時間：2022-07-09 12:03:53
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一、前言
可編程控制器（plc）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)，面向控制過程、面向用戶，適應(yīng)工業(yè)環(huán)境，操作方便的數(shù)字式電子裝置。它使用可以編程的記憶單元來存儲指令，執(zhí)行數(shù)字和邏輯運算，并通過數(shù)字量的輸入、輸出實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的控制。就PLC本身來說，在設(shè)計和制造過程中廠家已采取了多層次的抗干擾措施，具有一定的穩(wěn)定性和可靠性，但由于PLC的應(yīng)用場合越來越廣，應(yīng)用環(huán)境越來越復(fù)雜，所受的干擾也就越來越多。如來自電源波形的畸變；現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾；接地電阻的耦合；輸入元件的抖動等各種形式的干擾，都可能使系統(tǒng)不能正常工作。因此，研究PLC控制系統(tǒng)抗干擾信號的來源、成因及其抑制措施，對于提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力及可靠性具有重要意義。
二、PLC控制系統(tǒng)的安裝和使用環(huán)境
PLC是專為工業(yè)控制設(shè)計的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。但是，在PLC控制系統(tǒng)中，如果環(huán)境過于惡劣，或安裝使用不當(dāng)，將會降低系統(tǒng)的可靠性。PLC使用環(huán)境溫度通常在0℃～55℃范圍內(nèi)，應(yīng)避免太陽光直接照射，安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的器件，同時應(yīng)保證有足夠大的散熱空間和通風(fēng)條件。環(huán)境濕度一般應(yīng)小于85%，以保證PLC有良好的絕緣。在含有腐蝕性氣體、濃霧或粉塵的場合，需將PLC封閉安裝。此外，如果PLC安裝位置有強烈的振動源，系統(tǒng)的可靠性也會降低，所以應(yīng)采取相應(yīng)的減振措施。
三、影響PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定的干擾類型
1、輻射干擾。能產(chǎn)生空間輻射電磁場的設(shè)備均能影響到PLC的正常運行。如，大的電力網(wǎng)絡(luò)、電器設(shè)備的暫態(tài)過程、運行中的高頻感應(yīng)加熱設(shè)備以及雷電等。若此時PLC置于其輻射場內(nèi)，其信號、數(shù)據(jù)線和電源線即可充當(dāng)天線接受輻射干擾。此種干擾與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場的大小、頻率有關(guān)。
2、傳導(dǎo)干擾
（1）來自電源的干擾。在工業(yè)現(xiàn)場中，開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備的起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等均能在電網(wǎng)中形成脈沖干擾。PLC的正常供電電源均由電網(wǎng)供電，因而會直接影響到PLC的正常工作。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間的電磁干擾而產(chǎn)生持續(xù)的高頻諧波干擾。特別在斷開電網(wǎng)中的感性負(fù)載時產(chǎn)生的瞬時電壓峰值是額定值的幾十倍，其脈沖功率足以損壞PLC半導(dǎo)體器件，并且含有大量的諧波可以通過半導(dǎo)體線路中的分布電容、絕緣電阻等侵入邏輯電路，引起誤動作。
（2）來自信號傳輸線上的干擾。除了傳輸有效的信息外，PLC系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線總會有外部干擾信號的侵入。此干擾主要有兩種途徑：①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(wǎng)干擾；②信號線上的外部感應(yīng)干擾，其中靜電放電、脈沖電場及切換電壓為主要干擾來源。由信號線引入的干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴(yán)重時將引起元器件損傷。若系統(tǒng)隔離性能較差，還將導(dǎo)致信號間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動作甚至死機。
3、地電位的分布干擾。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。地電位的分布干擾主要是各個接地點的電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，從而引起地環(huán)路電流，該電流可能在地線上產(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。由于PLC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PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存貯，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(dǎo)致測量精度下降，引起對信號測控的嚴(yán)重失真和誤動作。
4、PLC系統(tǒng)本身產(chǎn)生的干擾。產(chǎn)生這種干擾的主要原因是系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射。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。
四、抗干擾設(shè)計
1、選擇抗干擾性能好的設(shè)備。在選擇設(shè)備時，首先要選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，其包括了電磁兼容性，尤其是抗外部干擾能力，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC系統(tǒng)；其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠家給出的抗干擾指標(biāo)，如共模抑制比、差模抑制比、耐壓能力、允許在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環(huán)境中工作等；再次是靠考查其在類似工作中的應(yīng)用實績。在選擇國外進(jìn)口產(chǎn)品時要注意，我國是采用220V高內(nèi)阻電網(wǎng)制式，而歐美地區(qū)是110V低內(nèi)阻電網(wǎng)。由于我國電網(wǎng)內(nèi)阻大、零點電位漂移大、地電位變化大，工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾至少要比歐美地區(qū)高4倍以上，對系統(tǒng)抗干擾性能要求更高。在國外能正常工作的PLC產(chǎn)品在國內(nèi)工業(yè)中就不一定能可靠運行，這就要在采用國外產(chǎn)品時，按我國的標(biāo)準(zhǔn)（GB/T13926）合理選擇。
2、綜合抗干擾設(shè)計。主要考慮來自系統(tǒng)外部的幾種抑制措施，內(nèi)容包括：對PLC系統(tǒng)及外引線進(jìn)行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對外引線進(jìn)行隔離、濾波，特別是動力電纜應(yīng)分層布置，以防通過外引線引入傳導(dǎo)電磁干擾；正確設(shè)計接地點和接地裝置，完善接地系統(tǒng)。另外，還必須利用軟件手段，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全可靠性。
五、主要抗干擾措施
1、對電源干擾的抑制。PLC系統(tǒng)電源必須要與整個供電系統(tǒng)的動力電源分開，一般在進(jìn)入PLC系統(tǒng)之前加隔離變壓器，并合理布置電源線，強電與弱電電纜要嚴(yán)格分開。電網(wǎng)干擾串入PLC控制系統(tǒng)主要通過PLC系統(tǒng)的供電電源（如CPU電源、I/O電源等）、變送器供電電源和與PLC系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入的。現(xiàn)在對于PLC系統(tǒng)供電的電源，一般都采用隔離性能較好的電源，而對于變送器供電電源以及和PLC系統(tǒng)有直接電氣連接的儀表供電電源，并沒受到足夠的重視。雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數(shù)大，抑制干擾能力差，經(jīng)電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。所以，對于變送器和共用信號儀表供電應(yīng)選擇分布電容小、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)）的配電器，以減少PLC系統(tǒng)的干擾。
2、對線間干擾的抑制。PLC控制系統(tǒng)線路中有電源線、輸入/輸出線、動力線和接地線，布線不恰當(dāng)則會造成電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)等干擾，因此必須按照特定要求布線，如盡可能的等間距，以及避免線路繞圈等。不同類型的信號分別由不同電纜傳輸，信號電纜應(yīng)按傳輸信號種類分層敷設(shè)，嚴(yán)禁用同一電纜的不同導(dǎo)線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠行敷設(shè)，以減少電磁干擾。
3、硬件及軟件抗干擾措施。信號在接入計算機前，在信號線與地間并接電容，以減少共模干擾；信號兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。硬件抗干擾措施的目的是盡可能地切斷干擾進(jìn)入控制系統(tǒng)，但由于干擾存在的隨機性，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下，硬件抗干擾措施并不能將各種干擾完全拒之門外，這時可以發(fā)揮軟件的靈活性與硬件措施相結(jié)合來提高系統(tǒng)的抗干擾能力。如，利用“看門狗”方法對系統(tǒng)的運動狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；數(shù)字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時校正參考點電位，并采用動態(tài)零點，可防止電位漂移；采用信息冗余技術(shù)，設(shè)計相應(yīng)的軟件標(biāo)志位；采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件保護(hù)等。
關(guān)鍵詞PLC控制系統(tǒng)；設(shè)計原理；設(shè)計方案；研究
Abstract the PLC control system, has been widely used in the practical operation and application related, and in-depth research and analysis to the efficiency, help to strengthen the operation accuracy and work. Main influence factors of the PLC control system was analyzed, and the analysis of its basic design, from a practical point of view, detailed describes the principle of PLC control system, the way of progress and development, promote the technology to better, and make positive contributions to the related progress.
