谷瑞光
摘 要:自改革開放以來,我國的經(jīng)濟得到了迅猛發(fā)展。在經(jīng)濟的帶動下,我國的工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及科技也進入高速發(fā)展的時期,在這個時期中,計算機技術(shù)以及計算機技術(shù)的衍生技術(shù)一直走在各個行業(yè)發(fā)展的前列,其中PLC控制系統(tǒng)作為信息化時代中重要的可編程子系統(tǒng)在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的使用。該文主要通過簡單的介紹PLC控制系統(tǒng)的概念,揭示當前影響PLC控制系統(tǒng)的干擾因素,同時給出抗干擾措施,并強調(diào)PLC控制系統(tǒng)抗干擾的社會意義。
關(guān)鍵詞:PLC控制系統(tǒng) 干擾與抗干擾措施 分析研究
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)11(b)-0014-02
PLC作為隨著計算機技術(shù)而發(fā)展起來的一項可編程控制系統(tǒng),由于其具有的特性使PLC控制系統(tǒng)在當今社會的各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。不可否認的是,PLC控制系統(tǒng)對社會生產(chǎn)中的工業(yè)、科技等各個領(lǐng)域都有一定的促進作用。但是由于PLC控制系統(tǒng)對周圍的環(huán)境十分敏感,特別是磁場、電場等混合場的干擾,導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤,致使系統(tǒng)無法正常運行。由于PLC控制系統(tǒng)在當今社會發(fā)展中的不可缺少性,因此首先要保證環(huán)境的可靠性,其次必須采取一定的措施抗干擾。
1 PLC控制系統(tǒng)的綜述
1.1 PLC控制系統(tǒng)的概念
近些年來,隨著計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,帶動了微電子技術(shù)以及智能化系統(tǒng)的發(fā)展,也因此,信息化時代正在逐漸接近人們的生活,而PLC控制系統(tǒng)正是在這樣的一個發(fā)展背景下逐漸成為社會發(fā)展不可缺少的重要一部分。所謂的PLC控制系統(tǒng)就是一種可編程邏輯控制器,全稱為Programmmable Logic Controller。PLC控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)多種控制,是工業(yè)控制的重要組成部分,這是由于PLC控制系統(tǒng)最早提出于20世紀60年代的美國,主要是為了發(fā)展工業(yè),而隨著工業(yè)發(fā)展逐漸成為了世界發(fā)展的主旋律,PLC控制系統(tǒng)以飛快的速度在短短60年期間成為了各個領(lǐng)域發(fā)展的中心。
1.2 PLC控制系統(tǒng)的特點及應(yīng)用領(lǐng)域
PLC控制系統(tǒng)實質(zhì)上就是專用于工業(yè)控制的計算機,其硬件結(jié)構(gòu)與微型計算機十分相仿,而隨著計算及技術(shù)與智能化技術(shù)的融合性越來越高,使得目前的PLC控制系統(tǒng)具有一定的智能化特點,PLC控制系統(tǒng)通過I/O接口使用戶的命令能得到準確的實行進而控制工業(yè)的生產(chǎn),這也在一定程度上顯示了PLC控制系統(tǒng)的專業(yè)性以及準確性,因此使PLC控制系統(tǒng)在鋼鐵、石油等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,其應(yīng)用領(lǐng)域主要包括取代繼電器控制的開關(guān)量的邏輯控制、模擬量控制、數(shù)據(jù)處理等,而隨著網(wǎng)絡(luò)時代的到來,目前的PLC控制系統(tǒng)多具有通信功能。
2 干擾PLC控制系統(tǒng)的因素
雖然PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,而且控制效果也較好,但是PLC控制系統(tǒng)十分易受外界因素的干擾,而影響PLC控制系統(tǒng)的因素大體上可以分為內(nèi)部干擾因素以及外部干擾因素兩大類,而外部干擾因素又可以分為儀器的干擾以及空間輻射的干擾兩大類。
2.1 PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部引起的因素的干擾
PLC控制系統(tǒng)的內(nèi)部干擾因素其實就是由于內(nèi)部零件之間的不匹配或者由于技術(shù)性的問題,從而導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部控制失衡,而另一部分是在進行控制過程中由于各種原因所導(dǎo)致的內(nèi)部電磁輻射超出本身設(shè)定的閾值,進而嚴重影響PLC控制系統(tǒng)的工作狀態(tài),甚至會導(dǎo)致事故發(fā)生。
2.2 電源以及外接線的干擾
