P L C 控制系統(tǒng)作為工業(yè)系統(tǒng)中重要組成部分,運行模式與工業(yè)化系統(tǒng)作用效果之間存在緊密的聯(lián)系。在 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中很有可能會受到外在因素的干擾,系統(tǒng)出現(xiàn)干擾問題的可能性大大提升。從 P L C 控制系統(tǒng)運行模式的角度出發(fā),全面概述 P L C 控制系統(tǒng)中電磁干擾問題,同時提出 P L C 控制系統(tǒng)抗干擾措施,嚴(yán)格地控制電磁干擾對 P L C 控制系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。 在對 P L C 控制系統(tǒng)運行模式進(jìn)行深入研究的過程中,了解到 P L C 控制系統(tǒng)在運行過程中會受到自身運行狀態(tài)和工作環(huán)境的影響,加大 P L C 控制系統(tǒng)運行過程中受到電磁波干擾的可能,這對于 P L C 控制系統(tǒng)實際作用效果也有很大的影響[1]。必須深入分析 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用中出現(xiàn)的干擾問題,綜合系統(tǒng)各方面因素制定合適的抗干擾措施,控制外在因素對系統(tǒng)的干擾,拓展 P L C 控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。 2 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用中電磁干擾源概述 電磁干擾是 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用中最常見的干擾問題,對 P L C 控制系統(tǒng)運行模式有非常嚴(yán)重的影響。因此,在 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用中,必須對 P L C 控制系統(tǒng)電磁干擾源實施有效分析,制定合理的抗干擾措施。受電磁干擾源的影響,P L C 控制系統(tǒng)在運行過程中,運行信號發(fā)生改變,系統(tǒng)中電磁波紊亂,出現(xiàn)故障的可能性大大提升。在不同條件下,P L C 控制系統(tǒng)在應(yīng)用中出現(xiàn)的電磁干擾源主要有共模干擾和差模干擾[2]。 對于共模干擾來說,主要是因為 P L C 控制系統(tǒng)運行過程中電磁輻射信號疊加導(dǎo)致的,系統(tǒng)各部位電 壓存在些許差異,在后期處理時存在一定難度。對于差模干擾來說,主要是因為 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用中電磁輻射信號差異過大導(dǎo)致的,如果不能有效處理 P L C 控制系統(tǒng)電磁干擾問題,必然導(dǎo)致 P L C 控制系統(tǒng)紊亂,整體作用效果難以發(fā)揮出來,直接影響各項設(shè)備運行穩(wěn)定。 為保證相應(yīng)管理人員對 P L C 控制系統(tǒng)中電磁干擾源進(jìn)一步了解,還應(yīng)對其誘發(fā)原因?qū)嵤┯行Х治觥Mㄟ^多項分析,了解到 P L C 控制系統(tǒng)電磁干擾的誘發(fā)原因表現(xiàn)在自然輻射和人為干擾這兩方面。對于自然輻射因素來說,其整體分布較為復(fù)雜,在該區(qū)域安裝 P L C 控制系統(tǒng)時,自然輻射的分布會對P L C 控制系統(tǒng)產(chǎn)生極大的影響。造成 P L C 控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定效果變差,影響 P L C 控制系統(tǒng)實際作用效果。對于人為干擾因素來說,P L C控制系統(tǒng)隔離效果、安裝方式和線路排布狀態(tài)等方面均會影響 P L C 控制系統(tǒng)運行效果。因此在進(jìn)行 P L C 控制系統(tǒng)安裝和運行時,必須保證相關(guān)人員對 P L C 控制系統(tǒng)運行模式和作用效果等方面因素有一個全面的了解,制定合理的 P L C 控制系統(tǒng)安裝方案,在保證 P L C 控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的同時,控制電磁環(huán)境對P L C控制系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。