PLC的抗干扰能力
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plc 控制系统的优点
plc 控制系统的优点
1、可靠性高,抗干扰能力强
可靠性是电气设备的关键性能。
在plc 的设计和制造过程中,由于采用了现代大规模集成电路技术和严格的生产工艺来制造内部电路,PLC 具有先进的抗干扰能力,使用PLC 的平均无故障时间通常在20000 小时以上,这
是一般的其他电气设备做不到的。
2、配套齐全,功能完善,适用性强
虽然PLC 的种类繁多,但由于其产品的系列化和模块化,且软件包齐全,用户可灵活组成各种规模和要求不同的控制系统。
除了逻辑处理功能外,现代PLC 大多具有完善的数据运算能力,可用于各种控制领域。
近年来PLC 的功能单元大量涌现,使PLC 的应用扩展到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。
加上PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发
展,使用PLC 组成各种控制系统变得更加容易。
PLC工程施工是指利用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)对工业生产过程进行自动化控制的一种技术。
PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、易于扩展和维护等优点,广泛应用于电力、化工、机械、电子等领域。
本文将从PLC工程施工的定义、特点、流程和注意事项等方面进行详细介绍。
一、PLC工程施工的定义PLC工程施工是指利用PLC技术对工业生产过程中的设备、生产线进行自动化控制和优化,以提高生产效率、降低成本、保障生产安全的一种工程实践活动。
PLC工程施工涉及到硬件选型、软件编程、现场调试和维护等多个方面。
二、PLC工程施工的特点1. 高度可靠性:PLC控制系统采用模块化设计,具有良好的冗余性能,保证了系统在恶劣环境下长时间稳定运行。
2. 强大的抗干扰能力:PLC具有较强的电磁兼容性,能有效抵抗工业现场的电磁干扰,确保控制信号的准确传输。
3. 灵活的扩展性和维护性:PLC控制系统可根据生产需求进行灵活扩展,同时具有便于维护和故障诊断的特点。
4. 丰富的输入输出接口:PLC具有多种输入输出接口,可连接各种传感器、执行器等设备,实现对生产过程的实时监控和控制。
5. 友好的人机界面:PLC控制系统可配备触摸屏、显示屏等人机界面设备,便于操作人员实时了解生产状态,进行参数设置和故障诊断。
三、PLC工程施工流程1. 项目调研:了解项目需求,分析生产过程,确定PLC控制的范围和目标。
2. 硬件选型:根据项目需求,选择合适的PLC型号、输入输出模块、通信模块等硬件设备。
3. 软件编程:编写PLC控制程序,包括逻辑控制、数据处理、通信等功能。
4. 现场调试:将PLC控制系统安装到现场,进行设备接线、程序下载、参数设置等操作,确保系统正常运行。
5. 系统验收:对PLC控制系统进行性能测试和功能验收,确保满足生产需求。
6. 培训和维护:对操作人员进行培训,使其熟练掌握PLC控制系统的使用和维护方法,提供持续的技术支持。
常见的PLC控制系统抗干扰措施1. 引言PLC(Programmable Logic Controller)是一种常用于工业控制系统中的计算机控制设备。
在实际工业环境中,PLC控制系统常常面临各种干扰源的干扰,这些干扰可能导致系统稳定性下降、数据误差增加甚至系统故障。
因此,在设计和应用PLC控制系统时,需要采取一系列抗干扰措施来降低干扰的影响。
本文将介绍常见的PLC控制系统抗干扰措施,包括电磁干扰、地线干扰、高温环境干扰以及其他常见干扰的应对措施。
2. 电磁干扰的抗干扰措施电磁干扰是PLC控制系统中常见的干扰源之一,它可以导致数据误差、通信故障等问题。
