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怎么增強PLC與人機界面HMI的抗干擾能力?

PLC、人機界面現場應用時的抗干擾問題,是雜亂而細致的。抗干擾性設計是一個十分雜亂的系統性工程,涉及到詳細的輸入輸出設備和工業現場的詳細環境,要求我們要歸納思考各方面的要素,有必要依據現場的實際情況,從削減干擾源、干擾路徑等方面進行全面的思考,充分利用各種抗干擾辦法來進行可編程控制器、人機界面的設計。才能真實增強可編程控制器、人機界面HMI現場應用時的抗干擾能力,確保系統安全穩定運轉。

1.選用性能優良的電源,抑制電網引進的干擾。

關于PLC控制器供電的電源,應選用非動力線路供電,直接從低壓配電室的主母線上選用專用線供電。選用阻隔變壓器,且變壓器容量應比實際需要大1.2~1.5倍左右,還可在阻隔變壓器前加入濾波器。關于變送器和共用信號外表供電應挑選分布電容小、選用屢次阻隔和屏蔽及漏感技術的配電器。

控制器和I/O系統分別由各自的阻隔變壓器供電,并與主電路電源分隔。PLC控制器的24V直流電源盡量不要給外圍的各類傳感器供電,以削減外圍傳感器內部或供電線路短路故障對PLC控制器的干擾。此外,為確保電網饋電不中止,可選用在線式不間斷供電電源(UPS)供電,UPS具有過壓、欠壓保護性能、軟件監控、與電網阻隔等性能,可增強供電的安全可靠性。關于一些主要的設備,溝通供電電路可選用雙路供電系統。

2.準確挑選電纜的和施行敷設,消除可編程控制器、人機界面的空間輻射干擾。

不一樣類型的信號分別由不一樣電纜傳輸,選用遠離技術,信號電纜按傳輸信號品種分層敷設,一樣類型的信號線選用雙絞方法。嚴禁用同一電纜的不一樣導線同時傳送動力電源和信號,防止信號線與動力電纜接近平行敷設,增大電纜之間的夾角,以削減電磁干擾。為了削減動力電纜尤其是變頻設備饋電電纜的輻射電磁干擾,從干擾路徑上阻隔干擾的侵入,要選用屏蔽電力電纜。

3.PLC控制器輸入輸出通道的抗干擾辦法

輸入模塊的濾波能夠下降輸入信號的線間的差模干擾。為了下降輸入信號與大地間的共模干擾,PLC控制器要良好接地。輸入端有理性負載時,關于溝通輸入信號,可在負載兩頭并接電容和電阻,關于直流輸入信號可并接續流二極管。為了抑制輸入信號線間的寄生電容、與其他線間的寄生電容或耦合所發作的感應電動勢,可選用RC浪涌吸收器。

輸出為溝通理性負載,可在負載兩頭并聯RC浪涌吸收器;若為直流負載,可并聯續流二極管,也要盡也許接近負載。關于開關量輸出的場合,能夠選用浪涌吸收器或晶閘管輸出模塊。另外,選用輸出點串接基地繼電器或光電耦合辦法,可防止PLC控制器輸出點直接接入電氣控制回路,在電氣上徹底阻隔。

4.PLC控制器抗干擾的軟件辦法

由于電磁干擾的雜亂性,僅采納硬件抗干擾辦法是不行的,要用PLC控制器的軟件抗干擾技術來加以合作,進一步增強系統的可靠性。選用數字濾波和工頻整形采樣、守時校對參考點電位等辦法,有用消除周期性干擾、防止電位漂移。選用信息冗余技術,設計相應的軟件標志位;選用直接跳轉,設置軟件保護等。例如對開關量輸入信號,選用守時器延時的方法屢次讀入,成果共同再確認有用,增強了軟件的可靠性。

5.準確挑選接地址,完善接地系統。

良好的接地是確保PLC控制器可靠作業的主要條件,能夠防止偶爾發作的電壓沖擊危害,還能夠抑制干擾。完善的接地系統是PLC控制器抗電磁干擾的主要辦法之一。

PLC控制器屬高速低電平控制設備,應選用直接接地方法。為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾,應給PLC控制器接上專用地線,接地址應與動力設備的接地址分隔。若達不到這種要求,也有必要做到與其他設備公共接地,制止與其他設備串聯接地。接地址應盡也許接近PLC控制器。

會集安置的PLC控制器適于并聯一點接地方法,各設備的柜體基地接地址以獨自的接地線引向接地極。分散安置的PLC控制器,應選用串聯一點接地方法。接地極的接地電阻小于2Ω,接地極最佳埋在距建筑物10~15m遠處,并且PLC控制器接地址有必要與強電設備接地址相距10m以上。假如要用拓展單元,其接地址應與根本單元的接地址接在一同。

信號源接地時,屏蔽層應在信號側接地;信號源不接地時,應在PLC控制器側接地。信號線基地有接頭時,屏蔽層應牢固銜接并進行絕緣處理,各屏蔽層應相互銜接好。挑選恰當的接地處單點接地,要防止多點接地。

6.設備選型。

在挑選設備時,首先要了解國產PLC生產廠家給出的抗干擾目標,如共模抑制比、差模抑制比、耐壓能力、答應在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環境中作業等,要挑選有較高抗干擾能力的商品,如選用浮地技術、阻隔性能好的可編程控制器、人機界面HMI。

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