淺析斗輪機PLC控制系統(tǒng)通訊干擾分析與治理

顧勤棟

摘要：現(xiàn)階段的斗輪機的控制系統(tǒng)會受外界不穩(wěn)定因素的影響，對其通訊情況造成困擾，嚴重的會讓斗輪機出現(xiàn)失控現(xiàn)象?；诖?，本文主要從斗輪機PLC控制系統(tǒng)的概念出發(fā)，而后分析會對其造成通訊干擾的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：斗輪機;PLC控制系統(tǒng);通訊干擾

引言：斗輪機常運用于散料運輸，而主要控制斗輪機運行的是PLC系統(tǒng)。PLC屬于一種自動性能、靈活度較高的控制系統(tǒng)。斗輪機在實際的運轉(zhuǎn)階段因常暴露于外界，會受到粉塵、震動等多種不穩(wěn)定的干擾源當中。而這種外界因素是很難控制的，所以成為阻礙斗輪機平穩(wěn)運行的主要源頭。

一、PLC控制系統(tǒng)概述

伴隨我國的迅猛發(fā)展，使得自動化、數(shù)字化的相關(guān)新型技術(shù)被廣泛運用到各類領(lǐng)域當中。而相比其他先進技術(shù)，數(shù)字控制系統(tǒng)最常運用在工業(yè)，而與之匹配的設(shè)備就是可編程遙控器，也就是所謂的PLC。這類型的裝置在工業(yè)行業(yè)的優(yōu)勢有適應(yīng)能力強，操作較為簡單，編程方式易于學(xué)會等。PLC控制系統(tǒng)是由端口輸入信息進而發(fā)射信號，與總線信號有著一定的距離，在這些距離中會有各式各樣的干擾源。斗輪機的工作現(xiàn)場常運用高壓電、變頻機械等，使其給通訊方面造成嚴重的困擾[1]。

二、PLC控制系統(tǒng)主要的干擾因素

現(xiàn)階段實際運用于斗輪機的PLC系統(tǒng)常使用國外的品牌，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可知PLC在運行中由于自身情況出現(xiàn)的問題還是占少數(shù)，造成通訊空擾的主要原因在外界。PLC作為總指揮類型的控制系統(tǒng)，一旦受干擾影響，定會帶來不正常的運轉(zhuǎn)方式，進一步導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)丟失等不可挽回的現(xiàn)象。

（一）供電系統(tǒng)波

在實際的操作當中，導(dǎo)致PLC運行不穩(wěn)定的主要原因就是供電系統(tǒng)中的電壓情況不平穩(wěn)。日常運行的期間，斗輪機電源普遍由用戶電網(wǎng)供給，常見高壓有6kv或是10kv低壓為380v。提供電源的電網(wǎng)自身就會有一些機械設(shè)備，這些設(shè)備在運作時就會出現(xiàn)一定的波動。在空間出現(xiàn)的電磁干擾，進一步會展現(xiàn)在電流當中。像是開關(guān)操作、大型電動機的啟動和停止運行、電網(wǎng)短路等問題都會讓電流出現(xiàn)波動。斗輪機的供電體系常選用單線電路來供電，使其無法脫離這種現(xiàn)實狀況，因此對斗輪機PLC系統(tǒng)的造成干擾。

（二）強磁輻射干擾

上文提到過斗輪機的運作環(huán)境極為繁瑣，使得PLC控制系統(tǒng)常年身處臟亂差的施工環(huán)境當中，使其遭受到了不同程度的干擾。這類干擾源可以統(tǒng)稱為空間輻射電磁場，主要是因為受到雷達、無線電波、高頻設(shè)備在運作時產(chǎn)生的輻射影響，這類型的輻射干擾所處位置是不確定的，所涉及的范圍也比較廣闊，對于PLC通訊系統(tǒng)來說，是隨著感應(yīng)而一同進入內(nèi)部的干擾。

（三）布線安裝不規(guī)范

斗輪機本身是一種復(fù)雜的重型機械設(shè)備，其自身安裝的階段就極為繁復(fù)，移動軌道數(shù)量多、運動時自帶震動、靈活運作的關(guān)節(jié)數(shù)量多，給線路安裝工作帶來了難度。眾多的線路安裝，如有少數(shù)安裝錯誤，是不能及時被找得到的，從而造成了隱患?，F(xiàn)階段PLC系統(tǒng)的布線常出現(xiàn)兩種問題：第一種是PLC系統(tǒng)的電線類型以屏蔽雙絞線、屏蔽同軸線為主，屏蔽線的接線處安裝不妥當就會給通訊系統(tǒng)帶來干擾。第二種是連接PLC系統(tǒng)的端口和總線的安裝技術(shù)如果不嚴格按照規(guī)范來進行組裝，容易出現(xiàn)地磁輻射外泄的問題，進而使PLC系統(tǒng)的通訊電纜受到輻射影響，進一步影響了信息輸送。