Keywords: PLC control system; design principle; design; study
中圖分類號：TN108.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
引言
PLC系統(tǒng)指的是可編程序控制器系統(tǒng)，其專門服務(wù)于相關(guān)的工業(yè)設(shè)計控制以及商業(yè)的制造，并且在制造商以及在相關(guān)的設(shè)計過程當(dāng)中，采取了多個層次多結(jié)構(gòu)的干擾措施，保證相關(guān)系統(tǒng)能夠在較為惡劣的工作環(huán)境當(dāng)中和較強的機電設(shè)備一起進(jìn)行相關(guān)的工作。PLC控制系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性以及可靠性較高，同時，對于PLC的整機而言，其平均的無故障工作時間一般可以高達(dá)上萬小時。現(xiàn)今，隨著計算機科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及相關(guān)理論技術(shù)的進(jìn)步，PLC的功能也逐漸的變得強大起來，使用的便捷性也在逐漸的增強當(dāng)中。但是其相關(guān)的整機可靠性，只是指的系統(tǒng)的可靠工作前提，還需要針對相關(guān)的設(shè)計以及安裝過程，采取一定的措施進(jìn)行調(diào)整和加強，才能夠在最大的程度之上保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。所以，深入的針對PLC應(yīng)用之中的可靠性以及抗干擾性，是相關(guān)技術(shù)的重點和要點。
影響PLC控制系統(tǒng)的主要因素
PLC控制系統(tǒng)，其主要是由相關(guān)的生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備以及PLC共同構(gòu)成，PLC當(dāng)中包含有中央的處理器、擴展機箱設(shè)備、主機箱以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)外部連接設(shè)備裝置，而在生產(chǎn)的裝置當(dāng)中，主要有接觸器、繼電器、各種類型的開關(guān)、安全保護(hù)裝置、極限位置、儀器表盤、傳感裝置、接線盒以及接線的端子、電源線、電纜線、信號線以及電動機裝置等。其中的任何一個設(shè)備出現(xiàn)相應(yīng)的故障，都會在一定程度之上影響系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行和工作，所以，綜合的對其中的每一個設(shè)備進(jìn)行全面并且細(xì)致的分析和研究，分析其對于系統(tǒng)的可靠性影響的實際程度，是不斷的提升系統(tǒng)的可靠性設(shè)計并且提升控制系統(tǒng)的穩(wěn)定工作當(dāng)中居委重要的工作環(huán)節(jié)。針對PLC其本身而言，相關(guān)的工作穩(wěn)定性是比較高的。一般的來講，其平均的無故障運行時間可在上萬小時以上。根據(jù)相關(guān)的研究資料，在PLC系統(tǒng)的故障當(dāng)中，系統(tǒng)的故障主要發(fā)生于相關(guān)現(xiàn)場的生產(chǎn)設(shè)備當(dāng)中，PLC的故障僅僅占到了綜述的5%左右。
PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計方案
針對電控系統(tǒng)而言，可靠性設(shè)計的主要任務(wù)，在于針對系統(tǒng)的相關(guān)故障、可能發(fā)生的問題等，進(jìn)行有效并且準(zhǔn)確的預(yù)測和分析，同時進(jìn)行相關(guān)的防范，確定消除存在于系統(tǒng)當(dāng)中的一些較為哦薄弱的環(huán)節(jié)，同時保證系統(tǒng)的工作能夠達(dá)到規(guī)定的需求，保證其運行之時的可靠性。其中的相關(guān)設(shè)計方案，包含有制定并且貫徹執(zhí)行可靠性的設(shè)計基本準(zhǔn)則，針對系統(tǒng)的熱設(shè)計、耐熱計誒、電磁兼容性的設(shè)計、動態(tài)設(shè)計等，進(jìn)行全面的分析，進(jìn)一步的保證所有工作正常穩(wěn)定進(jìn)行。
2.1使用技術(shù)成熟的技術(shù)以及質(zhì)量較高的元件
所謂技術(shù)的成熟，指的是在相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)中，所選擇的PLC和類似的系統(tǒng)設(shè)計，經(jīng)歷了一系列生產(chǎn)以及實踐應(yīng)用的考驗，并且相關(guān)的設(shè)計人員，對于技術(shù)的使用和操作等，也有著較好的掌控能力。一般的來講，設(shè)計出一個PLC系統(tǒng)，所使用的成熟技術(shù)應(yīng)該占到系統(tǒng)設(shè)計的75%以上，因為要保證系統(tǒng)在投入使用之后，要想達(dá)到基本的工作效果，就需要全面的掌握技術(shù)的關(guān)鍵，另外一個方面，由于系統(tǒng)的檢修機會較少，所以，針對一些成熟技術(shù)的運用，是相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中的關(guān)鍵內(nèi)容。
2.2設(shè)計相關(guān)的故障檢測程序
在設(shè)計故障的檢測程序當(dāng)中，主要有兩種類型的檢測方法。第一種，是時間故障檢測法，主要是針對系統(tǒng)控制當(dāng)中的相關(guān)工作循環(huán)的時間規(guī)定，來作為基本的參數(shù)，在檢測工作同步進(jìn)行之時，設(shè)定一個相關(guān)的定時裝置，檢測機械設(shè)備的主要工作狀態(tài)；第二種，是邏輯錯誤檢測方法，針對PLC控制系統(tǒng)在進(jìn)行相關(guān)工作之時，各種類型的輸入信號以及輸出信號，對于其中存有的一定的邏輯關(guān)系，確定各個裝置設(shè)備之間的聯(lián)系，進(jìn)而保證各個設(shè)備裝置之間能夠正常穩(wěn)定的運行，對其工作進(jìn)行保障。
2.3合理的配置PLC以及硬軟件的資源
在相關(guān)的設(shè)計程序當(dāng)中，針對大型和中型的PLC控制系統(tǒng)裝置，可能需要采用多種多樣的冗余方式，來進(jìn)一步的確保系統(tǒng)運行的可靠性。例如在核電站以及有毒的化工生產(chǎn)制造環(huán)境當(dāng)中，一些中央處理器的雙機熱備、冷備的冗余，則是較為常見的一種設(shè)計的方式。另外一個方面，雙系統(tǒng)當(dāng)中的冗余，即中央處理器以及全部的輸入裝置和輸出裝置，完全冗余，在一些時候也是必不可少的。對于設(shè)計出來的新系統(tǒng)，硬件以及軟件資源，不能夠占用耗盡，并且在硬件設(shè)計之上，至少需要保留出15%左右的冗余。在軟件的編制過程當(dāng)中，也需要注意對于用戶相關(guān)計算機資源的需要量和實際用量。尤其是一些中間的繼電裝置、中間數(shù)據(jù)以及計數(shù)器、定時器等，要設(shè)置出一定的余地，因為其在程序的調(diào)試以及試運行之后，難免的會對相關(guān)設(shè)計方案進(jìn)行修改和補充，有時候還需要重新的編寫，所以設(shè)置出一定的余地有著較為重要的作用和意義。
硬件及軟件的設(shè)計
根據(jù)上文的詳細(xì)闡述和分析，可以對現(xiàn)今PLC控制系統(tǒng)的主要設(shè)計以及設(shè)計當(dāng)中的注意事項等，有著詳細(xì)的了解和掌握，接下來，將針對硬件以及軟件的設(shè)計進(jìn)行全面的分析和研究，力求更好的推動此項技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。
3.1電路的設(shè)計
針對電路的設(shè)計，應(yīng)該保證其合理性和設(shè)計的可靠性，同時，為了更好的保證系統(tǒng)的設(shè)計安全，需要在有可能發(fā)生機械損壞的部分，設(shè)置相關(guān)的聯(lián)鎖回路。同時，針對觸摸屏的設(shè)置，應(yīng)該重視其中的普通指示燈以及一些相關(guān)的指示儀器設(shè)備，重視其基本的功能和作用。另外一個方面，對于緊急的停機按鈕，也不能夠忽視其中的設(shè)計要點，為了更好的保證系統(tǒng)的安全性，需要在多個關(guān)鍵性的地點設(shè)置多個緊急的停機按鈕。
3.2輸入點濾波以及輸出點的備份
許多型號的PLC可以對其輸入點進(jìn)行一系列相關(guān)的濾波設(shè)定，來進(jìn)一步的減少其中輸入信號對于操作的干擾。如果，PLC的輸入不能夠進(jìn)行相應(yīng)的濾波設(shè)定，則可以根據(jù)在編程之時進(jìn)行軟件濾波。針對輸出點的備份，也是相關(guān)軟件設(shè)計當(dāng)中的重點環(huán)節(jié)。PLC的繼電器，一般的來講，容量都比較小，按照相關(guān)的規(guī)定，其榮來那個使用的壽命較長，但是，在實際的操作過程當(dāng)中，有些個別的點，會由于一系列的原因而導(dǎo)致操作的失敗，所以，在進(jìn)行相關(guān)程序的設(shè)計之時，可以很好的利用空余的輸入輸出點，來進(jìn)行備份。
結(jié)束語
