西門子PLC系統(tǒng)中電磁干擾的來源

　　來自空間的輻射干干擾

　　空間輻射電磁場主要由電網(wǎng)、電氣設(shè)備、“雷電“、無線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等瞬態(tài)過程產(chǎn)生，如果將PLC系統(tǒng)置于射頻場中，則對(duì)輻射干擾進(jìn)行恢復(fù)，其效果主要通過兩個(gè)路徑：第一，輻射直接照射到PLC內(nèi)部，通過電路傳感干擾;輻射干擾與現(xiàn)場設(shè)備布置和設(shè)備產(chǎn)生的電磁場大小有關(guān)，特別是頻率，通常通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽和高壓放電元件進(jìn)行保護(hù)。

　　來自外部引線的干擾

　　主要通過電源和信號(hào)線引入，通常稱為傳導(dǎo)干擾，西門子PLC代理的可編程邏輯控制器本質(zhì)上是一臺(tái)專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)與微機(jī)基本相同。電源用于將交流電轉(zhuǎn)換成PLC所需的直流電。目前，大多數(shù)可編程邏輯控制器使用開關(guān)穩(wěn)壓電源供電，這種干擾在我國工業(yè)領(lǐng)域更為嚴(yán)重。

　　來自電源的干擾

　　實(shí)踐研究證明，因電源引入的干擾因素造成 PLC 控制系統(tǒng)(Control system)進(jìn)行故障的情況存在很多，在某工程設(shè)計(jì)調(diào)試中遇到過，后更換隔離性能(Isolation performance)要求更高的 PLC 電源，問題才得到有效解決。

　　西門子PLC系統(tǒng)的正常供電是由電網(wǎng)供電的。

　　來自信號(hào)線引入的干擾

　　各種信號(hào)傳輸線路連接到PLC控制系統(tǒng)，除了傳輸有效類型的信息外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)入侵，這種干擾有兩種主要途徑：一是通過發(fā)射機(jī)電源或電源電源對(duì)普通信號(hào)計(jì)串的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視;信號(hào)引入引起的干擾會(huì)導(dǎo)致 I/O 信號(hào)運(yùn)行異常，測(cè)量精度將大大提高，在嚴(yán)重情況下會(huì)造成元件損壞，對(duì)于隔離性能較差的系統(tǒng)，它還會(huì)導(dǎo)致信號(hào)相互干擾，導(dǎo)致公共系統(tǒng)總線回流，導(dǎo)致邏輯數(shù)據(jù)更改、誤用和崩潰。PLC控制系統(tǒng)中信號(hào)注入干擾導(dǎo)致的 I/O 模塊損壞數(shù)量相當(dāng)嚴(yán)重，存在許多系統(tǒng)故障情況。
 

　　無序接地系統(tǒng)的干擾

　　接地是增加電子設(shè)備電磁兼容性的最有效方法之一，正確的接地不僅可以抑制電磁干擾的影響，還可以抑制設(shè)備發(fā)出的干擾。但錯(cuò)誤接地會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使 plc 系統(tǒng)無法正常工作。

　　PLC控制系統(tǒng)的接地線包括系統(tǒng)接地、屏蔽接地、交流接地和保護(hù)接地等，混沌接地系統(tǒng)對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是由于各接地點(diǎn)的電位(potential)分布不均勻，以及不同接地點(diǎn)之間的電位差，造成接地回路電流，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。例如，電纜屏蔽必須在一點(diǎn)接地。如果電纜屏蔽的A端和B端都接地，就會(huì)產(chǎn)生接地電位差，電流就會(huì)流過屏蔽。當(dāng)雷擊等異常狀態(tài)時(shí)，接地電流會(huì)更大。

　　此外，屏蔽層、接地線和大地有可能可以構(gòu)成一個(gè)閉合環(huán)路(Closed loop)，在變化進(jìn)行磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)有會(huì)出現(xiàn)一些感應(yīng)電流，通過信息屏蔽層(Shielding layer)與芯線之間的耦合，干擾以及信號(hào)回路。若系統(tǒng)地與其它接地方式處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生一種不等電位分布，影響 PLC 內(nèi)邏輯設(shè)計(jì)電路和模擬電子電路(Analog electronic circuit)的正常發(fā)展工作。 PLC 工作的邏輯分析電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布情況干擾容易受到影響 PLC 的邏輯關(guān)系(logical relationship)運(yùn)算和數(shù)據(jù)存貯，造成企業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混亂、程序跑飛或死機(jī)，模擬地電位的分布將導(dǎo)致工程測(cè)量結(jié)果精度不斷下降，引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作。

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