（四）PLC系統(tǒng)內(nèi)部

PLC系統(tǒng)內(nèi)部的各個部件和線路之間會產(chǎn)生電磁輻射，進一步對其通訊系統(tǒng)造成干擾。這類型和干擾因素的主要問題大多為內(nèi)部的零件不匹配，互相運作會產(chǎn)生干擾。

三、PLC控制系統(tǒng)抗干擾的主要方法

（一）電源干擾的防護措施

1.電源干擾

供電系統(tǒng)對PLC通訊系統(tǒng)造成干擾所占次數(shù)最多，為了從根本上解決這個問題，就需要更換掉不合理的部分。電網(wǎng)內(nèi)部的相關(guān)裝置在運行時會讓輸送給斗輪機PLC裝備的電壓出現(xiàn)波動，為了減少電壓波動帶來的干擾問題可從四點入手。第一種方式可選用隔離變壓器，并在屏蔽層的位置覆蓋錫紙，從根本上杜絕干擾源。第二種可選用集成電壓調(diào)整器從而進行電壓控制，減少電壓波動。第三種就是利用毫秒或微秒級別的脈沖進行防治信號干擾。第四種是使用頻譜均衡法，但由于這種方式投入成本較高，不經(jīng)常使用。

2.負載干擾

在PLC控制系統(tǒng)當中常存有儲能型的負載狀態(tài)，每當切換時會產(chǎn)生較高的電壓，嚴重時會有發(fā)電的危險趨勢，為了能夠處理這類型的干擾源，主要的克服手段分兩種情況，處于自流感的負載種類時，要在負載的兩端接入續(xù)流二極管，使其離負載場的距離較近，從而使得減少電壓值，提高耐壓數(shù)值。另一種是處于交流感應(yīng)的情況，在兩端接入CR干擾吸收器。

（二）防止輸入性干擾的措施

為了防止由于外界某一設(shè)備產(chǎn)生的輻射，對PLC通訊系統(tǒng)造成的干擾。就要對相應(yīng)的設(shè)備進行處理，包含了電源變壓器、中央處理器、導(dǎo)電設(shè)備等，要進行適當?shù)钠帘喂ぷ鳎谄帘螘r要注意其密封性是否良好，不要做無用功。也可對輸入線路選用濾波的處理方式，能夠有效的起到抑制干擾源的作用，還能對各模板間的作用起到消減功能。在處理器的位置可選擇使用光電隔離的方式，從而起到防止外界干擾信號或運作時產(chǎn)生的噪音影響控制系統(tǒng)中的通訊設(shè)備，進一步保障其平穩(wěn)健康運作。

（三）優(yōu)化接地方式

由于安裝線路是無法避免的組裝過程，因此要正確的按照相關(guān)要求開展安裝工作。在斗輪機按照PLC系統(tǒng)的布線階段，要將通訊總線電纜遠離動力電纜，杜絕出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。還要靈活運用金屬隔板將性能不同的電線隔離開來，從而將干擾情況降到最低。PLC控制系統(tǒng)與大自然本身就存在著電位差，但高水準的接地方式能夠減少由電位差產(chǎn)生的干擾情況，就需要選取系統(tǒng)化的接地方式。為減少電源和接口處的信號干擾情況，可將其直接引入大地。正確的接地方式能夠有效的杜絕錯誤的實施動作，要將每一個控制器和每一個設(shè)備要選擇不同的接地位置，但要采用趨同的接地方式。若沒有足夠的接地位置，就需要對現(xiàn)有的位置進行深入的調(diào)查，進而開展線路接地工作。

（四）軟件抗干擾措施

想要在防止通訊干擾的基礎(chǔ)上保障接收信號的真實性，多運用程序限幅法。具體操作可以實施警戒時鐘，一旦超過正常的運行時長就能及時的發(fā)出信號，引起人員注意。要加大信號的保護工作和恢復(fù)工作，定期的檢查外界的影響因素，防患于未然。

結(jié)語：由上文能夠大致了解造成干擾的原因，提出了有價值的參考意見?？蓪⑵溥\用于實際，從而幫助PLC控制系統(tǒng)減少通訊干擾問題。

參考文獻：

[1]黃漢銀.斗輪機PLC控制系統(tǒng)故障分析與處理[J].電器開關(guān)，2018，1（2）：104-105.