PLC 控制系统干扰及抗干扰措施研究

张晓仙

（忻州职业技术学院，山西 忻州 034000）

1 PLC 控制系统的具体概述

通常情况下，PLC 技术在现代各行各业生产运营中都有着广泛的应用范围，能够有效提高生产加工效率、质量与精度，随着时间的推移，PLC 技术应用水平的不断提高，大量企业组织人员根据自身生产运营模式与特点，研发创新了更适合企业自身的PLC 控制系统，对生产过程实现自动化、智能化管控，为相关企业及行业整体发展提供了极大的促进作用。

2 PLC 控制系统运行采用抗干扰措施的优势作用

PLC 控制系统在本质上属于逻辑编程控制系统中的一类，而在实际运转时，由于系统自身及相关设备存在精细化特点，对周边环境及操作过程的敏感度较高，如果工作环境存在一定的干扰与影响因素，极易引起故障问题，导致系统运转受到阻碍，降低生产加工的效率与精度，从而影响企业生产运营；而通过加强抗干扰措施的应用，技术人员需要通过对故障问题与干扰因素的调查分析，能够在最短时间内制定应对方案，控制降低企业生产运营的损失程度，确保企业自身经济效益与社会效益不受影响，进而促进社会整体建设发展水平的提高。

3 PLC 控制系统运转时常见的干扰源

3.1 空间电子辐射

当PLC 控制系统运转时，空间电子辐射属于常见干扰源之一，其主要是由变压设备、高强电力开关管理仪器、高强电力线路结构、电流转化与整合区域、变频设备及自然雷电等因素引起，导致空间电力磁场与辐射等现象的产生；其中，空间电子辐射的干扰主要是由于电路运转产生感应现象。

3.2 空间电源

在PLC 控制系统运转过程中，其还会受到空间电源的影响，导致内部结构自配电系统呈现启动状态，不仅受到外部各个方向空间电力磁场的干扰与影响，还会在电源线路结构出现额外电流压力之外，设备实际状态出现变化；例如，在部分PLC 控制系统运转时，当工作人员操控大型设备进行启动、停止等操作时，电力传送动力装置中半导体设备会产生一定的电流谐波，其会通过电力传输结构向PLC 控制系统空间电源接入端口进行传送，由此导致系统信号出现干扰，从而影响系统正常稳定的运转。

3.3 接地系统

接地系统在现代电力工程及PLC 控制系统运转中占据着极为重要的位置，其主要可以分为静电保护、信号发射、信号屏蔽、防雷接地及工作模式等不同类型的接地系统；如果企业领导为了节省成本支出，没有组织专业技术人员对接地系统进行优化设计，依旧采用传统模式与电路连接方式，极易导致干扰信号对接地系统及PLC 控制系统整体运转造成不良影响；为了保障这些系统与工程的正常运转，工作人员需要对接地系统进行合理规划设计与设置，并对电路连接方式进行改进创新，避免电磁问题影响系统整体稳定性。

3.4 信号引入

除此之外，由于PLC 控制系统内部结构较为复杂，在其运转时会涉及大量系统信号的传输，由此而提高了干扰与影响因素出现的概率；通常，这些干扰因素主要由以下三类方式产生：（1）电力压力转变传送设备的运转，将电力配电引入指信号传输设备中；（2）由于空间电力磁场辐射因素的影响，PLC 控制系统会产生感应导致引入信号出现异常状态，部分数据信息在测量与传输时无法保障其准确度，甚至会引起I/O 设备零部件损坏现象，影响控制系统后期的正常运转；（3）由于部分企业生产模式与内容的影响，当PLC 控制系统运转时，其设备操作现场会出现一些较强的信号震动，如果接线或信号引入端口出现松动现象时，极易引起接入触发点出现不规则抖动现象，导致系统接收一些错误的指引信号，影响生产过程的顺利进行。

4 对PLC 控制系统运转造成影响的具体因素

4.1 电力辐射因素

经过对大量PLC 控制系统运转的调查了解，当控制系统运转时，极易受到电力辐射因素的影响，其主要是由于电力基础网络结构、无线电广播设备、超高频率感应仪器及辐射雷达等引起的，如果控制系统长时间处于高辐射环境中，其电源线路、外部数据连接线路及信号传输线路都会转变为外部天线，从而受到辐射的信号干扰，对系统运转及生产等工作造成不良影响。