除此之外不同性質(zhì)的接地干擾對 P L C 控制系統(tǒng)運行模式也有很大的影響。如果 P L C 控制系統(tǒng)不同接地處涉及的接地電 阻 值存在差異,必然導(dǎo)致 P L C 控制系統(tǒng)不同區(qū)域出現(xiàn)程度不一的電磁干擾。無形中加大 P L C 控制系統(tǒng)電磁干擾處理難度,直接影響 P L C 控制系統(tǒng)實際作用效果。一般來說,長時間運行的 P L C 控制系統(tǒng),變頻器通常會處在整流和變頻狀態(tài),出現(xiàn)諧波和電磁干擾波的可能性大大增加,從而對 P L C 控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性帶來傷害。 3 電磁干擾的傳播途徑和干擾耦合方式 為解決 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用中電磁干擾問題,就需要相關(guān)人員對 P L C 控制系統(tǒng)電磁干擾傳播途徑和干擾耦合方式實施有效分析,加深相關(guān)人員對 P L C 控制系統(tǒng)電磁干擾問題的掌握力度,為后期電磁干擾問題有效解決提供有效參考依據(jù)。 (1)P L C 控制系統(tǒng)電磁干擾傳播途徑。從 P L C 控制系統(tǒng)電磁干擾誘因與運行模式兩個方面進(jìn)行有效分析,電磁干擾傳播途徑主要包含傳導(dǎo)干擾和輻射干擾這兩種[3]。對于傳導(dǎo)干擾來說,主要表現(xiàn)在 P L C 控制系統(tǒng)中各類連接線傳播效果不佳上。 P L C 控制系統(tǒng)中電源線、控制線和信號線等,在運行過程中會出現(xiàn)一系列信號傳播問題,如系統(tǒng)信號丟失,P L C 控制系統(tǒng)就難以穩(wěn)定運行。甚至,P L C 控制系統(tǒng)中各類連接線在運行時還會受到電源和控制信號的干擾,如果不能有效控制各類信號對連接線的影響,必然導(dǎo)致 P L C 控制系統(tǒng)中各類信號紊亂,直接影響 P L C 控制系統(tǒng)實際作用效果。對于輻射干擾來說,主要表現(xiàn)在 P L C 控制系統(tǒng)在應(yīng)用過程中受到空間電磁波的干擾,其中雷達(dá)及雷電等方式對 P L C 控制系統(tǒng)有非常嚴(yán)重的影響。為此,在 P L C 控制系統(tǒng)運行時,就需要對系統(tǒng)所處環(huán)境以及其他方面因素實施有效分析,從而可以有效降低外在因素對 P L C 控制系統(tǒng)的不利影響,強(qiáng)化 P L C 控制系統(tǒng)抗干擾能力。 (2)P L C 控制系統(tǒng)電磁干擾耦合方式。P L C控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中容易受到電磁干擾,需要相關(guān)人員對電磁干擾的耦合方式實施有效分析,明確電磁干擾對 P L C 控制系統(tǒng)運行產(chǎn)生的影響。對于 P L C 控制系統(tǒng)電磁干擾來說,涉及的耦合方式有很多,常見的包括電耦合、電 阻性耦合和電磁耦合這三種。為此,對這三種耦合方式實施有效分析,確保 P L C 控制系統(tǒng)管理人員對這三種電磁干擾耦合方式有一個全面的了解。對于電耦合,這種耦合方式能夠在利用電 路 電 容分布的條件下對電磁干擾實施有效處理,控制電磁干擾與 P L C 控制系統(tǒng)線路的關(guān)系,同時能夠保障 P L C 控制系統(tǒng)電能的供給。對于電 阻性耦合,可以利用 P L C 控制系統(tǒng)在運行時產(chǎn)生電位差,通過電位差抵抗電磁干擾。對于電磁耦合,主要利用環(huán)境輻射對電 路中各個電氣設(shè)備實施感應(yīng)化處理,促使 P L C 控制系統(tǒng)在短時間內(nèi)產(chǎn)生電動勢,在維護(hù) P L C 控制系統(tǒng)運行狀態(tài)穩(wěn)定性的同時,使得 P L C 控制系統(tǒng)更好的感知空間電磁輻射產(chǎn)生的干擾,逐步提升 P L C 控制系統(tǒng)作用效果。 4 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用中抗干擾措施 P L C 控制系統(tǒng)在運行時會受到多方面因素的干擾,需要相關(guān)人員針對 P L C 控制系統(tǒng)運行模式和其他方面因素制定合理的抗干擾問題,全面提升 P L C控制系統(tǒng)應(yīng)用效果,從而避免外在因素對 P L C 控制系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。