PLC控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)與應(yīng)用研究

曲國權(quán)

（大連市輕工業(yè)學(xué)校,遼寧 大連 116000）

PLC控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)與應(yīng)用研究

曲國權(quán)

（大連市輕工業(yè)學(xué)校,遼寧 大連 116000）

本文中，筆者將從參加工作的經(jīng)驗出發(fā)，總結(jié)國內(nèi)企業(yè)PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的工作原理、功能作用與應(yīng)用情況，為其他企業(yè)提供參考。

PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)；抗干擾技術(shù)；應(yīng)用研究

0 引言

PLC控制系統(tǒng)的全稱解釋為：可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)。為了排除不利干擾，確保PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)正常、穩(wěn)定發(fā)揮作用和效果，企業(yè)有關(guān)技術(shù)管理人員應(yīng)當選取恰當?shù)姆栏蓴_技術(shù)，為PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)正常運作提供一個良好的外部空間環(huán)境，保證企業(yè)的生產(chǎn)活動順利完成。

1 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)分析

PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)多為采用了電光隔離技術(shù)，并配置了獨立的電源，借助循環(huán)掃描接收輸入指令，并給出輸出反饋完成操作活動，因而具備一定的防干擾能力和運行穩(wěn)定性。部分的PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)中，配備了內(nèi)部監(jiān)視設(shè)備，確保PLC控制系統(tǒng)得到持續(xù)、穩(wěn)定的供電保障。PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)的效用發(fā)揮，與其內(nèi)部硬件配置、軟件程序設(shè)計、電源穩(wěn)定性都有密切關(guān)系，因此為了提升PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定協(xié)調(diào)性，應(yīng)當謹慎選配控制系統(tǒng)的軟件程序和硬件配置。PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)在的設(shè)計之初，添加了自我監(jiān)控與修復(fù)功能——當自動檢測到控制系統(tǒng)發(fā)生運行故障、功能無法啟動、不能響應(yīng)指令的時候，將發(fā)出故障報警信息，并自行完成或者依靠管理人員調(diào)整修復(fù)，從而確保了PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠。

1.1 PLC控制系統(tǒng)的硬件抗干擾技術(shù)

硬件配置是確保PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)抗干擾性能的核心組成部分，因此有關(guān)企業(yè)技術(shù)管理人員應(yīng)當重視PLC控制系統(tǒng)的硬件選配是否科學(xué)、達標，并對控制系統(tǒng)的硬件配置進行測試，檢測其在電力、磁力等特殊作業(yè)環(huán)境中的抗干擾屬性。筆者認為，在選擇并裝配PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)硬件設(shè)備的時候，尤其應(yīng)當注重對硬件設(shè)備防干擾性能的測試，比照測試結(jié)果，判斷硬件設(shè)備的抗干擾能力是否合格，全面分析并掌握硬件設(shè)備的各項屬性和運行情況；設(shè)定產(chǎn)生干擾的作業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的，并額測試硬件設(shè)備在其中的運行穩(wěn)定性，分析、評估硬件設(shè)備的抗干擾屬性和抗干擾等級。

硬件配置過程中，管理人員還應(yīng)當注意加強對其在系統(tǒng)中工作運行狀態(tài)、穩(wěn)定程度的數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果檢測。如果使用從國外引進的硬件設(shè)備，則應(yīng)當考慮到硬件設(shè)備的出廠電壓設(shè)定值是否與我國電壓存在差異，然后在根據(jù)企業(yè)的現(xiàn)實生產(chǎn)情況，模擬PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)的運行環(huán)境，測試各項功能并記錄、分析相關(guān)數(shù)據(jù)，完成性能評測。

1.2 PLC控制系統(tǒng)的軟件抗干擾技術(shù)

軟件應(yīng)用程序是PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要、根本保障，能夠排除不確定干擾因素對控制系統(tǒng)的消極影響，彌補硬件配置抗干擾性能的欠缺與不足，完善并提高PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)的整體抗干擾能力。軟件應(yīng)用程序設(shè)計的優(yōu)化，能夠大幅度提升PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，優(yōu)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能，實現(xiàn)定時裝置、計數(shù)裝置和其他電子零部件的協(xié)調(diào)運作，將非正常的干擾源和干擾因素排除在外，維持控制系統(tǒng)的正常運行。除此之外，軟件應(yīng)用程序還能夠設(shè)計出病毒防火墻、惡意程序阻止功能，監(jiān)控PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)的運行情況，當發(fā)現(xiàn)非正常的外部程序運行或者申請更改系統(tǒng)程序的時候，發(fā)出警報信號提醒操作人員，起到阻止干擾、排除危險隱患的作用。軟件應(yīng)用程序還能夠觀測并記錄PLC控制系統(tǒng)的全部運行數(shù)據(jù)和產(chǎn)生信息，通過數(shù)據(jù)分析，排查其中是否存在運行故障，起到安全保障的作用。

