簡析如何使PLC系統(tǒng)更穩(wěn)定可靠地工作

時間:2013-12-30

來源:網(wǎng)絡轉載

導語:PLC工作環(huán)境的空氣相對濕度一般要求小于85%,以保證PLC的絕緣性能。濕度太大也會影響模擬量輸入/輸出裝置的精度。

雖然PLC具有很高的可靠性,并且有很強的抗干擾能力,但在過于惡劣的環(huán)境或安裝使用不當?shù)惹闆r下,都有可能引起PLC內部信息的破壞而導致控制混亂,甚至造成內部元件損壞。為了提高PLC系統(tǒng)運行的可靠性,使用時應注意以下幾個方面的問題。

一、適合的工作環(huán)境

1.環(huán)境溫度適宜

各生產廠家對PLC的環(huán)境溫度都有一定的規(guī)定。通常PLC允許的環(huán)境溫度約在0~55°C。因此,安裝時不要把發(fā)熱量大的元件放在PLC的下方;PLC四周要有足夠的通風散熱空間;不要把PLC安裝在陽光直接照射或離暖氣、加熱器、大功率電源等發(fā)熱器件很近的場所;安裝PLC的控制柜最好有通風的百葉窗,如果控制柜溫度太高,應該在柜內安裝風扇強迫通風。

2.環(huán)境濕度適宜

PLC工作環(huán)境的空氣相對濕度一般要求小于85%,以保證PLC的絕緣性能。濕度太大也會影響模擬量輸入/輸出裝置的精度。因此,不能將PLC安裝在結露、雨淋的場所。

3.注意環(huán)境污染

不宜把PLC安裝在有大量污染物(如灰塵、油煙、鐵粉等)、腐燭性氣體和可燃性氣體的場所,尤其是有腐蝕性氣體的地方,易造成元件及印刷線路板的腐蝕。如果只能安裝在這種場所,在溫度允許的條件下,可以將PLC封閉;或將PLC安裝在密閉性較高的控制室內,并安裝空氣凈化裝置。

二、PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源和預防措施

電源的干擾

PLC系統(tǒng)控制的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,它將受到所有空間電磁干擾,空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡、電氣設備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達等產生的,通常稱為輻射干擾,若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內,就會收到輻射干擾,而在線路上感應電壓。尤其是電網(wǎng)內部的變化,刀開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過輸電線路傳到電源原邊??赡茉斐沙绦蝈e誤或運算錯誤,從而產生誤輸入并引起誤輸出,這將會造成設備的失控和誤動作,從而不能保證PLC的正常運行。

PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各類信號之外,總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾;二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾,由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。

接地系統(tǒng)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影響,又能抑制設備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴重的干擾信號,使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。

變頻器干擾

一是變頻器啟動及運行過程中產生諧波對電網(wǎng)產生傳導干擾,引起電網(wǎng)電壓畸變,影響電網(wǎng)的供電質量;二是變頻器的輸出會產生較強的電磁輻射干擾,影響周邊設備的正常工作。

電源干擾的抑制

一般通過設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。選用隔離性能較好的設備、選用優(yōu)良的電源、動力線和信號線走線要更加合理等等,對電源變壓器、中央處理器、編程器等主要部件,采用導電、導磁性良好的材料進行屏蔽處理,以防止外界干擾信號的影響。電源調整與保護:電源波動造成電壓畸變或毛刺,將對PLC及I/O模塊產生不良影響。

對微處理器核心部件所需要的+5V電源采用多級濾波處理,并用集成電壓調整器進行調整,以適應交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓的影響。盡量時電源線平行走線,時電源線對地呈低阻抗,以減少電源噪聲干擾。其屏蔽層接地方式不同,對干擾抑制效果不一樣,一般次級線圈不能接地。輸入、輸出線應用雙絞線且屏蔽層應可靠接地,以抑制共摸干擾。此外可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾,還可以在電源輸入端串接LC濾波電路等。

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