隨著科學技術的發(fā)展，PLC在工業(yè)控制中的應用越來越廣泛。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關系到整個系統(tǒng)可靠運行的關鍵。自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC,，有的是集中安裝在控制室控制工程網(wǎng)版權所有，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場和各電機設備上,，它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環(huán)境中,。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性,，設計人員只有預先了解各種干擾才能有效保證系統(tǒng)可靠運行。
電磁干擾源及對系統(tǒng)的干擾是什么,？
影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源于一般影響工業(yè)控制設備的干擾源一樣,，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源控制工程網(wǎng)版權所有,，即干擾源,。
干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲的干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分,。其中：按噪聲產(chǎn)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(zhì)不同控制工程網(wǎng)版權所有,，分為持續(xù)噪聲,、偶發(fā)噪聲等；按聲音干擾模式不同,，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面的電位差,，主要由電網(wǎng)串入,、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(tài)（同方向）電壓送加所形成。共模電壓有時較大,，特別是采用隔離性能差的電器供電室,，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(zhuǎn)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(tǒng)I/O模件損壞率較高的原因）,，這種共模干擾可為直流,、亦可為交流。差模干擾是指用于信號兩極間得干擾電壓,，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉(zhuǎn)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,。
PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源有哪些呢？
?。?）來自空間的輻射干擾
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、高頻感應加熱設備等產(chǎn)生的,，通常稱為輻射干擾,，其分布極為復雜。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi),，就回收到輻射干擾,，其影響主要通過兩條路徑；一是直接對PLC內(nèi)部的輻射,，由電路感應產(chǎn)生干擾,；而是對PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡的輻射，由通信線路的感應引入干擾,。輻射干擾與現(xiàn)場設備布置及設備所產(chǎn)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PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護,。
?。?）來自系統(tǒng)外引線的干擾
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(yè)現(xiàn)場較嚴重,。
（3）來自電源的干擾
實踐證明,，因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多,，筆者在某工程調(diào)試中遇到過，后更換隔離性能更高的PLC電源,，問題才得到解決,。
PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,，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(wǎng)內(nèi)部的變化，入開關操作浪涌,、大型電力設備起停,、交直流轉(zhuǎn)動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,，都通過輸電線路到電源邊,。PLC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(shù)特別是分布電容的存在,，絕對隔離是不可能的。
?。?）來自信號線引入的干擾
與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,，這往往被忽略；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(tǒng)，還將導致信號間互相干擾CONTROL ENGINEERING China版權所有,，引起共地系統(tǒng)總線回流,，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動和死機,。PLC控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當嚴重,，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。
隨著科學技術的發(fā)展,，PLC在工業(yè)控制中的應用越來越廣泛,。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關系到整個系統(tǒng)可靠運行的關鍵,。自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC,，有的是集中安裝在控制室控制工程網(wǎng)版權所有，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場和各電機設備上,，它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環(huán)境中,。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，設計人員只有預先了解各種干擾才能有效保證系統(tǒng)可靠運行,。
電磁干擾源及對系統(tǒng)的干擾是什么,？
影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源于一般影響工業(yè)控制設備的干擾源一樣，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位,，這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源控制工程網(wǎng)版權所有,，即干擾源。
干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因,、噪聲的干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分,。其中：按噪聲產(chǎn)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(zhì)不同控制工程網(wǎng)版權所有,，分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等,；按聲音干擾模式不同,，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面的電位差,，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(tài)（同方向）電壓送加所形成,。共模電壓有時較大,，特別是采用隔離性能差的電器供電室，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(zhuǎn)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(tǒng)I/O模件損壞率較高的原因）,，這種共模干擾可為直流、亦可為交流,。差模干擾是指用于信號兩極間得干擾電壓,，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉(zhuǎn)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,。
PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源有哪些呢？
?。?）來自空間的輻射干擾
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,、高頻感應加熱設備等產(chǎn)生的,，通常稱為輻射干擾，其分布極為復雜,。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi),，就回收到輻射干擾，其影響主要通過兩條路徑,；一是直接對PLC內(nèi)部的輻射,，由電路感應產(chǎn)生干擾,；而是對PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡的輻射，由通信線路的感應引入干擾,。輻射干擾與現(xiàn)場設備布置及設備所產(chǎn)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PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護,。
?。?）來自系統(tǒng)外引線的干擾
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(yè)現(xiàn)場較嚴重,。
（3）來自電源的干擾
實踐證明,，因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多,，筆者在某工程調(diào)試中遇到過，后更換隔離性能更高的PLC電源,，問題才得到解決,。
PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,，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(wǎng)內(nèi)部的變化，入開關操作浪涌,、大型電力設備起停,、交直流轉(zhuǎn)動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,，都通過輸電線路到電源邊,。PLC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(shù)特別是分布電容的存在，絕對隔離是不可能的,。
?。?）來自信號線引入的干擾
與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，這往往被忽略,；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(tǒng)，還將導致信號間互相干擾CONTROL ENGINEERING China版權所有,，引起共地系統(tǒng)總線回流,，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動和死機,。PLC控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當嚴重，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多,。
?。?）來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾
接地是提高電子設備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正確的接地控制工程網(wǎng)版權所有,，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。 PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地,、屏蔽地,、交流地和保護地等。接地
系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)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(huán)路電流，影響系統(tǒng)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(fā)生異常狀態(tài)加雷擊時,，地線電流將更大,。
此外，屏蔽層,、接地線和大地有可能構成閉合環(huán)路,，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)有會出現(xiàn)感應電流,，通過屏蔽層與芯線之間的耦合,，干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布,，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作,。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低控制工程網(wǎng)版權所有，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存儲,，造成數(shù)據(jù)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,。
（6）來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾
主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生,，如邏輯電路
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PLC制造廠對系統(tǒng)內(nèi)部進行電磁兼容設計的內(nèi)容,，比較復雜,，作為應用部門是無法改變，可不必過多考慮CONTROL ENGINEERING China版權所有,，但要選擇具有較多應用實績或經(jīng)過考驗的系統(tǒng),。
怎樣才能更好、更簡單解決PLC系統(tǒng)干擾,？
1）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,，也能解決干擾,，但是比較煩瑣、不易操作而且成本較高,。
2）利用信號隔離器這種產(chǎn)品解決干擾問題,。只要在有干擾的地方，輸入端和輸出端中間加上這種產(chǎn)品,，就可有效解決干擾問題,。
為什么解決PLC系統(tǒng)干擾都選信號隔離器呢？
1）使用簡單方便,、可靠,，成本低廉。
2）可大量減輕設計人員,、系統(tǒng)調(diào)試人員工作量,，即使復雜的系統(tǒng)在普通的設計人員手里，也會變的非?？煽?。
信號隔離器工作原理是什么,？
首先將PLC接收的信號，通過半導體器件調(diào)制變換,，然后通過
光感或磁感器件進行隔離轉(zhuǎn)換,，然后再進行解調(diào)變換回隔離前原信號或不同信號CONTROL ENGINEERING China版權所有，同時對隔離后信號的供電電源進行隔離處理,。保證變換后的信號,、電源、地之間絕對獨立,。
信號隔離器功能是什么,？
一：保護下級的控制回路。
二：消弱環(huán)境噪聲對測試電路的影響,。
三：抑制公共接地,、變頻器、電磁閥及不明脈沖對設備的干擾,；同時對下級設備具有限壓、額流的功能是變送器,、儀表,、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實防護,。標準系列導軌結(jié)構,，易于安裝，可有效的隔離：輸入,、輸出和電源及大地之間的電位,。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動干擾。
現(xiàn)在市場有那么多品牌的隔離器,，價格參差不齊控制工程網(wǎng)版權所有,，該怎么選擇呢？
隔離器位于二個系統(tǒng)通道之間CONTROL ENGINEERING China版權所有,，所以選擇隔離器首
先要確定輸入輸出功能,，同時要使隔離器輸入輸出模式（電壓型、電流型,、環(huán)路供電型等）適應前后端通道接口模式,。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強度﹑總線通訊功能等許多重要參數(shù)涉及產(chǎn)品性能，例如：噪音與精度有關,、功耗熱量與可靠性有關控制工程網(wǎng)版權所有,，這些需要使用者慎選?？傊瓹ONTROL ENGINEERING China版權所有,，適用、可靠、產(chǎn)品性價比是選擇隔離器的主要原則,。