PLC遭遇干扰危机，电工老师傅告诉你该采取什么抗干扰措施！

电力作业人员都知道：PLC 是以微处理器为核心, 综合了计算机技术，自动化控制技术和通信技术进而发展起来的一种自动化控制设备。 因PLC具有控制功能强, 可靠性高, 使用灵活方便, 易于扩展等优点，在工业生产和科技的发展中占有很重要的地位。

PLC虽然采用现代集成电路技术,内部电路也进行了抗干扰技术, 相对而言具有很高的可靠性。尽管 PLC 在制造时已采取了很多措施,但是为了确保整个系统稳定可靠,还是应当尽量使 PLC 有良好的工作环境和条件,并采取必要的抗干扰措施。

一，PLC控制系统干扰的主要来源及途径。

1，电源的干扰。

PLC系统的正常供电电源均由电网供电，由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间的电磁干扰。空间的辐射电磁场主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线 电广播、电视、雷达等产生的,通常称为辐射干扰,若 PLC系统置于所射频场内,就会收到辐射干扰,而在线路上感应电压。

尤其是电网内部的变化,刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。 可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证 PLC 的正常运行。

2，信号线引入的干扰。

与 PLC 控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入。

此干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰。

3，接地系统的干扰。

正确的接地, 既能抑制电磁干扰的影响, 又能抑制设备向外发出干扰; 而错误的接地, 反而会引入严重的干扰信号, 使 PLC 系统将无法正常工作。

4，变频器干扰。

（1）是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰, 引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;

（2）是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰, 影响周边设备的正常工作。

二，PLC干扰不可避免但是可以采取抗干扰的措施来减轻干扰。

1，电源干扰的抑制。

一般通过设置屏蔽电缆和PLC 局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。选用隔离性能较好的设备、 选用优良的电源、 动力线和信号线走线要更加合理等等, 对电源变压器、 中央处理器、 编程器等主要部件,采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理,以防止外界干扰信号的影 响。

电源调整与保护 :电源波动造成电压畸变或毛刺, 将对 PLC 及 I/O模块产生不良影响。 对微处理器核心部件所需要的+5V 电源采用多级滤波处理, 并用集成电压调整器进行调整, 以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。其屏蔽层的接地方式不同,对干扰的抑制效果也不一样,一般次级线圈不能接地。输入、输出线应用双绞线且屏蔽层应可靠接地,以抑制共摸干扰。此外还可以安装一台带屏蔽层的变比为 1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰, 还可以在电源输 入端串接 LC 滤波电路等。

2，信号线引入的防干扰措施。

动力线、控制线以及 PLC 的电源线和 I/O线应分别配线,隔离变压器与 PLC 和 I/O之间，应采用双绞线连接。将 PLC 的 I/O线和大功率线分开走线,如必须在同一线槽内,分开捆扎交流线、直流线,若条件允许,分槽走线最好,这不仅能使其有尽可能大的空间距离,并能 将干扰降到最低限度。

此外利用信号隔离器解决干扰问题也是很理想的办法,其原理是首先 将 PLC 接收的信号,通过半导体器件调制变换,然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号, 同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。 保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。只要在有干扰的地方,输入端和输出端中间加上这种隔离器,就可有效解决干扰问题。

3，正确选择接地点,完善接地系统。 、

良好的接地是保证 PLC 可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是 PLC 控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。在 PLC 控制系统中,具有多种形式的接地，主要有:

(1)信号地。输入端信号元件的地;

(2) 屏蔽地。 为防止静电和磁场感应而设置的外壳或金属丝网, 通过专门的铜导线将其接入地下;

(3) 保护地。 将机器设备的外壳或设备内独立器件的外壳接地, 用于保护人身安全和防止设备漏电。

为了抑制附加在电源及输入、输出端的干扰,应对 PLC 系统进行良好的接地。一般情况 下,接地方式与信号频率有关,当频率低于1MHz 时,可用一点接地;高于 10MHz 时,采用多点接地;在 1~10MH 之间时,通常情况下, PLC 控制系统采用一点接地,将所有地线端子和 、最近接地点相连接,以获得最好的抗干扰能力。接地线截面积不能小于 2mm2,接地电阻不能大于 100;,接地线使用专用地线。

4，变频器干扰的抑制。

(1) 加隔离变压器, 主要是针对来自电源的传导干扰, 可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。

(2) 使用滤波器, 滤波器具有较强的抗干扰能力, 还具有防止将设备本身的干扰传导给 电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能。

(3) 使用输出电抗器, 在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在 能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其它设备正常。

三，PLC抗干扰总结：PLC 控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题,因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面 的因素,合理有效地抑制抗干扰,才能够使 PLC 控制系统正常工作。

工厂里的PLC与触摸屏如何抗干扰，主要是软件加硬件，实例讲解

在现代化的工业自动化里，干扰是一个很严重的问题。

干扰的来源很复杂，主要来源于电力系统，比如说大功率变频器和伺服驱动器等等。

可以说干扰是无法彻底消除的，只能尽量削弱。

而干扰最可拍的是不定性，时有时无，这为设备带来了极大的隐患，也为电气人员带来了很严重的问题。

尤其是针对一些现场有很多传感器的工厂，一旦有了干扰很可能影响这些传感器无法正常使用，今天为大家带来一些常见的针对干扰的方法。

一其实为了提高PLC系统的抗干扰能力，我们从一开始设计的时候就应该注意它。

在进行具体工程的抗干扰设计时，我们可以选择有较高抗干扰能力的产品，采取抑制干扰源、切断或衰减电磁干扰的传播途径和利用软件手段等措施，来提高装置和系统的抗干扰能力。