以下是抗电磁干扰的措施:•屏蔽设计:在PLC设备和信号线上添加屏蔽层,以阻隔外部电磁干扰的入侵。
屏蔽层可以采用金属箔、金属编织层等材料。
•磁屏蔽:在PLC设备附近放置磁场屏蔽装置,以减弱外部磁场对设备的影响。
磁屏蔽装置可以采用铁氧体材料制成。
•地线隔离:将PLC设备的地线和电源系统的地线隔离开,防止电磁干扰通过地线传输到PLC设备中。
3. 地线干扰的抗干扰措施地线干扰是指由地线电流引起的干扰,它会导致系统电势差增大、信号失真等问题。
以下是抗地线干扰的措施:•地线去耦:在PLC设备的电源输入端和地线之间添加去耦电容,并将其接地。
去耦电容可以起到隔离地线干扰的作用。
•地线分离:将PLC设备的地线和其他设备的地线分离开,避免地线干扰的相互影响。
•良好接地:确保PLC设备的良好接地,减少地线干扰的发生。
4. 高温环境干扰的抗干扰措施高温环境对PLC控制系统的影响主要体现在PLC设备的散热和温度抗性方面。
以下是抗高温环境干扰的措施:•散热设计:合理设计PLC设备的散热结构,增加散热面积和散热风扇等设备,保证设备在高温环境下正常工作。
•温度抗性选择:选择具有良好温度抗性的元件和材料,确保PLC设备在高温环境下的可靠性。
•温度检测:安装温度传感器,实时监测PLC设备的温度,及时采取散热措施以防止设备过热。
影响PLC正常工作的因素有哪些?
一般来说plc自身抗干扰力量很强,只要电源部分处理好就可以不用去考虑这部分,但外接到PLC的DI/O,AI/O,和通讯电缆就很难讲了,所以遇到PLC误动作,确认程序没问题的话可能你要考虑外接讯号干扰问题,一般主要来源电磁干扰,留意强弱电的走线问题,地线是否按规范接坚固,该用屏蔽双绞的用上等,干扰问题有时很简单,要详细现场分析!
系统干扰来源
辐射干扰:安装现场有强电电路路、强电设备、或者雷雨天气。
这些干扰源的分布也多样化,都可能产生辐射干扰。
辐射干扰很可能产生磁场,其中主要的物理量就是频率,但是PLC都会实行屏蔽电缆和高压泄放电器元件等爱护措施。
射频干扰:主要对PLC内部辐射或者对通信网络辐射,致使电路或通信电路感应则引入干扰。
传输干扰:也是对现场PLC影响比较严峻的干扰之一,电源和掌握电缆的引入。
在PLC使用中电源引起的掌握系统故障还是挺常见的,因此对PLC供电电源的隔离性能要求也挺高,同时也对系统的隔离性能要求也一样。
接地不好及系统内部也可能会产生干扰。
接地系统不做好的话,不仅对电磁干扰抑制起到作用,还对强电设备的干扰一样无法起到抑制作用。
因此PLC掌握系统做好接地系统、屏蔽、爱护接地等。
对系统内
部干扰主要是其内部的电器元件和电路相互间产生的辐射。
这一种干扰一般是设计人员的考虑的事,作为维护人员知道了也是无济于事,只有返厂修理或更换。
关键软硬件设计策略提高PLC抵抗干扰能力在现代工业自动化系统中,可编程逻辑控制器(PLC)扮演着至关重要的角色。
然而,由于工业环境的复杂性和干扰源的存在,PLC经常会受到电磁干扰的影响。
为了提高PLC的抵抗干扰能力,有一些关键的软硬件设计策略可以采用。
软件设计策略:1.合理的程序设计:在进行PLC程序设计时,应充分考虑干扰的可能源,并采取相应的措施。
例如,在输入信号处理过程中,可以增加滤波器或脉冲抑制电路来降低干扰信号的影响。
此外,为了减少噪音引起的误触发,应关注输入信号的稳定性并进行相应的滤波处理。
2.适当的信号接地:良好的信号接地是提高抗干扰能力的关键。
为了减少信号传输中的干扰幅度,可采用共模抑制技术,将信号引线与地线电位相对接地,以减小干扰信号对地返回的路径。
此外,还可以采用绑线或屏蔽等措施来降低信号干扰,增强系统的抗干扰能力。
3.合理的信号布线:对于PLC的输入输出线路布线,应避免与高功率设备或干扰源的信号线路交叉。
为了减少干扰信号的传播,可以采用分离布线方法,将高功率线路与信号线路分开布置。
