安庆西门子(中国)一级代理商

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哪些措施可以提高PLC系统的搞干扰性能

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。电网干扰串入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耦合进入的。现在，对于PLC系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好电源，而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源，并没受到足够的重视，采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、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。

位保证电网馈点不中断，可采用在线式不间断供电电源（UPS）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。

2、电缆选择的敖设

为了减少动力电缆电磁干扰，尤其是变频装置馈电电缆。笔者在某工程中，采用了铜带铠装屏蔽电力电缆，从而降低了动力线生产的电磁干扰，该工程投产后取得了满意的效果。

不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敖设，严禁用同一电缆的不同导线传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠行敖设，以减少电磁干扰。

3、 硬件滤波及软件抗如果措施

由于电磁干扰的复杂性，要根本消除迎接干扰影响是不可能的，在PLC控制系统的软件设计和组态时，还应在软件方面进行抗干扰处理，提高系统的可靠性。常用的一些措施：数字滤波和工频整形采样，可有效消除周期性干扰；定时校正参考点电位，并采用动态零点，可有效防止电位漂移；采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件陷阱等提高软件结构可靠性。

信号在接入计算机前，在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰；在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。

对干较低信噪比的模拟量信号．常因现场瞬时干扰而产生较动，若仅用瞬时采样植进行控制计算会产生较大误差，为此可采用数字滤波方法。

 经验设计法，即在一些典型的控制电路程序的基础上，根据被控制对象的具体要求，进行选择组合，并多次反复调试和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节、才能达到控制要求。这种方法没有规律可遵循、设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，称为经验设计法。经验设计法用于较简单的梯形图设计。

  用经验设计法设计PLC程序时大致可以按下面几步来进行：①分析控制要求、选择控制原则；②设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备；③设计执行元件的控制程序；④检查修改和完善程序。下而通过PLC控制送料小车的经验设计实例来介绍经验设计法。

  图6-90 卧式镗床PLC控制的梯形图和语句表程序

  (a)梯形图;(b)语句表

  1. 送料小车运行示意及I/O分配图

  送料小车运行示意及I/O分配图如图6-91所示。送料小车在左限位开关10.4处装料；20x后装料结束，开始右行；碰到右限位开关10.3后停下来卸料；25s后左行；碰到左限位开关10.4后又停下来装料。这样不停地循环工作，直到按下停止按钮10.2。按钮10.0和I0.1分别用来启动小车右行和左行。

  图6-91 送料小车运行示意及I/O分配图

  2. 以成熟经脸来设计送料小车控制梯形图和语句表程序

  以电动机正反转控制梯形图的成熟经验为基础，设计出的送料小车控制梯形图和语句表程序如图6-92 所示。

  图6-92 送料小车控制的梯形图和语句表程序

  (a)梯形图;(b)语句表

  3. 设计说明

  为使小车自动停止、将10.3和10.4的动断触点分别与Q0.0和Q0.1的线圈串联。为使小车自动启动，将控制装、卸料延时的定时器T37和T38的动合触点，分别与手动启动右行和左行的10.0、10.1的动合触点并联，并用与两个限位开关对应的10.4和10.3的动合触点分别接通装料、卸料电磁阀和相应的定时器。设小车在启动时是空车，按下左行启动拉钮IO.1，QO.1得电，小车开始左行，碰到左限位开关时，I0.4的动断触点断开，使00.1失电，小车停止左行。10.4的动合触点接通，使00.2和T37的线圈得电，开始装料和延时。20s后T37的动合触点闭合，使Q0.0得电，小车右行。小车离开左限位开关后，10.4变为"0"状态，Q0.2和T37的线圈失电，停止装料，T37被复位。小车右行和卸料过程与上面的过程基本相同。如果小车正在运行时按停止按钮IO.2，小车将停止运动，系统停止工作。

  经验设计法对于一些比较简单的程序设计是比较有效的，可以收到快速、简单的效果。由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，对设计人员的要求也就比较高，特别是要求设计者要有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。经验设计法没有固定的规律可遵循，具有很大的试探件和随意性，往往需经过多次反复修改和完善才能符合设计要求，设计的结果往往不是很规范，且因人而异。

  经验设计法一般适合于设计一些简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序(如手动程序等)。如果用来设计复杂系统梯形图，一般存在以下两个问题。

  1) 考虑不周全、设计麻烦、设计周期长。用经验设计法设计复杂系统的梯形图程序时，要用大量的中间元件来完成记忆、连锁、互锁等功能、由于需要考虑的因素很多，它们往往又交织在一起，分析起来非常困难，并且很容易遗漏一些问题。修改某一局部程序时，很可能会对系统其他部分程序产生意想不到的影响，往往花费了很多时间，还得不到一个满意的结果。

  2) 梯形图的可读性差、系统维护困难。用经验设计法设计的梯形图是按设计者的经验和习惯进行设计的。是设计者的同行，要分析这种程序也非常困难，更不用说维修人员了，这会给PLC系统的维护和改进带来许多困难。