引言
可編程控制器(PLC)作為新一代工業(yè)控制器因畢體積小、功能強、編程方法簡單易學,容易實現(xiàn)過程控制而得到廣泛應用。但是環(huán)境過于惡劣,電磁干擾特別強烈,或安裝使用不當,保護程序設計不當,都不能保證PLC系統(tǒng)安全可靠的運行,因此在控制系統(tǒng)中采取一些有效措施是非常必要的。
1對 電 源 采取措施提高PLC系統(tǒng)的可靠性
1.1 使 用隔 離變壓器和低通濾波器抑制干擾在干 擾 較 強或對可靠性要求較高的場所,可以在PLC交流電源輸人端加接帶屏蔽層的隔離變壓器和低通濾波器,隔離變壓器可以抑制從電源線竄人的夕睞干擾,屏蔽層應可靠的接地。低通濾波可以吸收掉電源中的大部分‘毛刺”。
1.2 分離供電系統(tǒng)
將控制器v0通過和其他設備的供電分離也有助于抗電網干擾。
1.3 用頻率抑制法抑制干擾
電網中由于有(無)觸點開關的啟動,所形成瞬變干擾頻帶是很寬的,其能量是隨機的,時大時小,當干擾能量大時,僅憑隔離變壓器和濾波器來抑制干擾途徑達不到效果,采用頻率均衡法效果明顯,但成本高不常采用。在實 際 應 用中可以根據現(xiàn)場干擾特點及PLC機型,抗干擾能力等,來選擇抗干擾措施,其中隔離變壓器是最常用的。
2控制系統(tǒng)接地防干擾提高PLC系統(tǒng)可靠性
2.1 接地意義
2.1 .1 控制 器與控制盤柜與大地之間存在著電位差,良好的接地可以減少由電位差引起的干擾電流。
2.1 .2 混人 電流和輸人信號的干擾,可通過良好接地引人大地從而減少干擾的影響。
2.1 .3 良好 的接地可以防止有漏電流產生的感應電壓。
2.2 接地的方法
控制系統(tǒng)接地一般有三種方法:
2.2.1控制器與其他設備分別接地方式,這種方法最好;
2.2.2如果做不到每個設備專用接地,可采用共用接地方式;一般不采用串聯(lián)接地方式,特別應該避免與電動機、變壓器等動力設備串聯(lián)接地。
2.3 接地還應注意
2.3 .1 采用 第三種方法接地,接地電阻應不小于100f; 2.3 .2接地線應盡量粗,一般采用2mm2線接地;2.3.3接地點應盡量靠近控制器,接地點與控制器間距離不大于50m;2.3.4接地線應盡量避開強電回路和主回路,電線不能避開時,應垂直相交,應盡量縮短平行走線長度。
3對輸人輸出端感性負載采取的保護
當輸人信號源和輸出驅動的負載為感性元件是,對于直流電路應在其兩端并聯(lián)續(xù)流二極管;對于交流回路,應在其兩端并聯(lián)阻容吸收回路。采用以上措施,可防止在電感t輸入或輸出電路斷開時產生很高的感應電勢或浪涌電流對PLC輸入輸出端點及內部電源造成的沖擊如圖1所示
在圖 1中 ,二極管的額定電流應選為1A額定電壓要大于電源電壓的3倍;圖2中取電容C為0.1pF 500V,電阻R為100Sb0.5W,或取電容C為0.047N.M00V,電阻R為221b0.5Wo當 PLC 輸 出驅動負載為電磁閥或交流接觸器時為預防PLC電源外部短路造成PLC輸出模塊燒毀,對PLC輸出點與現(xiàn)場執(zhí)行元件之間加裝一個中間繼電器,其線圈串接在PLC開關量輸出模塊的輸出回路中,而觸點串接在現(xiàn)場執(zhí)行元件的有源回路中。
4屏蔽抗干擾
4.1 P L C 機殼屏蔽:一般將機殼與電器柜懸空,在PLC機殼底板加裝一塊等位屏蔽板,保護地與地板一點連接,以構成等位屏蔽。使用銅導
線,其截面積不小于lomm',有效消除電磁場的干擾。
4.2 電 纜 屏蔽:電纜屏蔽有一端和兩端屏蔽接地。
4.2 .1 一般 對載送小信號(mV或}LV)的模
擬信號線,將電器柜內電纜屏蔽體的一端連到屏蔽母體;
4.2 .2對 數(shù) 字信號線,屏蔽不Afu屏蔽母體;
4.2 .3對 模 擬信號線的屏蔽總線可絕緣并將中點連到參考電位或地;
4.2 .4 數(shù)字 量信號線的電纜兩端接地可保證較好的排除高頻干擾。
4.3 抗 噪 聲屏蔽:對處于強電場(如變壓器)的部分可進行金屬屏蔽。
5正確安裝,布線提高系統(tǒng)可靠性。
5.1 P L C 應遠離干擾源,如大功率可控硅裝置,高頻焊機和大型動力設備等。PLC不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內,在柜內PLC應
遠離動力線。
5.2 在 P LC系統(tǒng)中,導線主要用以下幾種:PLC與負載電源線;交流電壓的數(shù)字量信號線;直流電壓的數(shù)字量信號線;模擬量信號線等根據接線功能其防干擾措施如下:
5.2 .1 電器 柜內接線安排
5.2 .1.1 只 有帶屏蔽的模擬量輸人信號線才能與數(shù)字量信號線裝在同一電纜槽內;
直流電壓數(shù)字量信號線和模擬量信號線不能與交流電壓線同在一電纜槽內;只有帶屏蔽的220V電壓線才能與信號線裝在同一槽內;
電器柜進出口屏蔽一定要接地。
5.2 .2 電器 札矽卜的接線安排
5.2 .2.1 直 流和交流電壓數(shù)字量信號線和模擬量信號線要用各自獨立的屏蔽電纜;
信號線電纜可與電源電纜同裝在一纜槽內,但為改進抗噪性最好將它們間隔locmo6軟件設計抗干擾在 PL C 系統(tǒng)中,PLC外接的輸人輸出元件
(如光電開關、電磁閥、接觸器等)故障率較突出,如果這些元件出現(xiàn)故障時,PLC不會自動停機,直到故障造成的后果發(fā)生后才能被發(fā)現(xiàn),所以我們在軟件設計時,要充分考慮到可能發(fā)生的故障,用錯誤檢d9程序等在故障元件還沒有釀成系統(tǒng)事故之前,使PLC自動停機、報警,而使系統(tǒng)可靠性大大提高。
總之,提高PLC系統(tǒng)可靠性方法很多,只要我們在實際應用中充分考慮到PLC各種不利因素,在系統(tǒng)設計中采取適當?shù)谋Wo措施,就能使系統(tǒng)安全可靠的運行。
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