PLC控制系统的抗干扰设计及应用

PLC 控制系统的抗干扰设计及应用摘 要：分析了影响 PLC 控制系统可靠生的主要因素,讨论了 PLC 控制系统的硬件抗干扰措施的设计方法和原理，并将这些措施应用在轴承专用磨床 SMZ203D 的 PLC 控制系统的抗干扰设计中。 关键字：PLC 控制系统 抗干扰设计划工作 应用 1 引言 PLC（Programmable Logic Controller）是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动化控制技术和通讯技术的一种工业自动控制装置。PLC 作为新一代工业控制计算机,因其具有体积小、功能强、通用性好、有用性强、硬件配套齐全、程序设计简单易学及维护方便等优点而被广泛应用于工业领域。由于 PLC是专门为工业生产环境而设计的控制装置，因此一般不需要实行什么特别措施就可以直接在工业环境使用。但假如环境过于恶劣，如强磁场、强腐蚀、高粉尘、强辐射、剧烈的冲击和震动,都不能保证 PLC 正常、安全地运行。因此,讨论 PLC 控制系统的抗干扰设计具有十分重要的现实意义［1]。 2 影响 PLC 控制系统可靠性的主要因素 PLC 控制系统的可靠性通常用平均故障间隔时间(Mean Time Between Failure，简称 WIBF）来衡量。它表示系统从发生故障进行修理到下一次发生故障的时间间隔的平均值。PLC 装置本身是非常可靠的，而PLC 控制系统的干扰主要是外部环节和硬件配置不当引起的。一是电源侧的工频干扰，它由电源进入 PLC 装置,造成系统工作不正常；二是线路传输中的静电或磁场耦合干扰,以及周围高频电源的辐射干扰，静电耦合是通过信号线与电源线之间的寄生电容，磁场耦合发生在长布线中线间的寄生互感上,高频辐射是通过高频交变磁场与信号间的寄生电容;三是 PLC 控制系统的接地系统不当引起的干扰。因此，在实际设计中往往从以下几个方面考虑［1]：1）对程序和数据的保护；2)对工业生产环境的适应性;3）故障安全原则，系统间独立性原则与冗余及容错结构；4）运行时的实时性和连续性。 3 PLC 控制系统的抗干扰设计 根据影响 PLC 控制系统可靠性的主要因素，在 PLC 控制系统开发设计时，应该从系统软件和硬件两方面考虑，以提高 PLC 控制制系统的可靠性和抗干扰能力.而在生产实际应用中，主要考虑控制系统的硬件抗干扰设计。 3MZ203D 机床是轴承套圈内圆磨床，根据生产实际要求和多年的实践经验，对该 3MZ203D 内圆磨床的PLC 控制系统硬件抗干扰设计及应用实行了相关措施，下面对此进行介绍。 3.1 抑制电源系统引入的干扰 为了抑...