綜上所述，根據(jù)對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)深入的研究和分析，細(xì)致的闡述了硬件的設(shè)計、軟件的設(shè)計以及相關(guān)控制系統(tǒng)的設(shè)計方案對策，針對其中存有的問題和不足之處，進(jìn)行了研究，力求更好的推動此項技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
王磊.淺議PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計【J】.現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計，2009.7
【關(guān)鍵詞】電廠控制系統(tǒng)；DCS；PLC；對比
0.前言
分散控制系統(tǒng)英文縮寫為 DCS，隨著 DCS系統(tǒng)的廣泛使用，為設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運行提供了有力保障。隨著我國電力行業(yè)的發(fā)展，DCS應(yīng)用越來越廣泛。PLC是可編程邏輯控制器的英文縮寫，就其本質(zhì)而言，它實際上屬于計算機的一種，用于工業(yè)控制，PLC的運行通過三個階段實現(xiàn)，首先是輸入采樣，然后進(jìn)行程序執(zhí)行，最后實現(xiàn)輸出刷新，這些都要借助I/O模塊來進(jìn)行。就目前兩者的比較來看，無論是可靠性、開放性、靈活性，還是使用的方便性，DCS都要優(yōu)于PLC。
1.DCS與PLC控制系統(tǒng)的性能對比
1.1兩者冗余性能對比
DCS和PLC在結(jié)構(gòu)的組織上都采用的是模塊結(jié)構(gòu)，中央處理器也都是采用的是通用核芯。DCS相對于PLC來說，在通用性上性能較好，相應(yīng)的部件，特別是IO的類型比較少。根據(jù)實際比較和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在硬件可靠性方面，兩者相差不大，但是如果要進(jìn)行熱備冗余的話，后者必須要具備相應(yīng)的卡件才能進(jìn)行。另一方面，就目前的情況來看，PLC在運行的時候一般沒少進(jìn)行冗余配置，因為相比而言，它缺乏專門的操作系統(tǒng)給予支撐，再加上上面提到的卡件問題，成本投入較大。相比而言，DCS則在這方面盡顯優(yōu)勢，首先是在進(jìn)行這一硬件的設(shè)計時，就對這種技術(shù)具有一定的針對性，而且它有相應(yīng)的系統(tǒng)作為支撐，成本也較低，所以目前很多模塊，比如電源模塊，控制模塊等一般都采用DCS進(jìn)行冗余配置。DCS系統(tǒng)所有 I/O模塊都帶有 CPU，可以實現(xiàn)對采集及輸出信號品質(zhì)判斷與標(biāo)量變換，故障帶電拔，隨機更換。而在PLC模塊中，其只是簡單的電氣轉(zhuǎn)換元，不具備智能芯片，一旦出現(xiàn)故障，相應(yīng)單元就會全部癱瘓。
1.2兩者的軟件對比
DCS和PLC兩者都采用的是專門進(jìn)行高效處理的圖形和組態(tài)軟件。從方便性的角度來看，因為國內(nèi)在PLC設(shè)計上的技術(shù)還不是十分成熟，軟件的提供能力不足，所以大多數(shù)軟件是從國外進(jìn)口的，也就是說這些軟件是英文版的，而DCS由于國內(nèi)的軟件生產(chǎn)能力可以滿足需求，使用起來不用擔(dān)心語言問題，顯得十分方便。再從軟件的可靠性來講，PLC控制系統(tǒng)因為其工作原理是固化步循方式，不容易發(fā)生故障，可靠性較DCS來講較高，可是也由于其工作方式是固定化的，所以當(dāng)出現(xiàn)突況時，其反應(yīng)和處理能力將會大打折扣；另一方面，在DCS技術(shù)上的不斷突破使得以前工作不穩(wěn)定的情況有所好轉(zhuǎn)，可靠性上有了很大進(jìn)步，而且它有PLC所不能比擬的優(yōu)勢，那便是靈活性和實時處理能力。傳統(tǒng)的電廠車間以前對于控制系統(tǒng)的可靠性要求十分注重，相反對于實時性的要求就低得多，但是隨著規(guī)模的擴大和先進(jìn)設(shè)備的增多，特備是智能設(shè)備的引進(jìn)，使得控制系統(tǒng)實時處理能力的重要性和可靠性同等重要，所以不難理解，為什么現(xiàn)在很多地方的PLC都被DCS所取代了。在對模擬量的處理上，特別是在復(fù)雜邏輯方面，由于DCS具有批處理能力，而且運用了4C技術(shù)，明顯優(yōu)于PLC，特別是在復(fù)雜邏輯的處理上，DCS顯得更加靈活。DCS有事故追加記憶、報表記錄、操作記錄等多項功能，DCS強調(diào)連續(xù)過程控制的精度，可實現(xiàn)PID、前饋、串級、多級、模糊、自適應(yīng)等復(fù)雜控制，一般PLC僅具有PID功能，控制精度不如DCS高。總之，在可靠性方面，DCS要比PIC更好。
1.3網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對比
我國目前的控制系統(tǒng)中，通用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是雙層式的，上層是具備現(xiàn)場監(jiān)督控制性能的網(wǎng)絡(luò)，下層是處理實際操作過程的網(wǎng)絡(luò)，而這種架構(gòu)的上下層分界，就是通過控制器來實現(xiàn)的。從網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備來講，兩者區(qū)別不大，但是從拓展的性能來看，PLC不能很好的實現(xiàn)多個中央處理器之間的網(wǎng)絡(luò)連接，在連接形式上類型沒有DCS多，顯得十分單一。從實際的運用狀況來看，在很多設(shè)備比較分散，結(jié)構(gòu)不是十分緊湊的廠房中，DCS能夠體現(xiàn)出很好的優(yōu)勢，由于其可以實現(xiàn)多系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，所以能夠很好的進(jìn)行遠(yuǎn)程化的控制，而且加上上面提到過的其優(yōu)良的實時特性，在很多大型工廠中，通過DCS已經(jīng)可以進(jìn)行無人自動化的遠(yuǎn)程控制了。
1.4數(shù)據(jù)庫對比
數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一性決定了數(shù)據(jù)的使用權(quán)限問題，一般控制系統(tǒng)都要求建立一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，在這一點上，DCS和PLC是截然相反的，后者的不具備統(tǒng)一性，每個組件，節(jié)點和子系統(tǒng)，都有獨立的數(shù)據(jù)庫，并在內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)儲存、分析和處理。而DCS則只有一個總數(shù)據(jù)庫，在任何環(huán)節(jié)、任何軟件狗可以使用，這使得其在運行時能夠成為一個具有強大功能的職能系統(tǒng)。
2.DCS與PLC控制系統(tǒng)的前景對比
由于我國以前理論和技術(shù)的缺乏，再加上相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備不夠完善，使得這兩類控制系都比較依賴于進(jìn)口，當(dāng)時DCS的價格是高于PLC的，所以為了成本考慮，許多企業(yè)運用的是后者，但是隨著我國科技的不斷發(fā)展，生產(chǎn)水平的不斷提高，隨著技術(shù)的發(fā)展和市場競爭的加劇，DCS價格明顯降低，而且經(jīng)過改良后的新型系統(tǒng)體現(xiàn)出來的優(yōu)越性能有目共睹，使得其迅速被廣泛運用。就未來的發(fā)展趨勢來看，PLC會被各項性能都比他優(yōu)秀的DCS所慢慢取代，基于DCS系統(tǒng)的現(xiàn)場總線控制和遠(yuǎn)程智能控制將成為主流。
3.結(jié)語
在對于DCS和PLC系統(tǒng)的對比中，雖然兩者具有一定的差異性，但是在實際運用中并沒有過多的強調(diào)兩者的優(yōu)劣性，因為對于不同用戶的不同工藝需求，兩種控制產(chǎn)品都有不同的針對性。另一方面，隨著科技的發(fā)展，兩者的界限已經(jīng)不是那么明顯，在功能上呈現(xiàn)出更多的趨同性。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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【關(guān)鍵詞】PLC控制系統(tǒng)；抗干擾；措施
PLC控制系統(tǒng)作為自動化生產(chǎn)中重要組成部分，其在工業(yè)生產(chǎn)中有重要的作用。PLC控制系統(tǒng)不僅具有較強的可操作性和可靠性，同時也能較好的適應(yīng)外部惡劣環(huán)境，憑借其優(yōu)勢在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。但是在其使用過程中，常會受到外界干擾，而使其不能更好的發(fā)揮作用。如何將PLC控制系統(tǒng)更好應(yīng)用在現(xiàn)代化工業(yè)自動化生產(chǎn)中，已經(jīng)成為相關(guān)產(chǎn)業(yè)值得思索的事情。
1 PLC控制系統(tǒng)中的抗干擾源
1.1 受電源干擾