1.3 PLC控制系統(tǒng)的電源抗干擾技術(shù)

維持穩(wěn)定、持續(xù)的供電電源，是PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)正常運行的首要前提條件。為了確保供電電源不發(fā)生輸送值不穩(wěn)、接入不良、變送器與電源不耦合等缺陷，應(yīng)當對控制系統(tǒng)的電源情況進行持續(xù)觀測和監(jiān)控，避免因為電源問題造成控制系統(tǒng)的運行故障。通常情況下，管理技術(shù)人員可以選擇獨立的、隔離的電源，同時注意獨立電源與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否匹配，筆者建議安裝電源變壓器，起到穩(wěn)定電壓、排除風(fēng)險的抗干擾作用。此外，PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)中還可以根據(jù)生產(chǎn)情況，安置濾波設(shè)備，將干擾電波排除在外，維護控制系統(tǒng)運行環(huán)境的安全。

2 PLC系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)應(yīng)用

應(yīng)用一：某廠一原料輸送裝置控制系統(tǒng)經(jīng)技術(shù)改造后，采用三菱FX系列PLC作為順序聯(lián)鎖控制。投運后，出現(xiàn)無故跳停設(shè)備及啟停順序錯誤。經(jīng)過認真排查分析，發(fā)現(xiàn)多處問題：因為屬于技改，利用一部分原有控制電纜，部分輸人信號線沒有使用屏蔽線且其中一段在電纜橋架中與動力電纜(其中包括大功率變頻裝置饋電電纜)平行敷設(shè)部分輸人、輸出信號使用的屏蔽電纜在輸人、輸出側(cè)和控制器側(cè)兩點接地，信號線中間有接頭時，屏蔽層未牢固連接等。上述問題所引起的干擾造成PLC控制系統(tǒng)的不能止常運行。后針對性地采取措施，重新敷設(shè)專用信號屏蔽電纜，在電纜橋架中敷設(shè)的部分采用穿鍍鋅管敷設(shè)，輸人、輸出信號使用的屏蔽電纜在輸控制器側(cè)單點接地，信號線中間接頭的屏蔽層牢固連接并進行絕緣處理。整改后，系統(tǒng)運行止常。

應(yīng)用二：在某裝置的液位控制系統(tǒng)中有一聯(lián)鎖控制(采用西門子55一135U)，當液位低于10%時，將停加料反應(yīng)并關(guān)出口閥，但這段時間由于時常有干擾信號，導(dǎo)致控制系統(tǒng)誤動作而影響正常生產(chǎn)，因此有必要結(jié)合現(xiàn)場的實際情設(shè)定一個濾波時間，把干擾信號濾掉。經(jīng)過分析確定，在保證能夠及時動作的前提下，采用兩秒的濾波時間，即持續(xù)兩秒的低液位信號，控制系統(tǒng)動作，兩秒以內(nèi)的信號控制系統(tǒng)不動作，這樣等于給系統(tǒng)一個合適的反應(yīng)靈敏度，既保證了出現(xiàn)低液位報警信號時控制系統(tǒng)及時動作，又防止干擾假信號輸入造成系統(tǒng)誤動作。

綜上所述，PLC可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)對于企業(yè)的生產(chǎn)活動、組織管理具有重要現(xiàn)實意義，有關(guān)企業(yè)的技術(shù)管理人員應(yīng)當重視抗干擾技術(shù)的學(xué)習(xí)與研究，全面評估企業(yè)生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的各項干擾因素，從硬件配置、軟件程序設(shè)計、電源管理等方面，加強抗干擾技術(shù)管理，營造正常、安全的生產(chǎn)空間。

[1]黃海龍.PLC控制系統(tǒng)的干擾源分析與抗干擾措施[J].科技展望,2016(08).

[2]裴成剛.PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場應(yīng)用的抗干擾措施[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2015(11).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.238