4.2 系统内部因素

同时，部分PLC 控制系统使用时间较长，部分设备结构与零部件经过长时间运转与磨合，其质量与使用寿命不断降低，在后期运转时极易出现噪音现象，影响系统整体正常稳定运转；且由于部分设备运转环境的温度较高，其内部元件极易受到高温的侵蚀，再加之部分工作人员没有根据规范标准进行操作，导致部分接头连接不牢固，当设备运转时会出现较大震动，从而影响设备及PLC 控制系统整体的稳定运转。

5 PLC 控制系统抗干扰措施的具体内容

5.1 硬件措施

为了对PLC 控制系统干扰现象进行有效抵抗与消除处理，硬件抗干扰措施属于常见措施之一，其主要是在基础方面进行抗干扰处理，以外部环境的角度消除PLC控制系统的不良影响，例如空间电磁辐射，为了降低该现象对系统运转的影响，工作人员可以应用共模扼流圈与差模抑制器等设备，在消除电源干扰与影响时，可以采用一些独立供电电源，确保PLC 控制系统运转时具有安全稳定的供电渠道；而在处理对外引线干扰现象时，工作人员可以借助双绞线的应用，并根据实际工作需要选择合适的绝缘体，避免较强的电磁辐射影响系统正常运转，为企业生产运营的稳定性提供保障。

5.2 软件措施

在现代科技水平不断提高的影响下，计算机、互联网等技术不断应用于各行各业企业生产运营中，对人工方式进行了有效替换，从而提高了日常生产的效率、质量与精度；而为了对不良干扰因素进行抵抗处理，保障PLC 控制系统的正常运转，工作人员可以对PLC 控制系统的本质与特点进行充分了解，以此来设计出合适的软件，遵循信号与数据信息保护的原则，并对设备内部零件关系进行优化处理，确保系统后期运转不会出现崩坏现象，降低生产运营故障问题出现的概率，进而促进企业整体生产效率与稳定性的提高。

5.3 加强电源的合理选择

电源结构作为PLC 控制系统运转的关键环节，如果电源部位出现故障与问题时，将会在很大程度上影响系统整体运转的稳定性；为此，在对干扰现象进行消除处理时，企业管理与工作人员需要先对电源结构进行合理选择，确保所选择的电源具备较强的隔离性能，并对各类配线进行优化设置，在最大程度上减少电流干扰现象的出现，且当供电紧急停止时可以在PLC 控制系统外部进行切断，避免对系统及内部设备的质量与安全性造成威胁危害。

5.4 加强信号漏电流处理的优化

如果PLC 控制系统运转时出现I/O 信号受到干扰的现象时，信号源若为光电开关输出类型或晶体管结构，其输入关断过程会产生较大的漏电流现象，且输出与案件为晶体管或双向晶闸管结构时，如果负载处于较小或断开状态时，同样会引起较大的漏电流现象，为了对这些问题进行优化处理，工作人员需要对输入输出阻抗进行控制减小，还可以在输入输出端并联一个或多个旁路电阻，从而实现输入电流或外部负载电流的降低，保障PLC 控制系统整体运转的安全性与稳定性。

5.5 积极引用数字滤波技术

数字滤波技术在现代生产工作中属于新型数字信息技术之一，当其应用于PLC 控制系统运转中时，能够有效提高信号信噪比，降低信号受到干扰与影响的概率，提高传输的距离、安全性与可靠性。

5.6 加强外部配线设计的完善

如果企业管理人员忽视了PLC 控制系统外部配线的合理设计，同样会引起干扰与影响因素的出现，并产生一些故障问题。为此，一方面，工作人员需要加强外部配线的优化设计，例如，借助双绞线的应用，两股相邻“扭节”处于同一导体上并产生大小相等而方向相反的电动势，以此对系统运转受到的电磁干扰现象进行抑制消除；在另一方面，工作人员还需要对I/O 布线进行合理悬空，尽量将直流/交流、数字量/模拟量、输入/输出、I/O 电源线、动力线及控制线等进行分别布设，避免其处于同一电缆中产生相互干扰与影响。