PLC系統(tǒng)是由電網(wǎng)進(jìn)行供電的，然而電網(wǎng)覆蓋面積比較廣，在電網(wǎng)傳播過程中常會受到空間電磁的干擾，這樣就會使電壓、電流受到干擾，進(jìn)而使電源受到干擾。特別是當(dāng)大型設(shè)備、交流傳動裝置、電網(wǎng)短路的沖擊，會通過相應(yīng)的電路將干擾傳到電源邊，進(jìn)而影響PLC控制系統(tǒng)正常運行。
1.2 受接地干擾
PLC控制系統(tǒng)在接地不規(guī)范的情況下，也會出現(xiàn)引起相應(yīng)的干擾。就PLC控制系統(tǒng)來說，接地是十分重要的，正常情況下，PLC控制系統(tǒng)能與交流地接線、系統(tǒng)接地線、保護(hù)接地線及屏蔽接地線進(jìn)行連接。但是在實際應(yīng)用的過程中，常會因為安裝和維護(hù)中的一些人為因素或非人為因素，而使與PLC控制系統(tǒng)線連接的地線出現(xiàn)一些漏洞，相應(yīng)的電磁干擾會通過這些漏洞對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行干擾。接地線安裝問題，也會因各個接地電壓不同而出現(xiàn)電位差，甚至?xí)鸾拥亻]合環(huán)流電流，這些閉合環(huán)電流會在電磁場的感應(yīng)下產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流和信號線路之間產(chǎn)生相應(yīng)磁場的影響，而使PLC控制系統(tǒng)無法運行。
1.3 受信號采集干擾
PLC系統(tǒng)在運行過程中，常會受到電磁信號采集的干擾。對于PLC系統(tǒng)來說，在信號傳輸?shù)倪^程中總會有各種各樣的傳輸線，不管是輸入信號線，還是輸出信號線、控制線，在線路中都有直流、交流、模擬量等不同的信號傳輸。這些信號一旦受外界干擾，就會影響PLC控制系統(tǒng)的正常運行。信號采集干擾一般是信號線路受空間電磁的干擾而影響PLC系統(tǒng)正常運行，也可能是相應(yīng)線路受變送器供電電源或信號儀供電電源的干擾，而使信號采集受到干擾，使PLC系統(tǒng)不能正常運行。
1.4 受空間輻射干擾
能夠產(chǎn)生空間輻射的因素很多，電力網(wǎng)絡(luò)、電力設(shè)備的暫態(tài)過程和高頻感應(yīng)加熱設(shè)備都會引起空間輻射干擾，雷電、無線廣播也會引起空間輻射干擾，最終產(chǎn)生電磁輻射。對于空間電磁輻射來說，其分布是比較復(fù)雜的，一旦PLC控制系統(tǒng)在空間輻射范圍內(nèi)，就會受到相關(guān)輻射的干擾。一般情況下，PLC控制系統(tǒng)會受到兩個方面的空間輻射干擾，一是內(nèi)部產(chǎn)生的干擾，一是由通信電路感應(yīng)而產(chǎn)生的通信網(wǎng)絡(luò)輻射干擾。當(dāng)PLC控制系統(tǒng)的輻射干擾受到現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn)生的電磁或是設(shè)備產(chǎn)生的電磁場干擾時，就會影響PLC控制系統(tǒng)的正常運行。
2 PLC控制系統(tǒng)中的抗干擾措施
2.1 解決電源干擾措施
在PLC系統(tǒng)干擾源中，電源干擾是影響PLC系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵性因素。要想解決這一問題，就應(yīng)該對電網(wǎng)中的干擾進(jìn)行抑制。在選用變壓器的時候，就應(yīng)該注意其容量要比實際需要的容量大1.5倍左右。在使用的過程中必須保證其屏蔽層是完好接地的，次級圈連接線要使用雙絞線，以減少電源線之間的干擾。PLC控制電源在條件允許的狀況下，可以在隔離變壓器之前，就加入相應(yīng)的濾波器，但是這時的變壓器的初級和次級連接線使用的是雙絞線。只有經(jīng)過相應(yīng)的濾波隔離后干擾才會漸漸的減弱，系統(tǒng)的可靠性才能增強。一般情況下，PLC控制系統(tǒng)采用的供電方式是以控制器I/O系統(tǒng)為主的。控制器和I/O系統(tǒng)都是由各自的隔離變壓器進(jìn)行供電的，同時也是與相應(yīng)的電路、電源分開的。一旦其中一部分電源出現(xiàn)故障，也能保證其他電源正常工作；一旦輸入、輸出供電中斷，相應(yīng)的控制器也能繼續(xù)供電，同時保證系統(tǒng)的可靠性。供電質(zhì)量缺乏相應(yīng)保證時，特別是暫時性的停電，控制器可以通過UPS進(jìn)行不間斷的供電，也就是將控制器表面的變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)閁PS不間斷的穩(wěn)壓電源。對于那些不重要的設(shè)備，可以采用雙路供電系統(tǒng)，來提高相應(yīng)系統(tǒng)的可靠性。
2.2 解決接地干擾措施
PLC系統(tǒng)在于相應(yīng)地線連接的時候，不僅要注意其安全，同時也要注意其受電磁干擾的影響。在受到接地干擾的時候，就應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，對干擾進(jìn)行抑制。在選用接地線的時候，最好能選擇那些與PLC系統(tǒng)相符合質(zhì)量好的接地線，畢竟正確的選擇地線對PLC控制系統(tǒng)是有利的。同時在這里值得注意的一點就是接地方式與相應(yīng)的輸入信號頻率是有一定關(guān)系的。當(dāng)信號頻率低于一兆赫茲的時候，可以選用一點接地方式；當(dāng)信號頻率高于十兆赫茲的時候，一般情況下，也是采用一點式接地方式，但是這種一點式方式必須保證所有地線的端子與最近的接地點是聯(lián)系在一起的，同時也要保證接地電阻不大于一百歐姆，以保證PLC控制系統(tǒng)的正常運行。
2.3 解決信號采集干擾措施
要想解決PLC控制系統(tǒng)信號采集干擾問題，就應(yīng)該對PLC控制系統(tǒng)的動力線及信號線各自配線。當(dāng)這些線必須在一個槽內(nèi)的時候，就應(yīng)該對不同種類線進(jìn)行分批捆扎，在條件允許的狀況下，最好分槽走線，畢竟分槽走線能將干擾抑制到最小。用信號隔離器來解決信號采集干擾也能達(dá)到應(yīng)有的目的。信號隔離器不僅能通過PLC接收到相應(yīng)信號，同時也能通過半導(dǎo)體器件對其進(jìn)行調(diào)制、變換，經(jīng)過光感應(yīng)器或磁感應(yīng)器實現(xiàn)隔離轉(zhuǎn)換，最終可以對原來的信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其與接地電源之間保持獨立，進(jìn)而有效的解決信號采集干擾問題，保障PLC系統(tǒng)的正常運行。
2.4 解決空間輻射干擾措施
當(dāng)PLC系統(tǒng)受空間輻射干擾強烈的時候，可以通過設(shè)置接地電纜或是對PLC裝置進(jìn)行屏蔽，來保護(hù)PLC系統(tǒng)的相關(guān)元件。對PLC裝置接地電纜或是對PLC裝置進(jìn)行屏蔽作為解決空間輻射電磁干擾重要措施，對PLC系統(tǒng)有序運行有重要作用。在設(shè)置電纜或是對其進(jìn)行屏蔽時，可以將到部分PLC中的CPU增加到一塊金屬板上，并將其焊在電路板的地線上，也可以將CPU作為一個金屬殼封裝的插件，以便更好的對空間輻射電磁干擾進(jìn)行屏蔽。
3 結(jié)束語：
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，自動化控制技術(shù)也在不斷的發(fā)展中，特別是PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展，為現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了條件。 然而，在使用PLC控制系統(tǒng)的時候，總會受到一些限制性因素的干擾，而影響系統(tǒng)的正常運行。就目前來看，PLC控制系統(tǒng)的抗干擾性已經(jīng)成為系統(tǒng)運行主要因素。要想使PLC控制系統(tǒng)更好的運行，就應(yīng)該對PLC系統(tǒng)干擾源進(jìn)行分析，在其設(shè)計和施工中采取相應(yīng)的措施，解決相應(yīng)干擾問題，以提高控制系統(tǒng)的性能。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：電梯；PLC控制系統(tǒng)；程邏輯控制器
中圖分類號：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 16-0000-01
電梯是上下運輸代步工具，而且在運行期間頻繁的啟動和停止，而電梯的負(fù)載量也有著顯著的變化、在運行期間的轉(zhuǎn)換。在無負(fù)載運行時，電梯的電機的負(fù)載降低到最少，而且可能出現(xiàn)自發(fā)電狀態(tài)。當(dāng)電梯在超出負(fù)載能力運行的時候，電梯電機的負(fù)載提升到最大，這個時候出現(xiàn)電動狀態(tài)，這時候的電梯電機要求在正、反轉(zhuǎn)，電動、發(fā)電運行。
一、電梯發(fā)展及控制
電梯作為垂直方向的出行運輸設(shè)備，在高層建筑和重要機構(gòu)電梯的作用已經(jīng)成為不可或缺的部分。隨著微機技術(shù)、信息化處理技術(shù)、電氣自動化技術(shù)等快速的推進(jìn)，現(xiàn)在的電梯逐漸變成機電一體化形勢下的高效電梯。隨著城市建設(shè)進(jìn)程的加快，由于高層建筑數(shù)量越來越多，高度也越來越高。建筑開發(fā)商在新型樓房建設(shè)上加強了各種住宅樓房的硬件設(shè)施，而家用電梯也迅速的走入市場。
