1引言

　　隨著科學技術的發展，基於(yu) plc的自動化係統在工業(ye) 控製中的應用越來越廣泛。plc係統的可靠性直接影響到企業(ye) 的安全生產(chan) 和經濟運行，係統的抗幹擾能力關(guan) 係到整個(ge) 係統可靠運行。自動化係統中所使用的各種類型控製係統，有的是集中安裝在控製室，有的是安裝在生產(chan) 現場和各電機設備上，它們(men) 大多處在強電電路和設備所造成的惡劣電磁環境中。要提高控製係統可靠性，一方麵要求控製係統生產(chan) 廠家用提高設備的抗幹擾能力；另一方麵，要求在工程設計、安裝施工和使用維護中引起高度重視，多方配合才能解決(jue) 問題，有效地增強係統的抗幹擾性能。

2 plc幹擾源及對係統的影響

　　2.1 幹擾一般分類

　　幹擾類型通常按幹擾產(chan) 生的原因、噪聲幹擾模式和噪聲的波形性質的不同劃分。其中：按噪聲產(chan) 生的原因不同，分為(wei) 放電噪聲、浪湧噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質不同，分為(wei) 持續噪聲、偶發噪聲等；按噪聲幹擾模式不同，分為(wei) 共模幹擾和差模幹擾。共模幹擾和差模幹擾是一種比較常用的分類方法。共模幹擾是信號對地的電位差，主要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態（同方向）電壓迭加所形成。共模電壓有時較大，特別是采用隔離性能差的配電器供電室，變送器輸出信號的共模電壓普遍較高，有的可高達130v以上。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些係統i/o模件損壞率較高的主要原因），這種共模幹擾可為(wei) 直流、亦可為(wei) 交流。差模幹擾是指作用於(yu) 信號兩(liang) 極間的幹擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模幹擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號上，直接影響測量與(yu) 控製精度。

　　2.2控製係統中電磁幹擾的主要來源

　　2.2.1空間的輻射幹擾

　　空間的輻射電磁場（emi）主要是由電力網絡、電氣設備的暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產(chan) 生的，通常稱為(wei) 輻射幹擾，其分布極為(wei) 複雜。若控製係統係統置於(yu) 所射頻場內(nei) ，就受到輻射幹擾，其影響主要通過兩(liang) 條路徑：一是直接對控製係統內(nei) 部的輻射，電路感應產(chan) 生幹擾；二是對控製係統通信內(nei) 網絡的輻射，由通信線路的感應引入幹擾。輻射幹擾與(yu) 現場設備布置及設備所產(chan) 生的電磁場大小，特別是頻率有關(guan) ，一般通過設置屏蔽電纜和控製係統局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。

　　2.2.2 係統信號的幹擾

　　主要通過電源和信號線引入，通常稱為(wei) 傳(chuan) 導幹擾。這種幹擾在我國工業(ye) 現場較嚴(yan) 重。

　　（1）來自電源的幹擾。實踐證明，因電源引入的幹擾造成控製係統故障的情況很多，筆者在某工程調試中遇到過，後更換隔離性能更高的控製係統電源，問題才得到解決(jue) 。控製係統係統的正常供電電源均由電網供電。由於(yu) 電網覆蓋範圍廣，它將受到所有空間電磁幹擾而在線路上感應電壓和電路。尤其是電網內(nei) 部的變化，如開關(guan) 操作浪湧、大型電力設備起停、交直流傳(chuan) 動裝置引起的諧波、電網短路暫態衝(chong) 擊等，都通過輸電線路傳(chuan) 到電源原邊。控製係統電源通常采用隔離電源，但其機構及製造工藝因素使其隔離性並不理想。實際上，由於(yu) 分布參數特別是分布電容的存在，絕對隔離是不可能的。

　　（2）來自信號線的幹擾。與(yu) 控製係統連接的各類信號傳(chuan) 輸線，除了傳(chuan) 輸有效的各類信息之外，總會(hui) 有外部幹擾信號侵入。此幹擾主要有兩(liang) 種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀(yi) 表的供電電源串入的電網幹擾，這往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應的幹擾，即信號線上的外部感應幹擾，這是很嚴(yan) 重的。由信號引入幹擾會(hui) 引起i/o信號工作異常和測量精度大大降低，嚴(yan) 重時將引起元器件損傷(shang) 。對於(yu) 隔離性能差的係統，還將導致信號間互相幹擾，引起共地係統總線回流，造成邏輯數據變化、誤動和死機。控製係統因信號引入幹擾造成i/o模件損壞數相當嚴(yan) 重，由此引起係統故障的情況也很多。#p#分頁標題#e#

　　（3）來自接地係統混亂(luan) 的幹擾。接地是提高電子設備電磁兼容性（emc）的有效手段之一。正確的接地，既能抑製電磁幹擾的，又能抑製設備向外發出幹擾；而錯誤的接地，反而會(hui) 引入嚴(yan) 重的幹擾信號，使控製係統係統無法正常工作。控製係統的地線包括係統地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地係統混亂(luan) 對控製係統係統的幹擾主要是各個(ge) 接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環路電流，影響係統正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩(liang) 端a、b都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當發生異常狀態，如雷擊時地線電流將增大。此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nei) 有會(hui) 出現感應電流，通過屏蔽層與(yu) 芯線之間的耦合，形成幹擾信號回路。若係統地與(yu) 其它接地處理混亂(luan) ，所產(chan) 生的地環流就可能在地線上產(chan) 生不等電位分布，影響控製係統內(nei) 邏輯電路和模擬電路的正常工作。控製係統工作的邏輯電壓幹擾容限較低，邏輯地電位的分布幹擾容易影響控製係統的邏輯運算和數據存貯，造成數據混亂(luan) 、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降，引起對信號測控的嚴(yan) 重失真和誤動作。

    2.2.3控製係統係統內(nei) 部的幹擾

　　主要由係統內(nei) 部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chan) 生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與(yu) 邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬於(yu) 控製係統製造廠對係統內(nei) 部進行電磁兼容設計的內(nei) 容，比較複雜，作為(wei) 應用部門是無法改變，可不必過多考慮，但要選擇具有較多應用業(ye) 績或經過考驗的係統。