此外,还可以利用屏蔽线缆或光纤通信来减少干扰的传输。
硬件设计策略:1.选择抗干扰能力强的硬件:在选用PLC设备时,应注重其抗干扰能力。
选用带有抗干扰滤波器的输入输出模块和专用的处理器模块,可以有效减小干扰信号对PLC的影响。
2.适当的隔离措施:通过使用隔离器件,如光耦、继电器等,可以隔离输入和输出信号,减少干扰信号的传导。
此外,可通过使用电磁屏蔽盒或金属屏蔽罩等措施,进一步提高PLC系统的抗干扰能力。
3.地线设计:良好的地线设计是降低干扰的关键。
首先,要确保地线接地的可靠性,以减少地线干扰。
其次,要采用单点接地的方式,减少接地电势差产生的干扰。
此外,还可以使用地线滤波器或隔离地线等方法来保持地线的纯净和稳定。
4.温度和湿度控制:恶劣的温度和湿度条件对PLC的工作可靠性和抗干扰能力有很大影响。
因此,在安装PLC设备时,应提供合适的散热措施和湿度控制,确保设备在适宜的环境温度和湿度下运行。
PLC控制系统抗干扰的措施及方法摘要:介绍PLC控制系统在不同的工业环境中受到来自系统本身(包含PLC硬件及软件)以及外界(包含空间辐射电磁场、电源、信号线、接地等)的干扰;并且通过分析产生干扰的原因,提出了解决主要抗干扰措施。
关键词:PLC;控制系统;干扰类型随着科学技术的发展,PLC作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置,因为其本身的高可靠性、允许在较为恶劣的环境下工作而在自动控制领域中得到广泛应用。
由于受到现场条件所限,工业控制系统的各类PLC大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中,电磁干扰极其严重,对PLC控制系统可靠运行极其不利,因此,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力,另一方面要求使用部门在工程设计、安装调试和运行维护过程中采取抗干扰措施,双方配合才能妥善解决问题,有效增强系统的抗干扰性能。
因此,研究PLC控制系统干扰信号的来源、成因及抑制措施,对于提高PLC控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。
一、提高PLC硬件抗干扰能力在选择设备时,首先要选择有高效抗干扰能力的产品,其中包括了电磁兼容性。
尤其是抗外部干扰能力,如采用浮地技术、隔离性能较好的PLC系统;监控信号在接入PLC前,在信号线与地之间并接电容,以减少共模干扰;在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。
;另外要考察其在类似工作环境中的应用实绩。
在选择国外进口产品要注意:我国是采用220 V高内阻电网制式,而欧美地区是110 V低内阻电网制式。
由于我国电网内阻大,零点电位漂移大,地电位变化大,工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上,对系统抗干扰性能要求更高,在国外能正常工作的PLC产品在国内不一定能可靠运行,这就要在采用国外产品时,按我国的标准(GB/T13926)合理选择。
另外,在干扰多的场合,安装在控制对象侧的I/0模块要使用绝缘型的I/0模块;在干扰相对较小的场合,可使用非绝缘型的I/O模块。
硬件抗干扰方案加固PLC稳定性针对任务名称为"硬件抗干扰方案加固PLC稳定性",下面是相应的内容回复:PLC(可编程逻辑控制器)作为现代工业自动化系统的核心设备,扮演着实时控制和数据采集传输的角色。
然而,在工业环境中,PLC往往面临各种干扰源,如电磁干扰、浪涌干扰、静电放电等,这些干扰会导致PLC的工作不稳定,甚至引发故障。
为此,针对PLC的硬件抗干扰方案非常重要,可以有效提高PLC的稳定性和可靠性。
首先,要解决电磁干扰问题。
