电厂PLC 应用中的抗干扰技术

韩亚丽

（中原工学院信息商务学院，河南 南阳 451191）

目前可编程控制器（PLC）已经广泛应用于冶金、轻工、矿业、机械等方面，尤其是在电厂方面的作用非常重要，是因为可编程控制器具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、通用性好、体积小、设计以及施工投产周期短等特点。可编程控制器（PLC）是专门为工业控制所设计的，虽然在制造的过程中采取了很多抗干扰的措施能够让系统在的整机在平常的工作环境下运行几万小时。但是，可编程控制器（PLC）的缺点是如果遇上了恶劣的工作环境（温度与湿度都过高，冲击和振动都过强）下，会影响到整个系统的运行，倘若再加上外部的干扰过大，严重点会导致整个系统的崩溃，在当前用电不均以及电力需求已经远远过大的矛盾下，如何采取相应措施研究出电厂PLC 应用中的抗干扰技术使我们的工作与生活更加美好的这件事是我们当前最迫在眉睫的事。

1 可编程控制器（PLC）的干扰来源

可编程控制器（PLC）的主要干扰因素来自于工作的环境的影响，因为工作的环境常有电流或者电压的巨大变化，在此情况下就会受到可编程控制器（PLC）的干扰。主要的干扰有以下三种：辐射干扰、传导干扰以及信号线和硬接线与可编程控制器（PLC）的连接。辐射干扰主要是由电缆的布置不规范而引起的；传导干扰主要是由可编程控制器（PLC）连接了电源和信号引起的，但是这种干扰是普遍存在的；信号线在输入信息之后，也会夹带着干扰信号会引起接地系统的干扰[1]。如果按照干扰产生的原因来分的话有高频振荡噪、浪涌噪声、电噪声等三大类，按照干扰的的波形、性质不同分为持续噪声、偶发噪声，其主要模式是共模干扰以及差模干扰。共模干扰主要是由于电磁辐射和电位差两者一起作用而引起的，其后果是能够造成可编程控制器（PLC）的损坏；差模干扰主要是因为不平衡电路的转换以及空间电磁场信号的耦合造成的。

2 干扰途径

可编程控制器（PLC）受到干扰的主要途径是：空间传播、输入和输出线以及电源线等。，可编程控制器（PLC）在空中的干扰主要是静电感应和电磁感应的形式出现，会导致系统出现操作错误的现象发生；当可编程控制器（PLC）的输入输出线受到干扰之后会出现输入输出控制紊乱等现象产生；可编程控制器（PLC）在受到电源线的干扰之后供电质量变差，可编程控制器（PLC）的控制力度就会减弱。干扰现象有以下三种：（1）模板内部互相干扰。输出时断断续续，而且输出点隔离熔丝不符合相关规定，内部元件有磨损现象发生。（2）安装失误造成的干扰。主要是由于通讯网络的安装错误而导致的：电讯两端接地、主站和远程站连接相反。（3）辐射干扰。若干机构停止运行，在排除上面所讲的两个因素之下，观察到信号上面的反馈点对系统产生了干扰[2]。

3 电厂PLC 应用中的抗干扰技术

通过对干扰源的分析以及现象的产生等，我们可以具体根据以下三个方面来提高系统的干扰能力，他们分别是：提高装置、抑制干扰源、切断干扰的传播途径这三个方面。而在我国通常采用的干扰技术主要有：（1）通过优化接地来减少干扰；（2）采用隔离技术来干扰；（3）提高外围设备的性能来减少干扰；（4）通过软件方式来减少干扰。

3.1 硬件方式的干扰技术

（1）抑制电源的干扰。在进入可编程控制器（PLC）之前加上屏蔽隔离变压器，另外，还可在电源谐波严重时加上滤波器，过滤掉许多受干扰的信号[3]。（2）抑制外围设备的干扰。首先对可编程控制器（PLC）输入与输出端子的保护（在输入信号或者输出驱动的负载是感性元件时，对于交流电路而言在两端并联阻容吸收电路，而对于直流电路而言应该在两端并联续流二极管）其次是对输入与输出信号的防错（输出元件为晶体管而外部负载很小的情况下会导致输入与输出之间的错误，在此情况下应该在输入与输出端并联旁路电阻），然后是漏电流（在可编程控制器输入端子上接一旁路电阻，也可在输出端并联一旁路电阻）、浪涌电压（采用交流负载或者直流负载的方法以吸收感性负载产生的浪涌电压）、冲击电流（为了保护输出模块，在可编程控制器输出端时并接旁路电阻或者与负载串流限电）。（3）抑制电磁的干扰（电磁的干扰是有差模干扰和共模干扰两种：差模干扰主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换成共模干扰所形成的电压，这种电压叠加在信号上，直接影响测量与控制精度；共模干扰是是信号对地的电位差，主要由电网串入及地电位差和空间电磁辐射在信号线上感应的电压迭加所形成）。（4）在安装中的抗干扰措施（可编程控制器的外部要有可靠的防水系统，以防止雨水进入，造成机器损坏；整台可编程控制器要远离发热的电气设备或其它热源，并放置在通风良好的位置上；滤波器、隔离变压器应设在可编程控制器控制柜电源进线口处，不让干扰进入柜内，或尽量缩短进线距离）。

3.2 软件方式的干扰技术

（1）软件滤波。对于模拟的信号采用软件滤波的措施，因为目前的可编程控制器（PLC）的编程大部分都支持结构化文本编程方式，可以很方便的完成编制的程序，达到滤波的效果。（2）延时确认。在开关输入量的时候，可以采用软件延时等方法，对同一个信号做两次或两次以上的读入，在结果一致的时候才确认其输入有效[4]。（3）封锁干扰。有些干扰是可以预知的，常常会因为可编程序控制器在输出命令时产生电弧、火花等干扰信号，在这些信号的干扰下会导致可编程序控制器接收不正确的信息。在适当延时、干扰消除之后可以对其进行解封。

4 结束语

可编程序控制器（PLC）是个不容易忽视的问题，在综合考虑各方面的干扰因素之后，对具体情况具体分析，从而找到正确的解决办法，使电厂的工作系统得以持续运行。

［1］杨柳,王存旭,丁鑫,李帆.330MW 火电机组RB 全自动控制策略及试验[J].沈阳工程学院学报:自然科学版,2015(01).

［2］和慧勇,田文华,贾予平,叶洲,庄祥君,何磊,王磊.凝结水精处理运行优化技术在1000MW 机组上的应用[J].热力发电,2014(12).

［3］钟袆勍,姚国鹏,王剑钊,王保民,许世森.CFB 锅炉SNCR 烟气脱硝系统拉制策略研究[J].热力发电,2014(07).

［4］和慧勇,田文华,贾予平,叶洲,庄祥君,何磊,王磊.凝结水精处理运行优化技术在1000MW 机组上的应用[J].热力发电,2014(12).