任何類別的電梯，其運動的充分與必要條件之一是電梯要有確定的運行方向，因此所有用來確定電梯運行方向的控制環(huán)節(jié)簡稱為定向環(huán)節(jié)。在所有電梯的整體控制系統(tǒng)中，與電梯的自動開 關(guān)門控制環(huán)節(jié)一樣，定向環(huán)節(jié)也是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。用PLC實現(xiàn)乘客電梯的控制，關(guān)鍵是怎樣合理地利用PLC的硬件資源，節(jié)約PLC的輸入輸出端口，降低設(shè)計成本；同時充分利用軟件資源簡化控制程序，縮短PLC的掃描周期，提高電梯的安全可靠性和操作的靈活性；另外控制程序應(yīng)盡量簡單，且具有一定的規(guī)律性，適合于開發(fā)各種樓層的控制需求。
二、PLC控制系統(tǒng)
Programmable Logic Controller 簡稱PLC也可稱為可編程邏輯控制器，替代了以往繼電器控制裝置，程邏輯控制器得到了迅速的推廣，在全世界范圍得到了廣泛應(yīng)用。同時，程邏輯控制器的功能持續(xù)更新。隨著計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，程邏輯控制器在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運動控制等功能。現(xiàn)在的程邏輯控制器不再只能邏輯控制，在伺服控制、事后控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。
程邏輯控制器是集成了繼電器控制原理演變出現(xiàn)的，早期的程邏輯控制器只有開關(guān)量邏輯控制，程邏輯控制器運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。程邏輯控制器的中央處理器內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計數(shù)器，在程序運行過程中，每執(zhí)行一步該計數(shù)器自動加。程序從開始運行基礎(chǔ)序號為零起，依次執(zhí)行到最終步，然后再返回起始步循環(huán)運算。程邏輯控制器每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的程邏輯控制器，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。程邏輯控制器用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點，在微秒量級，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理，16位和32位的為一個模擬量。大型程邏輯控制器使用另外一個中央處理器來完成模擬量的運算。把計算結(jié)果送給程邏輯控制器的控制器。
現(xiàn)在電梯的操縱控制方式一般可分為按鈕控制（AZ、AS）、信號控制（XH）、集選控制（JX）、并聯(lián)控制（BL）、梯群控制（QK）、微機控制（W）這幾類。那么我們該如何開始著手去判斷區(qū)分它們呢？筆者覺得可以借鑒C語言算法中的選擇結(jié)構(gòu)，即“if（條件表達(dá)式）語句1else語句2”的表達(dá)方式寫個“程序”來分析判斷。集選類和非集選類（信號、按鈕）的主要區(qū)別在于集選能實現(xiàn)無司機操縱，而按鈕、信號因為自動化程度不夠高，只能在有司機操縱下才能正常運行。因此判斷方法就是看能不能實現(xiàn)無司機操縱：在轎內(nèi)任意登記一個樓層，然后人出轎廂，過一會看電梯是否自動關(guān)門去到指定樓層，如果是，就是有司機操縱，可以判斷屬于集選類，反之屬于非集選類。用C語言表達(dá)即為if（有司機操縱=1）集選類控制else非集選類控制。
三、電梯PLC控制系統(tǒng)
電梯是的正常運行是依靠外部指示信號以及電梯本身指示來完成的，而且每次指令發(fā)出的同時是不固定的， PLC控制系統(tǒng)是人與電機配合式的控制系統(tǒng)，在人發(fā)出控制之命令的同時，PLC控制系統(tǒng)會迅速做出存儲命令，之后經(jīng)過控制邏輯進(jìn)行計算后發(fā)出指令。PLC控制系統(tǒng)在得到實際指令后，決定電梯的走向，在通過向變頻器下達(dá)指令，變頻器在得到PLC控制系統(tǒng)的指令后在對速度的快慢進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)電梯電機啟動后，速度迅速增至最大，控制可靠的動作，在到達(dá)命令臨界點的時候，PLC控制系統(tǒng)傳遞出停止指令，變頻器收到指令后已預(yù)先的指令把速度降低到慢行狀態(tài)。
PLC控制系統(tǒng)從出現(xiàn)以及實際應(yīng)用到至今，改變了以往老式繼電器接線邏輯到存儲邏輯的推進(jìn)；實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制；其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，實現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。如今的PLC控制系統(tǒng)在處理模擬量、數(shù)據(jù)計算、人機接口和組網(wǎng)的各方面能力都已大大提高，成為自動化控制領(lǐng)域的主流控制器，在各行各業(yè)發(fā)揮著巨大的作用，電梯控制系統(tǒng)采用PCL及程邏輯控制主板為基礎(chǔ)。電梯的群控技術(shù)有集選控制和隨機邏輯控制。電梯其運行性能、安全性能、乘坐舒適感、節(jié)能方面等均有一定的發(fā)展。為了確保電梯正常運行、安全使用，所有的電梯都應(yīng)該配備具有電梯專業(yè)知識的人員。他們必須對電梯工作原理、性能特點、控制運行要全面認(rèn)識和掌握，才能做到對電梯的正確使用與保養(yǎng)。
具有PLC控制系統(tǒng)的電梯必然是未來電梯也得主流趨勢，在制造與實際應(yīng)用方面充分的展示了這個國家的綜合實力的象征。而且在我國一線城市北京、上海、深圳等人口高密度城市，民眾對物質(zhì)文化的需求越來越高，由于高層建筑數(shù)量越來越多，高度也越來越高，而高層建筑中的電梯也成為日常出行的重要代步工具。而電梯運行質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著人們的出行，所以在電梯質(zhì)量正常運行的同時也要提高技術(shù)含量，其中安全指數(shù)和穩(wěn)定指數(shù)是重中之重。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】PLC；控制系統(tǒng)；直流電機
引言
PLC具有可編程、易于擴展、操作方便等特點，在電氣控制系統(tǒng)中過去繼電器為核心的控制系統(tǒng)可以完全被PLC所取代，目前在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)體系中PLC已是一重要的組成部分，在工業(yè)不斷發(fā)展的情況下，以PLC實現(xiàn)產(chǎn)品功能已越來越全面化和多樣化，使PLC技術(shù)有了較大的發(fā)展，以下就可編程控制器PLC的構(gòu)成及其在工廠中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的分析。
1.可編程控制器PLC的構(gòu)成分析
通常PLC有整體式和模塊式兩類。不管是哪一種結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部組成都是非常相似的，主要如下。
1.1中央處理單元CPU
CPU的是PLC的“大腦 ”，它控制所有其它部件的操作，一般由控制電路、運算器、寄存器等組成，通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與存貯器、I/O接口電路聯(lián)接。中央處理單元主要完成以下任務(wù)。
1）從存貯器中讀取指令。從地址總線上給出指令的存貯地址，從控制總線上給出讀命令，從數(shù)據(jù)總線上得到讀出的指令，并存放到CPU內(nèi)的指令寄存器中。
2）執(zhí)行指令。對存放在指令寄存器中的指令操作碼進(jìn)行譯碼，執(zhí)行指令規(guī)定的操作。例如：讀取輸入信號，取操作數(shù)，執(zhí)行邏輯運算和算術(shù)運算，將結(jié)果輸出等。
3）準(zhǔn)備取下一條指令。執(zhí)行完一條指令后，能根據(jù)條件產(chǎn)生下一條指令的地址，以便取出和執(zhí)行下一條指令。在控制下，程序的指令即可以順序執(zhí)行，也可以進(jìn)行分支或轉(zhuǎn)移處理。
4）處理中斷。有些除了順序執(zhí)行程序外，還提供了中斷處理功能。CPU通過接收I/O接口或內(nèi)部的中斷請求信號，進(jìn)行中斷處理。處理完畢后，再返回原地址，繼續(xù)順序執(zhí)行收。
1.2存貯器
存貯器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。存貯器包括系統(tǒng)程序存貯器和用戶程序存貯器。所謂系統(tǒng)程序，是指控制和完成PLC各種功能的程序，這些程序是由PLC的制造廠家用微機的指令系統(tǒng)編寫的，并固化到只讀存貯器（ROM）中；所謂用戶程序，就是使用者根據(jù)工程現(xiàn)場的生產(chǎn)過程和工藝要求編寫的控制程序。
1.3輸入/輸出接口電路