由于 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用中的干擾問題較為復(fù)雜,這就需要綜合考慮 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中常見的干擾問題,制定出合理有效的解決措施。就目前來看,應(yīng)用于 P L C 控制系統(tǒng)中的抗干擾措施比較多,主要表現(xiàn)在以下幾個方面[4]。 (1)P L C 控制系統(tǒng)選型。在 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用之前,應(yīng)結(jié)合有關(guān)設(shè)備運行要求選擇合適的 P L C 控制系統(tǒng),同時應(yīng)用適當(dāng)?shù)脑u測機(jī)制對多種 P L C 控制系統(tǒng)的抗干擾能力進(jìn)行評測,并從中選取抗干擾效果最好的,從而最大限度地避免外在因素對所選 P L C 控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。一般,P L C 控制系統(tǒng)中電磁兼容性部件能夠強(qiáng)化 P L C 控制系統(tǒng)抗干擾能力。也就是說要檢測 P L C 控制系統(tǒng)抗干擾能力,可以從電磁兼容性部件運行模式入手。必要時還可以調(diào)整電磁兼容性部件運行模式,從而提高 P L C 控制系統(tǒng)抗干擾能力。還需要相關(guān)人員利用控制變量法分析P L C 控制系統(tǒng)在不同電 流環(huán)境中的運行效果,對過度損耗的零部件進(jìn)行替換。 (2)控制電網(wǎng)及空間對 P L C 控制系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾。電網(wǎng)運行模式和空間狀態(tài)等方面都會對 P L C控制系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)生一定干擾問題。為避免這些干擾問題,需要對 P L C 控制系統(tǒng)周邊電網(wǎng)運行狀態(tài)和所處空間變化形式等方面實施有效分析,制定合理控制措施。對于電網(wǎng)干擾,可以從電源攔截的角度入手,明確電網(wǎng)攔截在 P L C 控制系統(tǒng)干擾控制中的作用效果。并在了解電網(wǎng)攔截效果的同時,在 P L C控制系統(tǒng)電源部分設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)化防雷隔離變 壓 器,將P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中電 壓變化控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。這種方法不僅能夠抵抗電源對 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用效果產(chǎn)生的影響,還能夠減少 P L C 控制系統(tǒng)運行時電能消耗量。在進(jìn)行電纜安裝時,還應(yīng)考慮動力電纜輻射電磁干擾效果,并對 P L C 控制系統(tǒng)中變頻裝置運行模式實施有效分析,逐步強(qiáng)化 P L C 控制系統(tǒng)電纜安裝控制力度。對于空間干擾控制來說,在 P L C 控制系統(tǒng)運行之前,就需要相關(guān)人員對系統(tǒng)所處空間運行狀態(tài)和其他方面因素實施有效分析,有效解決系統(tǒng)空間中潛藏的問題,從而避免空間狀態(tài)對 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用效果產(chǎn)生的干擾。如果 P L C控制系統(tǒng)運行空間中存在電磁污染的問題,則需要相關(guān)人員應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚?P L C 控制系統(tǒng)運行空間中電磁污染問題,轉(zhuǎn)變 P L C 控制系統(tǒng)運行空間中電磁感應(yīng)現(xiàn)狀,使得電測感應(yīng)對 P L C 控制系統(tǒng)的影響降到最低。對于 P L C 控制系統(tǒng)運行空間電纜敷設(shè)狀況來說,還應(yīng)保證空間電纜敷設(shè)的合理性,在保證 P L C 控制系統(tǒng)空間電纜敷設(shè)連貫性的同時,避免 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中出現(xiàn)電纜系統(tǒng)紊亂的現(xiàn)象,從而提高 P L C 控制系統(tǒng)抗干擾能力。