除卻由于內(nèi)部電磁輻射以及零件的不匹配問題所導(dǎo)致的PLC控制系統(tǒng)受到干擾外,PLC控制系統(tǒng)還會受到外部因素的干擾進而影響PLC控制系統(tǒng)的性能,其中電源以及外接線的干擾是干擾PLC控制系統(tǒng)的主要因素之一。在我國絕大多數(shù)的電器工作均是由國家電網(wǎng)直接供電,PLC控制系統(tǒng)同樣也不例外,但是由于國家電網(wǎng)的構(gòu)成體系具有一定的問題,供電效率較低,但是供電范圍激增,這也就導(dǎo)致了電網(wǎng)的電磁干擾效力十分強,對PLC控制系統(tǒng)具有很強的干擾性,除此之外,外接引線連接著用戶的命令,而隨著PLC控制系統(tǒng)的信息化越來越強,這也導(dǎo)致了PLC控制系統(tǒng)極易受到儀器間的電磁輻射,造成PLC控制系統(tǒng)故障;再有就是接地系統(tǒng)接地不恰當所導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)的電磁輻射劇增,進而致使PLC控制系統(tǒng)故障。
2.3 空間輻射的干擾
空間輻射干擾歸根到底也是電磁輻射的干擾,只是相對于電源以及外接線的干擾更易避免。PLC控制系統(tǒng)在實際工作過程中對周圍的環(huán)境具有很高的要求,否則極易受到外界因素的影響,進而導(dǎo)致系統(tǒng)故障,若系統(tǒng)處于不適合的環(huán)境中,則空間輻射會增強。所謂的空間輻射電磁場主要是由以上兩種因素加上雷電、通信以及高頻加熱設(shè)備所引起的輻射干擾。
3 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施
由于PLC控制系統(tǒng)的廣泛適用性以及實用性,因此需采取合理的抗干擾措施以保證PLC控制系統(tǒng)的工作,避免故障的出現(xiàn)。
3.1 硬件抗干擾措施
硬件抗干擾措施是基本設(shè)施的抗干擾措施,硬件抗干擾措施所解決的主要是由于外部環(huán)境以及外部影響系統(tǒng)所導(dǎo)致的PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的干擾因素,對于空間電磁輻射干擾,可以在干擾信號上根據(jù)干擾情況采取共模扼流圈或差模抑制器,從而降低干擾的影響;而對于外接電源,應(yīng)該爭取供電電源的獨立性,避免電網(wǎng)對PLC控制系統(tǒng)的影響,或者增強供電設(shè)備的抗干擾性;而對于外接引線,最好采取雙絞線,從而降低電磁輻射的強度,而對于接地導(dǎo)線,PLC應(yīng)該采取合適的絕緣體進行屏蔽,從而使得電磁輻射降低。
3.2 軟件抗干擾措施
PLC控制系統(tǒng)其實就是微型計算機,唯一與微型計算機的區(qū)別就是其針對性較強,而這種針對性之所以能夠?qū)崿F(xiàn),從某種角度來說就是通過對軟件的設(shè)計已達到PLC控制系統(tǒng)的功能,因此可以從軟件的角度采取抗干擾措施以便PLC控制系統(tǒng)能更好地工作。而這就需要對程序的設(shè)計進行更新,增強對信號的處理,即優(yōu)化數(shù)學(xué)處理,進而降低輸入輸出信號的電磁輻射干擾,除此之外,也要優(yōu)化設(shè)備內(nèi)部零件之間的關(guān)系,降低零件工作過程中可能出現(xiàn)的崩壞現(xiàn)象,從而最大限度地降低PLC故障出現(xiàn)的次數(shù)。
4 研究PLC控制系統(tǒng)干擾與抗干擾措施的社會意義
PLC控制系統(tǒng)自20世紀60年代被提出以來,由于其針對性較強以及當前社會對工業(yè)發(fā)展的要求,使得短短不到100年的時間,PLC控制系統(tǒng)逐漸成為了社會各個領(lǐng)域發(fā)展的領(lǐng)軍者,但是由于PLC控制系統(tǒng)極其精細并且對周圍環(huán)境特別敏感,這就在一定程度上使得PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施的研究一直是相關(guān)領(lǐng)域?qū)<宜攸c研究的課題,而通過PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施,不僅可以大幅度地提升PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命,而且在一定程度上還能夠促進計算機以及微電子行業(yè)的發(fā)展。
5 結(jié)語
綜上所述,這些年來,隨著工業(yè)化建設(shè)以及科技的發(fā)展,PLC控制系統(tǒng)逐漸成為了各個行業(yè)發(fā)展不可或缺的重要控制系統(tǒng)。而事實證明,PLC在工業(yè)發(fā)展中的專業(yè)性使得PLC控制系統(tǒng)逐漸成為了工業(yè)發(fā)展的核心,但是由于PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部因素以及外界環(huán)境的影響,導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)極易出現(xiàn)故障,但是隨著科學(xué)家們的不懈研發(fā),不少抗干擾措施都正在投入使用,并取得了喜人的結(jié)果。
參考文獻
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