輸入/輸出接口電路用來連接主機與外部設(shè)備。為了提高抗干擾能力，一般的輸入、輸出接口均有光電隔離裝置，應(yīng)用最廣泛的是由發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電耦合器。
1.4編程器
編程器用來的運行，是對用戶程序進(jìn)行寫入、檢查、修改和調(diào)試，也可以在線監(jiān)視PLC的運行，是PLC最重要的外部設(shè)備，也是PLC不可缺少的一部分。它經(jīng)過編程器接口與CPU聯(lián)系，完成人--機對話。
1.5電源部件
電源部件用來將外部供電電源轉(zhuǎn)換成供PLC的CPU、存儲器、I/O接口等電子電路工作所需要的直流電源，使PLC能正常工作。
2. PLC控制系統(tǒng)在工廠的控制分析
工業(yè)控制中PLC的應(yīng)用一般是首先了解受控對象施工流程及控制要求。共中包括：控制過程的組成環(huán)節(jié)；各環(huán)節(jié)的技術(shù)要求和相互關(guān)系；輸入輸出的邏輯關(guān)系和測量方法；系統(tǒng)的控制方式與要求（例如：單步、步進(jìn)、單周、自動循環(huán)等）。繪制工藝流程圖。選擇傳感器再根據(jù)現(xiàn)場信號、控制命令等條件確定輸入輸出點數(shù)然后進(jìn)行PLC選型和I/O分配。
在工廠主要是在生產(chǎn)線上生產(chǎn)，在自動生產(chǎn)線上，常使用有軌小車來轉(zhuǎn)運工序之間的物件。小車的驅(qū)動通常采用電機拖動，電機正轉(zhuǎn)小車前進(jìn)，電機反轉(zhuǎn)小車后退。也就是說主要是對電機的控制。相對于交流電機，直流電機在控制方面較為復(fù)雜一些，主要是速度調(diào)整方面，要考慮速度控制方式，啟動、停止及升降速時的加速度控制，正反轉(zhuǎn)指令控制等等。一般以直流電動機為驅(qū)動裝置的控制系統(tǒng)中，速度、電流閉環(huán)控制過程由傳動系統(tǒng)完成。可編程序控制器一般只負(fù)責(zé)速度給定控制、D些相應(yīng)的啟動停止指令控制和某些張力控制系統(tǒng)中的電流的控制等。速度給定控制主要是對電機啟動和停止以及升降速時的加速度控制即給定曲線的斜率控制。
在直流電動機的控制系統(tǒng)中，一般應(yīng)考慮以下幾個問題。
1）傳動系統(tǒng)的運行允許條件是否滿足，包括各種合閘信號是否具備，各輔助系統(tǒng)是否已經(jīng)運行，各級故障信號是否完全消除等。
2）運行方式和操作方式是否選擇合適，區(qū)域復(fù)位信號是否具備等。
3）離合器和制動器的狀態(tài)是否允許運行，對機器設(shè)備的啟動是否存在障礙等。
4）傳動系統(tǒng)的速度、電流調(diào)節(jié)器是否解鎖，閉環(huán)控制是否正常等。
5）速度、電流的控制方式選擇是否合適等。
6）當(dāng)各種條件都滿足時，按所要求的方式進(jìn)行速度給定值控制。
7）在運行過程中，對故障停車指令的處理等。
比如在杭鋼熱帶廠生產(chǎn)線上的主機有直流電動機驅(qū)動。主機的輔助設(shè)備（包括：冷卻風(fēng)機、平輥風(fēng)機、水泵和油泵等）以及除塵風(fēng)機和冷卻水箱等由交流電動機驅(qū)動。這些電動機的啟停控制與邏輯順序控制、直流電動機的激磁保護(hù)，以及各電動機的過載、過熱保護(hù)、系統(tǒng)運行狀態(tài)的指示和報警等都要由PLC：GE FANUC PLC系列series 90-30控制系統(tǒng)完成，PLC要用直流24 V電源、直流電機需要用到直流控制器，所以采用數(shù)字箱Simoreg DC Master 6RA70進(jìn)行整流。
下面給出一種最常用的直流電動機一股控制邏輯框圖，如圖1所示。
圖1直流電機控制邏輯典型框圖
PLC就是一種微機控制系統(tǒng)，我們可以把它看成是由繼電器、定時器、計數(shù)器、移位器等組成的裝置，它對工業(yè)電氣設(shè)備的控制的主要過程是通過輸入設(shè)備也就是接受被控設(shè)備的信息或操作命令等外部輸入信息的設(shè)備輸入接線端是與外部的開關(guān)、按鈕、傳感器轉(zhuǎn)換信號等連接的端口。每個端子可等效為一個內(nèi)部繼電器線圈，線圈號即輸入接點號，如圖所示。這個線圈由接到的輸入端的外部信號來驅(qū)動，其驅(qū)動電源可由的電源部件提供（如直流），也可由獨立的交流電源供給。每個輸入繼電器可以有無窮多個內(nèi)部觸點，供設(shè)計的內(nèi)部控制電路（即編制控制程序）時使用。然后通過內(nèi)部控制電路運算和處理由輸入部分得到的信息，并判斷應(yīng)產(chǎn)生哪些輸出。內(nèi)部控制電路實際上也就是用戶根據(jù)控制要求編制的程序。
3.結(jié)束語
PLC控制系統(tǒng)的出現(xiàn)極大的節(jié)約了勞動力，通過系統(tǒng)控制的生產(chǎn)，大大的提高了生產(chǎn)效率，對于工業(yè)的流水線作業(yè)的作用尤甚，是原來復(fù)雜的工作變得簡單，提高了工人的生活質(zhì)量，響應(yīng)了國家節(jié)能減排、以人為本的政策。相信隨著科技的發(fā)展，我們的生活會越來越美好。
參考文獻(xiàn)：
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1.1鋪設(shè)電纜橋架時應(yīng)注意的問題PLC控制系統(tǒng)的信號通過導(dǎo)線與現(xiàn)場各種變送器、傳感器一次檢測元件及執(zhí)行器相連接。在信號傳輸過程中，電纜橋架上的平行線之間互感、強電場會通過電纜間的分布電容相互產(chǎn)生竄擾，從而對系統(tǒng)形成干擾。采取以下措施可以避免或減小這種干擾。（1）高、低壓、儀表電纜要分橋架，各自用專用橋架敷設(shè)；避免信號線與動力電纜靠行敖設(shè)，以減少電磁干擾。（2）儀表系統(tǒng)電纜橋架和敷設(shè)強電電纜的橋架之間的距離一般應(yīng)大于200mm，防止輻射干擾。（3）電纜橋架相交時盡可能保持水平直角或垂直交叉。
1.2正確選用電纜以及正確的接線方式（1）選用屏蔽電纜，尤其是模擬量、脈沖量（例如轉(zhuǎn)速）信號一定要采用單信號單電纜，不能采用多芯電纜。（2）220V交流電壓等級信號不能與24V直流等級信號（包括供電），不能共用一多芯電纜。（3）長距離信號的傳遞，應(yīng)選用較大截面的導(dǎo)線，避免信號衰減，尤其是電壓信號、mv信號。（4）屏蔽電纜的屏蔽層不可多點接地，多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理。選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c接地，避免形成環(huán)流。（5）電纜中不用的多余線芯，應(yīng)該將室外端懸空，用絕緣膠布包好，另一端在儀表盤內(nèi)牢固地接在專用接地銅排上。（6）信號電纜的屏蔽層要接在專用接地銅排上，使用獨立的專用接地體，不與其它性質(zhì)的接地體共用接地體。（7）現(xiàn)場來的電纜，若現(xiàn)場未接一次元件，另一端也不應(yīng)接在儀表盤的二次儀表（PLC或DCS）上。
1.3具有完整、良好的接地系統(tǒng)，并能在施工中正確、可靠接地接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施，目前在控制系統(tǒng)接地方面存在3個突出問題：（1）接地網(wǎng)制作成本高，難度大，很難滿足阻值要求，因而接地網(wǎng)數(shù)量不夠；（2）對控制系統(tǒng)缺乏全面了解，無法確定正確的接地方法；（3）對接地的重要性缺乏認(rèn)識，不能做到可靠接地。接地是一個很復(fù)雜的技術(shù)專題，由于人們對它缺乏足夠的認(rèn)識和了解，所以往往忽視了它的重要性和危害性。要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠的運行，“接地環(huán)路”問題是在系統(tǒng)信號處理過程中必須解決的問題。限于篇幅，這里不做深入討論，下面僅介紹具體做法。（1）對控制系統(tǒng)而言，應(yīng)制作3個接地網(wǎng)：保護(hù)地、系統(tǒng)地、屏蔽地。保護(hù)地（又稱電氣地），專門用于連接儀表盤和盤內(nèi)各種儀表（包括PLC、DCS設(shè)備）的外殼。系統(tǒng)地（又稱信號地、邏輯地），連接24VDC電源的負(fù)端和信號的負(fù)端（俗稱冷端）。屏蔽地，專門用于連接屏蔽電纜的屏蔽層。嚴(yán)格按上述要求做到分類接地。（2）220V信號線的屏蔽層應(yīng)接到保護(hù)地上，而不是屏蔽地。（3）如果沒有屏蔽地接地網(wǎng)，只可將24VDC信號屏蔽線接到信號地上。（4）注意接地連接的可靠性。連接件應(yīng)采用導(dǎo)電性能好、不易生銹的黃銅件，可靠牢固連接，并進(jìn)行防護(hù)處理，以防以后銹蝕。（5）對分別具有系統(tǒng)地和懸浮零（或稱懸浮地）的儀表之間的連接，應(yīng)使用信號隔離器過渡，以防形成環(huán)流、抬高懸浮零點的電位，損壞具有懸浮零的儀表。（6）對具有特殊要求的儀表，特別是國外儀表要嚴(yán)格按照該儀表的接地要求進(jìn)行接地連接，例如BENTLY系列軸運動監(jiān)測儀，要求屏蔽線連接在它的“COM”端，就不能按常規(guī)接到屏蔽地上。另外，還要注意站在控制系統(tǒng)的整體角度，考慮儀表之間的連接關(guān)系，以及可能造成的相互影響。（7）接地體埋設(shè)時，一定要注意與防雷接地體的距離保持在5米以上，防止發(fā)生反擊現(xiàn)象。（8）對于PLC控制系統(tǒng)，接地極的接地電阻小于2Ω，接地極埋在距建筑物10~15m遠(yuǎn)處，而且PLC系統(tǒng)接地點必須與強電設(shè)備接地點相距10m以上。（9）當(dāng)選擇測量裝置各個部分與大地浮置起來，要注意全機與地的絕緣電阻不能小于50MΩ，也能有效的抗除干擾。
