PLC系统运行稳定性的实施措施

摘 要：本文介绍了保障PLC系统稳定运行的实现方法，并给出了为保证PLC系统的可靠性时应当采用的设计方法。

关键词：PLC；稳定；设计；可靠

一、PLC系统运行的环境条件

1.适当的环境温度

通常PLC工作环境温度约在0～55℃。因此，在安装PLC时，四周要有足够的通风散空间；不要把PLC安装在阳光直接照射或距离暖气、加湿器、大功率电源等发热器件很近的场所；安装PLC的控制柜要有通风的百叶窗，当控制柜温度过高时，则应该在柜内安装风扇以强迫通风。

（1）适当的环境湿度。PLC环境的空气相对湿度一般要求小于85%，以保证PLC的绝缘性能。温度太大会影响模拟量输入/输出装置的精度。因此，不能将PLC安装在结露、雨淋的场所。

（2）注意环境污染。在有大量污染（茹灰尘、油烟、铁粉等）、腐蚀性气体的场所，在温度允许的条件下，可以将PLC封闭；或将PLC安装在密闭性较高的控制室内，并安装空气净化装置。

（3）远离振动和冲击源安装PLC的控制柜应当远离有强烈振动和冲击的场所，尤其是连续、频繁的振动。必要时应采取相应措施来减轻振动和冲击的影响，以免造成接线或插件的松动。

（4）远离强干扰源。PLC应远离强干扰源，如大功率晶闸管装置、高频设备和大型动力设备等，同时PLC还应远离强电磁场和强放射源，以及易产生强静电的地方。

二、安装与布线合理

1.电源安装

电源是干扰进入PLC的一条主要途径。PLC系统的电源有两类：外部电源和内部电源。外部电源是用来驱动PLC输出设备和提供输入信号的，同一台PLC的外部电源允许有多种规格，其容量与性能由输出设备和PLC的输入电路决定。由于PLC的I/O电路都具有滤波、隔离功能，因此对外部电源的要求不高。

内部电源是PLC内部电路的工作电源，它的性能好坏直接影响到PLC工作的可靠性。因此，为了保证PLC的正常工作，对内部电源有较高的要求。

在干扰较强或可靠性要求较高的场合，应用带屏蔽层的隔离变压器对PLC系统供电。还可以在隔离变压器二次侧串接LC滤波电路。同时，在安装时还应注意以下问题。

（1）隔离变压器与PLC和O电源之间最好采用双绞线连接，以控制串模干扰。

（2）系统的动力线应足够粗，以降低大容量设备起动时引起的线路压降。

（3）PLC输入电路用外接直流电源时，最好采用稳压电源，以保证正确的输入信号；否则可能使PLC接收到错误的信号

（4）远离高压。PLC不能在高压电器和高压电源线附近安装，更不能与高压电器安装在同一个控制柜内。在柜内PLC应远离高压电源线，二者间距离应大于200mm。

2.外围设备干扰的抑制

（1）PLC输入/输出端子的保护。当输入信号源为感性元件，输出驱动端并联续流二极管；对于交流电路，应感性输入或输出电路断开时产生很高的感应电动势或浪涌电流对PLC的输入/输出端和内部电源的冲击。如果PLC的驱动元件主要是电磁阀和交流接触器线圈，应在PLC的输出端与驱动元件之间增加光电隔离的过零型固态继电器。

（2）输入/输出信号的防错。当输出元件为双向晶闸管或晶体管而外部负载又很小时，又因为这类输出元件在关断时有较大的漏电流，使输入电路和外部负载电路不易关断，导致输入/输出信号的错误，为此应在这类输入/输出端并联旁路电阻，以减小输入电流和外部负载上的电流。

（3）冲击电流。用晶体管或双向晶闸管输出模块驱动白炽灯之类的负载时，输出端并联旁路电阻或与载串联限流电阻。

3.电磁干扰的抑制

PLC控制系统的电磁干扰分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射等在信号线上感应的电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏。这种共模干扰可为直流，也可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要是由空间电磁场在信号间的感应以及由不平衡电路转换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。为了保证PLC控制系统在工业环境中免受或减少电磁干扰，一般采用隔离和屏蔽的方法。

作者简介：

赵建伟，男，四川威远人，高级工程师，主要从事为机电一体化技术方面的教学与研究工作。

（作者单位：陕西国防工业职业技术学院）