這種干擾在我國工業現場較嚴重。
1)來自電源的干擾
實踐證明,因電源引入的干擾造成PLC控制系統故障的情況很多,后更換隔離性能更高的PLC電源,問題才得以解決。
PLC電源通常采用隔離電源,但其機構及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上,由于分布參數特別是分布電容的存在,隔離是不可能的。
2)來自信號線引入的干擾
與PLC控制系統連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各類信息之外,總會有外部干擾信號侵入。
此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網干擾,這往往被忽視;
二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾,即信號線上的外部感應干擾,這是很嚴重的。
3)來自接地系統混亂時的干擾
接地是提高電子設備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設備向外發出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴重的干擾信號,使PLC系統將無法正常工作。
PLC控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統混亂對PLC系統的干擾主要是各個接地點電位分布不均,不同接地點間存在地電位差,引起地環路電流,影響系統正常工作。