1.4在輸入信號出現(xiàn)波動時，干擾主要來自以下三方面（1）不同儀表設(shè)備使用獨立電源,因接地形成電位差引起的地電流。（2）自然干擾，如雷電。（3）人為干擾，如對講機電磁波、電機電流形成的電磁場等。在各個過程環(huán)路中使用信號隔離方法，加一個信號隔離器后就可解決問題，隔離器能對干擾進(jìn)行有效抑制。斷開過程環(huán)路，同時又不影響過程信號的正常傳輸，從而徹底解決接地環(huán)路問題。
2結(jié)束語
[關(guān)鍵詞]PLC控制系統(tǒng)；故障；診斷；方法
中圖分類號：TM307；TM571.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）44-0118-01
1.PLC控制系統(tǒng)故障特性
PLC控制系統(tǒng)的故障分為早期故障期、偶發(fā)故障期和損耗故障期3個階段，具有“浴盆特性”，即在系統(tǒng)投運早期故障最多且不斷減少，在系統(tǒng)運行的絕大部分時間內(nèi)故障基本上是偶然發(fā)生的，數(shù)量有限，而在系統(tǒng)的損耗故障期則故障又出現(xiàn)上升趨勢。
在早期故障期，故障率從一個很高的指標(biāo)迅速下降，可理解為系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試后，存在一些設(shè)計缺陷、部分器件質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，系統(tǒng)投入使用的初期，這些缺陷或不穩(wěn)定就很快顯露出來。隨著時間的增加、缺陷的不斷改進(jìn)完善，這些故障越來越少，出現(xiàn)故障率迅速下降的趨勢。在偶發(fā)故障期，故障發(fā)生是隨機的，故障率最低，而且穩(wěn)定，這是系統(tǒng)的正常工作期或最佳狀態(tài)期。在此間發(fā)生的故障多是使用不當(dāng)及維修不力造成的，可以通過改進(jìn)管理和維護(hù)保養(yǎng)等方面使故障率降到最低。
在損耗故障期，由于系統(tǒng)中的器件經(jīng)過長時間的工作，趨于老化，慢慢接近壽命終點，隨著時間的增加，達(dá)到壽命終點的器件越來越多，故障率隨之上升。
2.PLC控制系統(tǒng)的故障分布依據(jù)
PLC控制系統(tǒng)的組成，其故障分為兩個方面：PLC本身的故障；PLC以外輸入輸出設(shè)備的故障。
2.1 PLC故障
在PLC控制系統(tǒng)中，PLC故障僅占系統(tǒng)總故障的10%左右，其故障率遠(yuǎn)低于輸入輸出設(shè)備。在PLC故障中，接口故障占90%左右，電源故障占8%左右，中央處理單元故障僅占2%左右。
2.2 輸入輸出設(shè)備故障
PLC控制系統(tǒng)中，輸入輸出設(shè)備故障占系統(tǒng)總故障的90%左右，是系統(tǒng)故障的主要來源。對于輸入設(shè)備，故障主要反映在主令開關(guān)、行程開關(guān)、接近開關(guān)和各種類型的傳感器中；對于輸出設(shè)備，故障主要集中在接觸器、電磁閥等控制執(zhí)行器件上。
3.PLC控制系統(tǒng)的故障診斷
PLC控制系統(tǒng)的故障診斷主要從3個方面入手：PLC指示燈、輸入輸出設(shè)備、控制系統(tǒng)軟件。
3.1 PLC指示燈診斷
PLC指示燈診斷主要從其面板指示燈進(jìn)行，包括CPU狀態(tài)指示燈和輸入輸出狀態(tài)指示燈，以西門子S7-200（CPU22X）為例，其外形圖如圖1所示。
3.1.1 CPU狀態(tài)指示燈
（1）通電后STOP或RUN燈應(yīng)亮，若不亮則說明電源出現(xiàn)問題。需要檢查電源本身是否有電，若有電再檢查電源接線，若電源接線也無問題，那就可以斷定PLC內(nèi)部電源出現(xiàn)問題，可拆卸后對電源進(jìn)行處理。
（2）通電后SF燈亮，切換擴展端口內(nèi)的STOP/RUN開關(guān)也不能恢復(fù)正常，說明系統(tǒng)出現(xiàn)故障。系統(tǒng)故障主要有電磁干擾、永久存儲器失效及看門狗超時等內(nèi)部故障。對內(nèi)部故障可通過編程軟件讀取錯誤代碼，清除致命錯誤來解決；對電磁干擾引起的系統(tǒng)故障，可通過檢查電路的敷設(shè)情況以及高低壓信號的分離等途徑來解決。
3.1.2 輸入輸出狀態(tài)指示燈
輸入輸出狀態(tài)指示燈反映了輸入輸出接口電路的工作情況。通常信號輸入時，輸入狀態(tài)指示燈亮；信號輸出時，輸出狀態(tài)指示燈亮。如果輸入信號已輸入，而輸入指示燈不亮，則說明輸入接口電路出現(xiàn)故障，大多數(shù)是輸入電流過大損壞輸入接口。對輸出指示燈不亮的情況，可通過監(jiān)控軟件來進(jìn)一步確定，若監(jiān)控軟件中輸出的點已接通，而輸出端子對應(yīng)的指示燈不亮，則說明該輸出點已損壞。
3.2 輸入輸出設(shè)備故障診斷
輸入輸出設(shè)備的故障診斷通常也是通過PLC的輸入輸出狀態(tài)指示燈來判定的。PLC本身及指示燈正常，而實際設(shè)備工作不正常，則其故障一定發(fā)生在與PLC接線端子相對應(yīng)的輸入輸出設(shè)備或連接線上。
3.2.1 輸入設(shè)備故障診斷
PLC的輸入指示燈本身正常，而系統(tǒng)不能正常工作，應(yīng)以信號傳遞順序依次檢查故障源。首先檢查電路連接是否正常，即端子接線是否松動、電路有無斷線等情況，若正常則進(jìn)一步檢查輸入器件本身是否損壞。對接近開關(guān)、傳感器等一些有源器件，由于接線較多還須檢查接線的正確性與絕緣性能。
3.2.2 輸出設(shè)備故障診斷
PLC的輸出指示燈本身正常，而系統(tǒng)輸出不能正常工作，則可以肯定故障發(fā)生在輸出設(shè)備回路。輸出回路的故障常常是接線不良、器件老化損壞等問題。可斷開器件的接線，直接加電至器件進(jìn)行試驗。若器件損壞，更換器件；若器件正常，故障出在電路連接上。
3.3 控制系統(tǒng)軟件故障診斷
利用PLC的軟件資源，進(jìn)行早期事故診斷及報警有著非常重要的意義。使用觸摸屏及組態(tài)軟件，在不增加PLC輸出點數(shù)的情況下就能方便地顯示故障出處，使技術(shù)人員可據(jù)其顯示內(nèi)容方便地查找故障點。
3.3.1 故障顯示的實現(xiàn)
在觸摸屏或組態(tài)軟件的用戶窗口，創(chuàng)建故障報警人機對話界面。在這一界面中，利用軟件提供的各種顯示工具，設(shè)計所需顯示的故障報警方式。每種故障報警方式對應(yīng)一個數(shù)據(jù)對象，將所需要顯示的輸入輸出點與數(shù)據(jù)對象連接起來，在系統(tǒng)運行時即可通過這一報警方式將出現(xiàn)故障的輸入輸出點的狀態(tài)顯示出來。
3.3.2 故障報警
（1）通用故障報警。當(dāng)變量超出限定值時，故障報警裝置發(fā)出聲響，操作人員根據(jù)信號燈的提示很容易識別出相應(yīng)的變量已超限，確認(rèn)了該故障報警后，信號燈通常由閃亮變?yōu)槌Ａ粒曧憟缶２僮魅藛T排除了故障，變量恢復(fù)到正常范圍內(nèi)時，常亮信號燈熄滅，表示系統(tǒng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
（2）首發(fā)故障報警。通用故障報警控制，可以用于多個變量的報警控制，但當(dāng)其多個故障信號接近同時出現(xiàn)時，故障報警裝置不能確定誰是首發(fā)信號源。首發(fā)故障報警使操作人員能在第一時間將首發(fā)故障源分辨出來。
4.PLC控制系統(tǒng)預(yù)防維護(hù)
（1）環(huán)境溫度檢查。PLC控制系統(tǒng)使用時的溫度應(yīng)為0至55℃之間，保存時溫度在-20至70℃之間。在安裝PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)盡可能避免其受到太陽的直射，通風(fēng)良好，以利于散熱。（2）抗干擾措施。為了避免PLC控制系統(tǒng)受到噪音、振動、沖擊等干擾，并將PLC安置在防護(hù)外殼控制箱內(nèi)，并保證其安置牢固性，使其與高壓設(shè)備保持一定的距離，以防止其受到電磁的干擾。（3）環(huán)境清潔工作。PLC控制系統(tǒng)運行環(huán)境必須保持清潔、不能存在腐蝕性的氣體，元件上不能有灰塵。主要是因為灰塵將將其PLC元件的絕緣性能，出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象。因此，工作人員在進(jìn)行檢修時，必須先切斷電源，以避免灰塵進(jìn)入控制系編程通風(fēng)口處，再用吸塵器進(jìn)行除塵清潔工作。
5.結(jié)束語
為了減少PLC控制系統(tǒng)的故障發(fā)生率，保證PLC控制系統(tǒng)的安全運行。工作人員必須做好PLC控制系統(tǒng)的日常檢修和維護(hù)工作，對PLC控制系統(tǒng)存在的故障進(jìn)行有效的診斷和排除，消除PLC控制系統(tǒng)的各種影響因素，以提高PLC控制系統(tǒng)運行可靠性。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳延奎.淺談PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法[J].中國科技信息，2009，20：116-118.