5.7 加强隔离配电器的应用

同时，在部分企业内部，管理人员对变送器与PLC系统相连接的供电电源缺乏重视，没有对其进行科学全面的隔离处理，导致其抗干扰能力较低，极易受到差模、经电源耦合等因素的影响；为了改变这一现状，工作人员可以加强隔离配电器的应用，对配电电源、输入、输出等方面进行充分隔离处理，确保三者保持充分的独立性，且不同电源与信号之间也不会产生相互干扰与影响，有效提高了PLC 控制系统的抗干扰水平。

5.8 加强互锁程序的应用

此外，在选用PLC 控制系统抗干扰措施时，工作人员还可以应用互锁程序，充分发挥出硬件与软件设施的互锁功能，其中在对硬件进行互锁时，工作人员需要将PLC 控制系统的输入端正转回路与反转按钮常闭触点相连接，输出端正转接触器线圈回路与反转接触器常闭触点相连接；而为了实现软件互锁功能，工作人员需要控制正反转接触器不会出现同时接通现象，避免由于正反转接触器线圈同一时间获得电能而引起短路故障，以此强化提高PLC 控制系统运转的效率、质量与安全性。

6 加强PLC 控制系统运转发展的优化措施

6.1 建立健全系统评价体系

当前，为了加强PLC 控制系统的优化发展，保障其正常稳定运转下去，相关企业领导要严格遵循有关部门的政策规定，根据系统日常运转的模式与特点，建立健全系统评价体系，对系统评估方式不断地改进创新，由专业技术人员制定更加科学高效的操控与管理方案，避免由于人员操作失误或周边环境等因素而引起故障问题，保障系统整体健康稳定运转下去。

6.2 专业人才培养

在任何一项工作中，专业人才都占据着关键性的位置，对实际工作水平与质量有着极大的影响。因此，在对PLC 控制系统干扰因素进行抵抗与抑制处理时，为了提高工作效率与质量，企业领导需要积极联合有关部门，加强培训教育活动的开展，对企业内部工作人员的专业素质、技术能力、责任、安全及创新意识等进行培养提高，使其可以熟练操作PLC 控制系统与内部设备，且在日常工作生活时保持积极学习的观念，当工作过程出现困难问题时，在不影响工作进度的前提下，可以自己先进行分析思考，找出最合适的处理方案，为后期工作发展打下优良的基础。

6.3 加强现代化监控仪器设备的应用

通常情况下，为了避免PLC 控制系统受到不良因素的干扰影响，企业领导可以投入充足的资金资源，引进现代化设备设施，并组织技术人员进行操作，对系统及各个设备、结构的运转状况实施监控，建立信息化监控系统，当发现某一环节出现干扰现象时能够及时汇报给技术人员，便于其准确找出故障出现的部位并进行分析处理，提升系统整体运转的安全与稳定。

6.4 加强故障报警装置的设计

除了以上措施外，为了加强PLC 控制系统运转发展水平的提高，相关企业还需要设计故障报警装置；企业领导可以组织技术人员设置一个定时器，实时监控检测系统运行状态，当程序正常进行至结束后，定时器可以自动清零；而如果出现故障导致程序运行受阻，或呈现死循环状态时，定时器无法在既定时间清零，报警装置会发出信号，技术人员在接收信号后需要及时进行处理，避免对整体生产过程造成影响，为企业自身经营发展提供充分的促进作用。

7 结语

综上所述，一方面，当PLC 技术应用于现代工业生产过程中，有效提高了生产加工的效率与质量，且随着现代科技水平的不断提高，该技术得到了进一步的改进创新，实际生产过程中，对资金资源等成本的消耗量在不断降低，为相关企业及行业整体发展提供了极大的便利；在另一方面，企业领导需要联合有关部门，组织专业技术人员，对PLC 技术及控制系统进行不断的研发创新，深入分析传统工作中出现的干扰因素与问题，以此来制定针对性的应对措施与防控方案，避免后期生产时出现同类问题；同时，投入充足的资金资源，引进现代化设备设施，促进生产效率、质量、精度与综合效益的提高，从而推动现代社会经济建设整体的进一步发展。