基于PLC控制系统干扰及抗干扰措施分析

熊旭东

【摘要】PLC控制系统应广泛应用在各个领域中，该系统利用自身的维护性能强、操作便捷等优点，尤其是在工业领域的系统控制工作中发挥着重要的作用。但PLC控制系统也会受到工作环境的干扰，影响系统的实际运行质量，因此要对影响PLC控制系统的因素进行分析，借助抗干扰措施，确保PLC控制系统可以良好运行。

【关键词】PLC控制系统;干扰;抗干扰措施

前言

基于网络信息技术的快速发展，智能化信息系统和微电子科技在社会的发展建设中获得良好的发展机会，PLC控制系统也在这样的社会环境下稳定发展，并且成为推动我国社会建设的关键技术手段。因此，应用PLC控制系统的行业，需要结合该系统的作用和性能特点等因素，制定合理的应用措施，并且保证抗干扰效果，实现对该系统的有效应用。

一、PLC控制系统干扰因素

（一）接地系统干扰

通常PLC控制系统所使用的地线，大多为交流地线、保护地线等，倘若施工人员在安装时出现接地点分布电位不均匀的情况，就会使PLC控制系统出现干扰，致使接地系统出现混乱情况。因接地点不同，致使地电位之间存在不同差异性也各不相同，使其形成的地环路电流对系统运行产生一定干扰。同时，接地线以及屏蔽层也容易出现闭合环路情况，该情况会随着磁场变化而变化，致使屏蔽层内产生感应电流，引发蕊线与屏蔽层出现耦合，最终造成信号回路受到严重干扰[1]。倘若系统接地以及其他形式的接地操作不具有规范性，地环流可能会导致地线上出现不等电位分布情况，同样也会对PLC控制系统正常运行产生不良影响。

（二）电源系统干扰

PLC控制系统要想正常运行，需要工业电网为其提供电源。由于工业电网的覆盖范围广泛，其空间内的所有电磁，都会对PLC系统产生干扰影响，使得感应电流以及电压在其干扰作用下，造成大型设备内部出现启动停止，或者出现电网短路冲击等情况。电力工作人员需借助于输电线路传输到PLC控制系统电源边，在耦合的作用下进入到系统中，进而对系统运行产生影响。虽然PLC电源会按照常规操作采取隔离措施，但由于制造工艺、工作原理等因素的影响，无法达成较为理想的隔离效果。

（三）信号传输干扰

PLC控制系统在运行过程中，需要与诸多信号传输线相互连接，以此传输各类型有效信息，外部干扰信号也会通信号传输线进行传输。该类型的干扰途径主要有两种：其一，使用相同信号仪表电源或者变送器电源串入造成的电网干扰，该类型干扰产生的能量较小，可以忽略不计;其二，信号线受到空间电磁辐射感应后所造成的干扰[2]。

（四）空间辐射干扰

大型整流变压变频、电气等设备在运行过程中，容易出现空间辐射电磁场，导致整个空间遭受辐射干扰。高密度、大功率的电气电子设备的运行加重空间电磁污染，辐射分布和频率的复杂性也越来越突出。PLC控制系统长期在这种环境运行，就会遭受到辐射干扰，一是电路感应产生的辐射干扰直接对PLC控制系统内部产生辐射;二是通信线路产生感应对PLC控制系统通信网络产生的辐射干扰。

二、PLC控制系统抗干扰措施

（一）硬件措施

硬件抗干扰措施是PLC控制系统正常运行的主要方法之一，在具体的抗干扰操作中，可以结合具体的干扰因素实施针对性处理。例如：对接地系统干扰进行针对性处理。为了保证PLC控制系统接地良好，需要对输入端、输出端以及电源干扰进行处理。通常系统的接地方法与信号频率之间关系密切，倘若频率在1MHz以下，可以采用一点接地措施;倘若频率在10MHz以上，则需要采用多点接地方法;倘若频率在1MHz～10MHz之间，电力工作人员可以借助一点接地措施，即所有的地线端子需要与距离最近的及地点进行有效连接，以便保证达到良好的抗干扰效果[3]。此外，需要对接地线截面积进行合理控制，即不能低于2mm2，接地电阻控制在2Ω以下，并且使用专业的接地线。倘若对空间电磁辐射实施抗干扰处理，需要屏蔽电缆、PLC局部屏蔽等实施有效保护措施;或者是对PLC控制系统中的主要部件进行屏蔽处理，并使用具有较好的导磁性、导电性能较好的屏蔽材料，以便实现对外界干扰信号的有效屏蔽，并且能够对自身电磁辐射的干扰产生良好的屏蔽作用。在对PLC控制系统采取硬件抗干扰措施时，需要工作人员从干扰因素的角度出发，采取合适的措施进行抗干扰处理。

（二）软件措施

PLC控制系统抗干扰措施的实施过程中，可以从软件设备结构方面入手。简单的说，就是采取合适的方法处理系统中通过信号进行设定的计算机程序，降低感染信号对PLC控制系统运行的影响。该方法能够在很大程度上减少企业在抗干扰方面投入的成本，并且能够在一定程度上保证较好的抗干扰效果。应用该技术的主要原理是数字滤波技术，能够对系统中的信号进行合理处理，从而有效剔除干扰类信号[4]。目前我国采取的PLC控制系统软件抗干扰措施较多，应用范圍较广，且干扰效果较好。现如今，数字滤波技术是抗干扰效果较好稳定的抗干扰措，能够以比较便捷的措施修改PLC控制系统参数，并且能够达到较好的滤波操作需要。抗干扰措施中需要重点注意PLC控制系统中的电回路数量，回路数量较多会增加干扰信号的处理时间，很难保证及时下达并完成控制程序指令，对系统的运行效率产生影响。因此，在使用PLC控制系统时，需要结合实际情况采取合适的软件抗干扰措施。

结语

时代的进步推动技术的发展，PLC控制系统也在这样的背景下快速发展、广泛应用，并且逐渐占据重要地位，但该系统还存在较多需要改进的地方，尤其需要分析干扰因素，采用行之有效的抗干扰措施，提高PLC控制系统运行效率，为推动我国电力事业稳步发展奠定基础。

参考文献

[1]唐禹.基于PLC控制系统干扰及抗干扰措施分析[J].电子世界，2020（24）：194-195.

[2]谢智华.浅谈生产企业设备控制系统（PLC）通讯抗干扰措施[J].化工管理，2020（01）：189-190.

[3]梁健峰，周广宏，于多.PLC控制系统应用中干扰问题的研究[J].集成电路应用，2018，35（12）：27-29.

[4]孙远勇，王枫.PLC控制系统的干扰源分析与抗干扰措施[J].建材与装饰，2018（39）：232-233.