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時間：2023-03-13

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PLC可編程序控制器的外部干擾和可靠性措施有哪些

可編程序控制器是專門為工業(yè)環(huán)境設計的控制裝置，一般不需要采取什么特殊措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。但是如果環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強烈或安裝使用不當，都不能保證系統(tǒng)的正常安全運行。干擾可能使可編程序控制器接收到錯誤的信號，造成誤動作，或使可編程序控制器內(nèi)部的數(shù)據(jù)丟失，嚴重時甚至會使系統(tǒng)失控。在系統(tǒng)設計時，應采取相應的可靠性揩施，以或減少干擾的影響，保證系統(tǒng)的正常運行。

外部干擾的來源

外部干擾有以下兒種來源:

(1)控制系統(tǒng)供電電源的波動以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。

(2)其他設備或空中強電場通過分布電容的耦合竄人控制系統(tǒng)引起的干擾。

(3)鄰近的大容量電氣設備起動和停機時，因電磁感應引起的干擾性。

(4)相鄰信號線絕緣降低，通過導線絕緣電阻引起的干擾。

干擾的主要方法是阻斷干擾侵人的途徑和降低系統(tǒng)對干擾的敏感性，提高系統(tǒng)白身的抗干擾能力。

實踐表明，系統(tǒng)中可編程序控制器之外的部分(特別是機械限位開關(guān))的故障率，往往比可編程序控制器本身的故障率高得多，因此在設計時應采取相應的措施，如用高可靠性的接近開關(guān)代替機械限位開關(guān)，才能保整個系統(tǒng)的可靠性。

對電源的處理

電源是十擾進人可編程序控制器的主要途徑之一，電源干擾主要是通過供電線路的阻抗耦合產(chǎn)生的，各種大功率用電設備是主要的干擾源。

在干擾較強或?qū)煽啃砸蠛芨叩膱龊?，可以在可編程序控制器的交流電源輸人端加接帶屏敝層的隔高變壓器和低通濾波器(見圖8-8)，隔離變壓器可以抑制從電源線竄人的外米干擾，提高抗高頻共模干擾能力，屏蔽層應可靠接地。

圖 8-8 低通濾波電路與隔離變壓器

低通濾波器可以吸收掉電源中的大部分“毛刺”圖中的工L1和L2用來抑制高頻差模電壓，L3和L4是用等長的AC120V導線反向繞在同一磁環(huán)上的，50Hx的工頻電流在磁不中產(chǎn)生的磁通互相抵消，磁環(huán)不會飽和。兩根線中的共模干擾電流在磁環(huán)中產(chǎn)生的磁通是疊加的，共模干擾被L3和L4圖8-8低通健波電路與隔離變壓器阻擋。圖中的CI和C2用來濾除共模干擾電壓，C3用米濾除差模干擾電壓。RV是壓敏電阻，其擊穿電壓咯**電源正常工作時的高電壓，平常相當于開路，遇尖峰干擾脈沖時它被擊穿，干擾電壓被壓敏電阻鉗位，這時壓敏電阻的端電壓等于其擊穿電壓，尖峰脈沖消失后壓敏電阻可恢復正常狀態(tài)。

高頻干擾信號不是通過變壓器繞組的耦合，而是通過次側(cè)、二次側(cè)繞組間的分布電容傳遞的。在一次側(cè)、二次側(cè)繞組之間加繞屏蔽層，并將它和鐵心一起接地，可以減少繞組間的分布電容，提高抗高頻于擾的能力。

也可以選用電源濾波器產(chǎn)品，如北京中石公司的電源濾波器，具有良好的共模濾波、差模濾波性能和高頻干擾抑制性能，能有效抑制線與線之間和線與地之間的干擾。

在電力系統(tǒng)中，使用220V的直流電源(蓄電池)給可編程序控制器供電，可以顯著地減少來自交流電源的干擾，在交流電源消失時，也能保證可編程序控制器的正常工作。某些可編程序控制器的電源輸人端中，有一個直接對220V交流電源整流的二管整流橋，交流電壓經(jīng)整流后送給可編程序控制器中的開關(guān)電源。開關(guān)電源的輸人電壓范圍很寬，這種可編程序控制器也可以使用220V直流電源、使用交流電源時，整流橋的每只二曾只承受一半的負載電流，使用直流電源時，有兩只二管承受全部負載電流?？紤]到可編程序控制器的電源輸人電流很小，在設計時整流二管一般都留有較大的裕量，如使用直流220V電源電壓不會有什么問題，實踐證明上述方案是可行的。

動力部分、控制部分、可編程序控制器、I/0電源應分別配線，隔離變壓器與可編程序控制器和與I/0電源之間應采用雙絞線連接。系統(tǒng)的動力線應足夠粗，以降低大容量異步電動機起動時的線路壓降。如有條件，可對可編程序控制器采用單獨的供電回路，以避免大容量設備的起停對可編程序控制器的干擾?？删幊绦蚩刂破鞯碾娫纯梢匀∽哉彰骶€路，相對而言照明線路上的干擾信號比動力線上的小得多。

外部輸人電路用的外接直流電源好采用穩(wěn)壓電源，那種儀將交流電壓整流濾波的電源含有較強的紋波，可能使可編程序控制器接收到錯誤的信息。

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