1引言

　　隨著科學技術的發展，基于plc的自動化系統在工業控制中的應用越來越廣泛。plc系統的可靠性直接影響到企業的安全生產和經濟運行，系統的抗干擾能力關系到整個系統可靠運行。自動化系統中所使用的各種類型控制系統，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產現場和各電機設備上，它們大多處在強電電路和設備所造成的惡劣電磁環境中。要提高控制系統可靠性，一方面要求控制系統生產廠家用提高設備的抗干擾能力；另一方面，要求在工程設計、安裝施工和使用維護中引起高度重視，多方配合才能解決問題，有效地增強系統的抗干擾性能。

2 plc干擾源及對系統的影響

　　2.1 干擾一般分類

　　干擾類型通常按干擾產生的原因、噪聲干擾模式和噪聲的波形性質的不同劃分。其中：按噪聲產生的原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質不同，分為持續噪聲、偶發噪聲等；按噪聲干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干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（這就是一些系統i/o模件損壞率較高的主要原因），這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，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干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。

　　2.2控制系統中電磁干擾的主要來源

　　2.2.1空間的輻射干擾

　　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生的，通常稱為輻射干擾，其分布極為復雜。若控制系統系統置于所射頻場內，就受到輻射干擾，其影響主要通過兩條路徑：一是直接對控制系統內部的輻射，電路感應產生干擾；二是對控制系統通信內網絡的輻射，由通信線路的感應引入干擾。輻射干擾與現場設備布置及設備所產生的電磁場大小，特別是頻率有關，一般通過設置屏蔽電纜和控制系統局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。

　　2.2.2 系統信號的干擾

　　主要通過電源和信號線引入，通常稱為傳導干擾。這種干擾在我國工業現場較嚴重。

　　（1）來自電源的干擾。實踐證明，因電源引入的干擾造成控制系統故障的情況很多，筆者在某工程調試中遇到過，后更換隔離性能更高的控制系統電源，問題才得到解決。控制系統系統的正常供電電源均由電網供電。由于電網覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓和電路。尤其是電網內部的變化，如開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網短路暫態沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。控制系統電源通常采用隔離電源，但其機構及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上，由于分布參數特別是分布電容的存在，絕對隔離是不可能的。

　　（2）來自信號線的干擾。與控制系統連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網干擾，這往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾，這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起i/o信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統，還將導致信號間互相干擾，引起共地系統總線回流，造成邏輯數據變化、誤動和死機。控制系統因信號引入干擾造成i/o模件損壞數相當嚴重，由此引起系統故障的情況也很多。#p#分頁標題#e#

　　（3）來自接地系統混亂的干擾。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，既能抑制電磁干擾的，又能抑制設備向外發出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使控制系統系統無法正常工作。控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統混亂對控制系統系統的干擾主要是各個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，影響系統正常工作。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，屏蔽層內有會出現感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，形成干擾信號回路。若系統地與其它接地處理混亂，所產生的地環流就可能在地線上產生不等電位分布，影響控制系統內邏輯電路和模擬電路的正常工作。控制系統工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響控制系統的邏輯運算和數據存貯，造成數據混亂、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重失真和誤動作。

    2.2.3控制系統系統內部的干擾

　　主要由系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于控制系統制造廠對系統內部進行電磁兼容設計的內容，比較復雜，作為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績或經過考驗的系統。