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PLC可编程序控制器的外部干扰和可靠性措施有哪些

 对电源的处理

  电源是十扰进人可编程序控制器的主要途径之一，电源干扰主要是通过供电线路的阻抗耦合产生的，各种大功率用电设备是主要的干扰源。

  在干扰较强或对可靠性要求很高的场合，可以在可编程序控制器的交流电源输人端加接带屏敝层的隔高变压器和低通滤波器(见图8-8)，隔离变压器可以抑制从电源线窜人的外米干扰，提高抗高频共模干扰能力，屏蔽层应可靠接地。

图 8-8 低通滤波电路与隔离变压器

  低通滤波器可以吸收掉电源中的大部分“毛刺”图中的工L1和L2用来抑制高频差模电压，L3和L4是用等长的AC120V导线反向绕在同一磁环上的，50Hx的工频电流在磁不中产生的磁通互相抵消，磁环不会饱和。两根线中的共模干扰电流在磁环中产生的磁通是叠加的，共模干扰被L3和L4图8-8低通健波电路与隔离变压器阻挡。图中的CI和C2用来滤除共模干扰电压，C3用米滤除差模干扰电压。RV是压敏电阻，其击穿电压咯高于电源正常工作时的*高电压，平常相当于开路，遇尖峰干扰脉冲时它被击穿，干扰电压被压敏电阻钳位，这时压敏电阻的端电压等于其击穿电压，尖峰脉冲消失后压敏电阻可恢复正常状态。

  高频干扰信号不是通过变压器绕组的耦合，而是通过次侧、二次侧绕组间的分布电容传递的。在一次侧、二次侧绕组之间加绕屏蔽层，并将它和铁心一起接地，可以减少绕组间的分布电容，提高抗高频于扰的能力。

  也可以选用电源滤波器产品，如北京中石公司的电源滤波器，具有良好的共模滤波、差模滤波性能和高频干扰抑制性能，能有效抑制线与线之间和线与地之间的干扰。

  在电力系统中，使用220V的直流电源(蓄电池)给可编程序控制器供电，可以显著地减少来自交流电源的干扰，在交流电源消失时，也能保证可编程序控制器的正常工作。某些可编程序控制器的电源输人端中，有一个直接对220V交流电源整流的二极管整流桥，交流电压经整流后送给可编程序控制器中的开关电源。开关电源的输人电压范围很宽，这种可编程序控制器也可以使用220V直流电源、使用交流电源时，整流桥的每只二极曾只承受一半的负载电流，使用直流电源时，有两只二极管承受全部负载电流。考虑到可编程序控制器的电源输人电流很小，在设计时整流二极管一般都留有较大的裕量，如使用直流220V电源电压不会有什么问题，实践证明上述方案是可行的。

  动力部分、控制部分、可编程序控制器、I/0电源应分别配线，隔离变压器与可编程序控制器和与I/0电源之间应采用双绞线连接。系统的动力线应足够粗，以降低大容量异步电动机起动时的线路压降。如有条件，可对可编程序控制器采用单独的供电回路，以避免大容量设备的起停对可编程序控制器的干扰。可编程序控制器的电源可以取自照明线路，照明线路上的干扰信号比动力线上的小得多。

  外部输人电路用的外接直流电源**采用稳压电源，那种仪将交流电压整流滤波的电源含有较强的纹波，可能使可编程序控制器接收到错误的信息。

可编程序控制器是专门为工业环境设计的控制装置，一般不需要采取什么特殊措施，就可以直接在工业环境使用。如果环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈或安装使用不当，都不能保证系统的正常安全运行。干扰可能使可编程序控制器接收到错误的信号，造成误动作，或使可编程序控制器内部的数据丢失，严重时甚至会使系统失控。在系统设计时，应采取相应的可靠性揩施，以消除或减少干扰的影响，保证系统的正常运行。

  外部干扰的来源

  外部干扰有以下儿种来源:

  (1)控制系统供电电源的波动以及电源电压中高次谐波产生的干扰。

  (2)其他设备或空中强电场通过分布电容的耦合窜人控制系统引起的干扰。

  (3)邻近的大容量电气设备起动和停机时，因电磁感应引起的干扰性。

  (4)相邻信号线绝缘降低，通过导线绝缘电阻引起的干扰。

  消除干扰的主要方法是阻断干扰侵人的途径和降低系统对干扰的敏感性，提高系统白身的抗干扰能力。

  实践表明，系统中可编程序控制器之外的部分(特别是机械限位开关)的故障率，往往比可编程序控制器本身的故障率高得多，在设计时应采取相应的措施，如用高可靠性的接近开关代替机械限位开关，才能保证整个系统的可靠性。

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西门子PLC安装与布线的注意事项有哪些

可编程序控制器的接地

  良好的接地是可编程序控制器安全可靠运行的重要条件,可编程序控制器与强电设备**分别使用接地装置,接地线的截面积应大于2mm,接地点与可编程序控制器的距离应小于50m。

  在发电厂或变电站中,有接地网络可供使用。各控制屏和自动化元件可能相距甚远,若分别将它们在就近的接地铜排上接地,强电设备的接地电流可能在两个接地点之间产生较大的电位差,干扰控制系统的工作。为防止不同信号回路接地线上的电流引起交叉干扰,必须分系统(例如以控制屏为单位)将弱电信号的内部地线接通,各自用规定面积的导线统一引到接地网络的某一点,从而实现控制系统一点接地的要求。

数字*信号一般对信号电缆无严格的要求,可选用一般电缆,信号传输距离较远时,可选用屏蔽电缆。模拟信号和高速信号线(如脉冲传感器、计数码盘等提供的信号)应选择屏蔽电缆。通信电缆对可靠性的要求高,有的通信电缆的信号顺率很高(如大于等于10MHz).一般应选用专用电缆(如光纤电缆),在要求不高或信号频率较低时，也可以选用带屏蔽的多芯电缆或双绞线电缆。

  可编程序控制器应远离强干扰源,如大功率晶闸管装置、变频器、高频焊机和大型动力设各等。可编程序控制器不能与高压电器安装在同一个开关柜内,在柜内可编程序控制器应远离动力线(二者之间的距离应大于200mm)。与可编程序控制器装在同一个开关柜内的电感性元件,如维电器,接触器的找图,应并联RC消弧电路(见图2-15)。

  信号线与功率线应分开走线,电力电缆应单独走线,不同类型的线应分别装入不同的屯缆管或屯缆桔中,并使其有尽可能大的空间距离,信号线应尽量常近地线或接地的金属导体。

  当数字量输人、输出线不能与动力线分开布线时,可用继电器来隔离输人/输出线上的干扰。当信号线距离超过300m时,应采用中间继电器来转接信号,或使用可编程序控制器的远程1/0模块。

  I/0线与电源线应分开走线,并保持一定的距离。如不得已要在同一线槽中布线,应使用屏蔽电缆。交流线与直流线应分别使用不同的电缆;如DO线的长度超过300m时,输人线与输出线应分别使用不同的电缆;数字量,模拟量I/O线应分开敷设,后者应采用屏蔽线。如果模拟量输人/输出信号距离可编程序控制器较远,应采用4-20mA或0~10mA的电流传输方式,而不是易受干扰的电压传输方式。

  传送模拟信号的屏蔽线,其屏蔽层应一端接地,为了泄放高频干扰,数字信号线的屏蔽层应并联电位均衡线,其电阳应小于屏蔽层电阻的1/10,并将屏蔽层两端接地。如果无法设置电位均衡线,或只考虑抑制低频干扰时,也可以一端接地。

  不同的信号线**不用同一个插援件转接,如必须用同一个捕接件,要用备用端子或地线端子将它们分隔开,以减少相互干扰。

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