關(guān)鍵詞： PLC；干擾源；抗干擾；措施
1 PLC控制系統(tǒng)干擾源分類
對PLC控制系統(tǒng)運行造成影響的干擾源一般來其周圍的電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備、無線電廣播、雷達(dá)以及高頻感應(yīng)加熱裝置設(shè)備產(chǎn)生的電流或電壓，根據(jù)干擾源發(fā)生的因素，干擾源大致分為電噪聲、浪涌噪聲以及高頻振蕩噪聲三類；根據(jù)干擾源噪聲的波形與性質(zhì)，干擾源可分持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲兩類，根據(jù)干擾源噪聲干擾模式，干擾源可分共模干擾與差模干擾兩類。
2 干擾源的來源
2.1 空間輻射干擾
空間輻射干擾就是通過空間輻射電磁場產(chǎn)生的電磁波傳播對系統(tǒng)造成的干擾。其來源大多來自電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、運行電氣元件的暫態(tài)過程、云層雷電、無線電波以及高頻感應(yīng)加熱設(shè)備。輻射干擾的分布廣而復(fù)雜，PLC控制系統(tǒng)如果處于其射頻場中，很容易遭到輻射干擾，可能對PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行直接輻射，產(chǎn)生電路感應(yīng)形成干擾，也可能PLC控制系統(tǒng)的通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輻射，通過通信線路感應(yīng)形成干擾。
2.2 系統(tǒng)外引線干擾
系統(tǒng)外引線干擾也叫傳輸干擾，其傳播途徑是電源與信號的引入線傳入，系統(tǒng)外引線干擾是PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場受到最嚴(yán)重的干擾。大致可分為以下幾類：
1）電源干擾。給PLC控制系統(tǒng)提供的電源來源于電網(wǎng)，由于電網(wǎng)覆蓋范圍很廣，會遭遇到所有空間電磁干擾的干擾，各類電磁感應(yīng)會在線路上感應(yīng)產(chǎn)生電壓或者電流，尤其是當(dāng)電網(wǎng)中的開關(guān)操作、大型電力設(shè)備起停以及交直流傳動裝置的運行，會引起諧波與電網(wǎng)短路暫態(tài)嚴(yán)重影響影響PLC控制系統(tǒng)正常運行。
2）信號線引入干擾。在PLC控制系統(tǒng)中，與其連接的傳輸線是傳輸有效信號信息，但大多屬于低壓信號，很容易遭到外部強烈電磁信號的干擾侵入。其干擾通道一般通過變送器供電電源侵入電網(wǎng)，也可能通共用信號儀表的供電電源侵入電網(wǎng)，也可能空間電磁輻射感應(yīng)侵入信號線。其中信號線被侵入的電磁感應(yīng)危害最嚴(yán)重，會導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)的I/O信號工作發(fā)生異常，測量精度降低，甚至很損傷PLC元器件。如果PLC控制系統(tǒng)隔離性稍差，可能或造成其傳輸?shù)男盘柣ハ喔蓴_，導(dǎo)致其共地系統(tǒng)總線發(fā)生回流現(xiàn)象，PLC控制系統(tǒng)就會誤動或者死機。
3）接地系統(tǒng)干擾。PLC控制系統(tǒng)正確接地主要作用是消除各電路電流流經(jīng)一個公共地阻抗是產(chǎn)生噪聲電壓，避免電磁場和地電位差的影響，使其不能形成地環(huán)路，提高抑制干擾能力。同時給控制系統(tǒng)建立一個基準(zhǔn)電壓，保證系統(tǒng)正常穩(wěn)定工作。但PLC控制系統(tǒng)的地線接地方式較多，系統(tǒng)接地、屏蔽接地保護(hù)接地以及交流等很容易搞混亂，接地混亂會導(dǎo)致干擾信號侵入，導(dǎo)致各個接地點電位差而產(chǎn)生地環(huán)路電流，影響PLC控制系統(tǒng)運行。同時屏蔽層很容易受到變化磁場的影響產(chǎn)生感應(yīng)電流，如果其電流與芯線電流發(fā)生耦合就會形成干擾信號回路影響PLC控制系統(tǒng)運行。
2.3 PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部干擾
PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部干擾就是其內(nèi)部元器件與電路之間互相進(jìn)行電磁輻射而發(fā)生的干擾。產(chǎn)生，包括系統(tǒng)的邏輯電路發(fā)生互輻射、邏輯地與模擬地發(fā)生生互輻射、系統(tǒng)元器件之間不匹配等現(xiàn)象都會造成對PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部的干擾。
3 PLC控制系統(tǒng)抗干擾措施
3.1 電源抗干擾措施
為PLC控制系統(tǒng)提供的電源占有極重要的地位。為抑制電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對CPU電源與I/O電源等的干擾，PLC控制系統(tǒng)在裝置應(yīng)該配有隔離變壓器，其選擇的容量要比實際高1.2倍以上。屏蔽層接地良好，同時，為降低電源線之間的相互干擾，隔離變壓器的二次線圈連接線選擇雙絞線，在交流電源輸入端加入低通濾波器。如圖1示。
變壓器一次連接線與二次級連接線應(yīng)用的都是雙絞線，可以將干擾信號經(jīng)濾波隔離后降低，PLC控制的供電系統(tǒng)的控制器與I/O系統(tǒng)均有各自的隔離變壓器進(jìn)行供電，同時，供電電源與與主電路電源是分開的。假設(shè)輸入或者輸出供電因為故障出現(xiàn)中斷，控制器可以繼續(xù)供電，由此可見系統(tǒng)可靠性大大提高。
如果PLC控制的供電系統(tǒng)供電質(zhì)量缺乏保證，電網(wǎng)饋點經(jīng)常中斷，應(yīng)該采用UPS電源給控制器供電，即將控制器前面的屏蔽變壓器改為UPS電源。UPS電源不但能夠不間斷供電，而且干擾信號的隔離性能強大。
3.2 信號抗干擾措施
1）輸入信號抗干擾。一是利用輸入模塊進(jìn)行濾波來降低輸入線與輸入線之間的干擾信號，二是利用控制器接地來抑制輸入線與大地間的共模干擾。為預(yù)防電路信號在突變出現(xiàn)感應(yīng)電勢的干擾，在輸入端有感性負(fù)載時，應(yīng)該裝置硬件可靠性容錯與容差設(shè)計技術(shù)，如果輸入的是交流信號，可并聯(lián)電容與電阻于負(fù)載兩端；如果輸入是直流信號，可以并聯(lián)續(xù)流二極管。
2）輸出電路抗干擾技術(shù)措施。PLC控制系統(tǒng)輸出一般有繼電器、晶體管以及晶閘管三種類型，其選擇要依據(jù)負(fù)載而定。如果所控制系統(tǒng)負(fù)載比PLC容量大，必須外接繼電器或者接觸器，控制系統(tǒng)才能正常運行。帶有感性負(fù)載的PLC控制系統(tǒng)的輸出端，輸出信號進(jìn)行開與關(guān)變換時，部分電量發(fā)生突變而產(chǎn)生干擾信號，因此，為保護(hù)PLC控制系統(tǒng)的輸出觸點，預(yù)防這種變量突變造成的影響，必須采取一定保護(hù)措施。如果控制系統(tǒng)控制的是直流負(fù)載，可在線圈兩端并聯(lián)一個二極管進(jìn)行續(xù)流，同時，二極管越靠近負(fù)載，其防干擾能力越強。如果控制系統(tǒng)控制的是交流負(fù)載，可在線圈兩端并聯(lián)RC吸收電路防止干擾。
3.3 接地點抗干擾措施
電力系統(tǒng)接地的作用主要是為了安全與抑制干擾，對PLC控制系統(tǒng)充分接地能有效預(yù)防電磁的干擾。系統(tǒng)接地主要分為浮地、直接接地以及電容接地三類方式。PLC控制系統(tǒng)的性質(zhì)是高速低電平控制裝置，因此通常選用直接接地方式，同時，要考慮PLC控制系統(tǒng)的信號電纜分布電容以及輸入裝置濾波干擾，系統(tǒng)裝置之間的信號交換頻率不得要大于1MHz，其接地線方式選用一點接地與串聯(lián)一點接地。對于集中布置的PLC控制系統(tǒng)的接地方式一般選擇并聯(lián)一點接地方式最佳。PLC控制系統(tǒng)的各裝置的柜體中心接地點都有獨立的接地線連接接地極。PLC控制系統(tǒng)各個裝置之間如果有較大的間距，接地方式要選用串聯(lián)一點接地，一般用絕緣電纜或者一根截面較大的銅母線對各個裝置的柜體中心接地點進(jìn)行連接后，直接將其連接接地極。PLC控制系統(tǒng)各個裝置的接地電阻不能大于5Ω，接地點盡可能靠近PLC裝置，同時接地線應(yīng)避開強電回路，如果不能避開，應(yīng)與強電回路電源線垂直相交，平行走線長度盡可能縮短。此外，PLC系統(tǒng)接地點要與強電設(shè)備接地點距離要大于10m以上。
3.4 軟件抗干擾措施
1）使用數(shù)字濾波的方法提高輸入信號的信噪比。隨著信息技術(shù)數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化快速發(fā)展，數(shù)字濾波器技術(shù)在數(shù)字信號分析與處理上被廣泛應(yīng)用，大大提升了信號安全可靠與有效傳輸。因此，為提升PLC控制系統(tǒng)輸入信號信噪比，可選用軟件數(shù)字濾波技術(shù)提升PLC控制系統(tǒng)信號真實性。可設(shè)計程序限幅法預(yù)防大幅度隨機干擾，即連續(xù)采樣5次，如果其中一次采樣支援比其他四次的幅值要大很多，，就舍取之。同時對于PLC控制系統(tǒng)的流量、壓力、液面以及位移等眾多參數(shù)，采用算術(shù)平均法。即用n次采樣的平均值來代替當(dāng)前值。
2）利用“看門狗”進(jìn)行監(jiān)控。PLC內(nèi)部具有如定時器、計數(shù)器以及輔助繼電器等各個功能的元件，在設(shè)計程序時，可以利用“看門狗”方法實現(xiàn)對系統(tǒng)各組成部分運行狀態(tài)的監(jiān)控。屏蔽輸入元件的誤信號與輸出元件的誤動作。譬如設(shè)置警戒時鐘WDT：如果程序循環(huán)掃描執(zhí)行時間超過了WDT規(guī)定的時間，程序可能進(jìn)入死循環(huán)，立刻報警。
3）消抖。在PLC控制系統(tǒng)周圍，一些行程開關(guān)或按鈕在運行可能因為抖動而產(chǎn)生誤信號，可針對其抖動時間短的特征，可在PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部的計時器設(shè)計一定時間的延時，得到消除抖動后的可靠有效信號抑制干擾。
4 結(jié)束語
總之，PLC控制系統(tǒng)中受干擾情況復(fù)雜，在采取抗干擾措施時必須對其自身抗干擾能力、行的環(huán)境、受干擾的性質(zhì)等各方面的因素綜合考慮，多方配合，合理而有效地抑制干擾信號，才能有效地增強系統(tǒng)的抗干擾能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]種肇新、彭侃，可編程序控制器原理及應(yīng)用[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2006.