(3)P L C 控制系統(tǒng)硬件濾波與軟件抗干擾。在 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中,相關(guān)人員應(yīng)對 P L C 控制系統(tǒng)信號變化情況和計算機(jī)系統(tǒng)連接形式等方面實施有效分析,同時將 P L C 控制系統(tǒng)電 容系統(tǒng)與地面信號線實施有效連接,嚴(yán)格控制 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中出現(xiàn)共模干擾問題,以保證 P L C 控制系統(tǒng)濾 波 器安裝信號正負(fù)極的合理性。這樣不僅能夠保證 P L C 控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,還能夠在一定程度上抵抗差模干擾對 P L C 控制系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。在設(shè)計 P L C 控制系統(tǒng)的軟件時,也需要加強(qiáng)軟件等設(shè)備的抗干擾處理能力,從而能夠全面加強(qiáng) P L C 控制系統(tǒng)的可靠性和安全性。可以使用數(shù)字濾波采樣和工頻整形采樣等抗干擾措施,這樣能夠消除周期性干擾現(xiàn)象,防止電位漂移。可以使用信息冗余技術(shù)對相應(yīng)軟件標(biāo)志位進(jìn)行設(shè)計,通過間接跳轉(zhuǎn)方式對軟件陷阱等進(jìn)行設(shè)置,從而能夠加強(qiáng)軟件結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。 (4)強(qiáng)化 P L C 端口抗干擾水平。由于 P L C 控制系統(tǒng)在運行過程中,其端口會受到周邊環(huán)境和 P L C 控制系統(tǒng)運行模式的影響,系統(tǒng)繼 電 器電 壓逐漸降低,對于 P L C 控制系統(tǒng)運行安全效果有很大的影響。因此,在進(jìn)行 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用干擾問題研究時,就需要相關(guān)人員結(jié)合 P L C 控制系統(tǒng)端口狀態(tài)制定相應(yīng)抗干擾措施,避免端口在運行過程中受到外在因素的干擾,提高 P L C 控制系統(tǒng)抗干擾能力。例如,P L C 控制系統(tǒng)中繼 電 器電 流傳輸速度過于緩慢,就會導(dǎo)致繼 電 器在 P L C 控制系統(tǒng)中的應(yīng)用效果有很大的影響。為控制這一現(xiàn)象導(dǎo)致的影響,需要在 P L C 控制系統(tǒng)中選用合適的繼 電 器裝置,還應(yīng)提高 P L C 控制系統(tǒng)端口抗干擾能力,才能保證端口在 P L C 控制系統(tǒng)中的作用效果。另外,在對繼 電 器和 P L C 控制系統(tǒng)進(jìn)行連接的過程中,應(yīng)保證 P L C 控制系統(tǒng)與繼 電 器中各個節(jié)點之間的一致性,控制繼 電 器在長時間運行過程中出現(xiàn)斷弧現(xiàn)象。 5 結(jié)語 綜上了解到電磁干擾問題對 P L C 控制系統(tǒng)運行效果有非常嚴(yán)重的影響,必須從多個角度出發(fā),分析在 P L C 控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中,電磁干擾問題所產(chǎn)生的影響,明確所出現(xiàn)的電磁干擾問題的原因以及耦合方式,制定一系列系統(tǒng)抗干擾措施,做到嚴(yán)格控制電磁干擾對 P L C 控制系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。
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