1 比如说对于大功率系统，如变频器或者伺服控制器等，我们在设计之初就需要为它设计抗干扰措施，如增加进线出线电抗器，进线出线滤波器等等，将干扰最大程度的限制在变频回路里。

2 合理的分配，将控制系统远离干扰源。

严格来说变频系统和PLC系统应设计在不同的区域，严禁将大功率变频和PLC设计到一个柜子里。

3 控制电缆和电源电缆分开，走不同的电缆桥架。

二 良好的接地系统。

接地系统是抗干扰环节中，最重要的一项，可以说一个良好的接地可以解决80%以上的干扰，那么接地系统有什么注意事项呢？

以前我们讲过接地系统，接地系统也是一个系统的学问，概括来说就是强弱电分离，零线地线分离。

三 针对控制系统，所有电缆都需要严格施工。

1 信号电缆需要使用屏蔽电缆，尤其是通信电缆更要注意，一些PROFIBUS-DP的工业网络经常会由于干扰导致停机，其原因很大程度都是干扰，针对PROFIBUS-DP网络的异常，最好使用REPEATER将网络分开。

左侧为PROFIBUS-DP网线，右侧为普通屏蔽电缆。

2 现场使用的屏蔽主要有两种，第一种屏蔽是使用金属的线槽或者其他类似的密封金属盒将强弱电电缆分开并包裹起来，从源头上减小强电的电磁辐射以及噪声源的干扰等。

第二种是电缆本身带的屏蔽，屏蔽电缆主要用于精密测量的仪表或者传感器等与PLC输入的连接，可消除静电信号，将无用的电磁信号从屏蔽层导出去，以保证测量的准确性，这是外部电缆层的最后一层保护，因此非常重要。我们一般说电缆的屏蔽就得说一个专业术语“单端接地”。那么单端需要怎么接？

一般的工厂都有PLC专用的地线，这个地线理论来说只是给弱电系统使用。单端接地，我们一般都把屏蔽层接到电气柜内的屏蔽地线上，现场那头我们只要悬空就可以。那么如果现场侧不悬空或者也接地了会发生什么？那就是现场的那头因为电磁干扰，很可能会有一个相对于PLC地线的电势差，这个电势差有时会使得信号干扰更为严重。所以对于PLC控制系统，我们将屏蔽层单端接地，而且接到应用于PLC的地线上，坚决杜绝双端接地。

四；针对PLC系统的隔离

1 使用软件滤波

PLC的滤波可以应对的干扰信号是变化频率太快的信号，有一些PLC本身就有这个功能，只需要从设置里更改就可以，这个功能理解起来很容易，就是PLC会过滤掉小于设定时间的小信号，比如I0.0的滤波时间设置为12ms，那么小于这个时间的信号，PLC不会接受它，也就是无效的，还有一些高级的PLC在滤波的控制上有一些算法，但大体功能类似。

根据这个原理，这个功能就有了一个很大的缺陷，那就是有延迟，也就是时效性不好。

对于不太重要的信号，有一点延迟无关紧要，但是，对于定位的传感器、编码器或者是需要精确称量的称重传感器来说就是致命的缺陷了，所以应对这些情况时不可以使用PLC的滤波，只能依靠其他措施。

2 电气隔离。电气隔离也分为两种，一种是电源隔离，另一种是信号隔离。如果怀疑电源本身的纯净度不高（比如说靠近变频器和伺服控制的电源），那么我们可以使用隔离变压器，使得电源能纯净一些。信号隔离是使用信号隔离器将变送器或者仪表的信号，通过电子器件调制变换，并且隔离转换到需要的信号。这也是一种非常有效的消除干扰的方式。

电缆交叉缠绕在一起，比如我们所说的屏蔽双绞线，还有大家看到的网线都是这么接的，这种方式可以最大程度的消除信号电缆本身的磁场，对于微弱信号的传输有很大优势。

磁环对于一些特定仪表有奇效

3 使用磁环，将信号电缆以变压器线圈的形式缠绕在磁环的一侧，这种方式也可使有效的减小干扰，并且将干扰磁场转为热能消耗出去。

4 通讯隔离模块等一些其他保护装置，还有一些PLC以232，485进行通讯时也受到干扰，那么我们则使用通讯隔离模块，这种模块类似于信号隔离器，使用电子器件将信号转换。

一种通讯隔离模块的原理图

5 使用PNP系统，以前我们讲过PNP和NPN传感器的区别，以及它们的区别以及如何应用，总结来说就是公共段不同，但PNP系统相比NPN系统来说，抗干扰性更强一些，如果PLC内部受到了干扰，还是去使用PNP系统吧！

对于复杂的工厂现状我们要合理分析可能的干扰原因，找出干扰源，并给出合理的解决方案。那么对于消除干扰，除了上述这些办法，你还有什么好的解决办法吗？我们可以一起来分享学习一下。

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