电磁干扰是工业环境中最常见的干扰源之一,可以通过以下硬件措施加固PLC的稳定性:1. 使用屏蔽电缆:在PLC与外部设备之间使用屏蔽电缆进行连接,可以有效减少电磁辐射和电磁感应,降低干扰的影响。
2. 安装滤波器:在电源线和信号线上安装滤波器,可以阻止干扰信号进入PLC,在一定程度上减少电磁干扰的影响。
3. 使用金属屏蔽箱:将PLC放入金属屏蔽箱中,可以形成一个有效的屏蔽环境,防止外部电磁场对PLC的干扰。
其次,要解决浪涌干扰问题。
浪涌干扰是在电源线路中出现的瞬态电压过高的现象,可能对PLC的稳定性造成严重影响。
以下是一些硬件抗干扰的方案:1. 安装浪涌保护器:在PLC的电源输入端和信号输入端安装浪涌保护器,可以避免浪涌干扰对PLC硬件的损害,提高系统的稳定性。
2. 使用浪涌吸收器:将浪涌吸收器安装在PLC的电源线和信号线上,可以吸收和耗散电路中的浪涌电压,保护PLC不受浪涌干扰的影响。
最后,要解决静电放电问题。
静电放电是由于静电积累而导致的突发放电现象,可能对PLC的内部电路产生破坏性影响。
以下是一些硬件抗干扰的方案:1. 使用防静电地板和防静电器具:在工作环境中使用防静电地板和防静电器具,可以有效减少静电的积累,并降低静电放电对PLC的影响。
2. 安装静电放电保护装置:在PLC周围安装静电放电保护装置,可以将静电放电引至地线,避免其对PLC产生损害。
除了以上提到的硬件方案,合理调整PLC的布线、地线等连接方式也可以提高PLC的抗干扰能力。
plc控制系统技术指标【原创版】目录一、PLC 控制系统简介二、PLC 控制系统的主要技术指标1.输入/输出通道数量2.存储器容量3.控制速度4.抗干扰能力5.通讯功能6.可编程性7.适应性8.可靠性三、PLC 控制系统的设计与应用1.设计步骤2.应用案例四、PLC 控制系统的优点与局限性五、未来发展趋势正文一、PLC 控制系统简介PLC 控制系统,即可编程逻辑控制器控制系统,是一种新型的工业控制装置。
它在传统的顺序控制器的基础上,引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术,具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
二、PLC 控制系统的主要技术指标1.输入/输出通道数量:PLC控制系统的输入/输出通道数量是衡量其规模和功能的重要指标。
不同的应用场景和控制需求,需要的输入/输出通道数量也会有所不同。
2.存储器容量:PLC 控制系统的存储器容量决定了其可以存储和执行的程序规模。
存储器容量越大,可以处理的控制逻辑和任务越多。
3.控制速度:PLC 控制系统的控制速度是评价其性能的重要指标。
不同的控制任务和生产工艺,需要的控制速度也会有所不同。
4.抗干扰能力:PLC 控制系统在复杂的工业环境中运行,需要具备较强的抗干扰能力,以保证系统的稳定和可靠运行。
5.通讯功能:PLC 控制系统需要与其他设备和系统进行信息交换和协同工作,因此具备良好的通讯功能是必不可少的。
6.可编程性:PLC 控制系统的核心是可编程控制器,其可编程性决定了系统的灵活性和适应性。
7.适应性:PLC 控制系统需要适应不同的工作环境和控制需求,因此具备较强的适应性是必要的。
8.可靠性:PLC 控制系统在工业生产中扮演着关键角色,因此其可靠性至关重要。
三、PLC 控制系统的设计与应用1.设计步骤:PLC 控制系统的设计主要包括任务分析、系统设计、硬件选型、软件编程、调试和运行等步骤。
2.应用案例:PLC 控制系统在各种工业控制领域都有广泛应用,例如电梯控制系统、交通信号灯控制系统、饮料和食品打包机控制系统等。
PLC系统信号的干扰及抗干扰措施可编程控制器PLC具有编程简单、通用性好、功能强、易于扩展等优点。
PLC控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。
PLC中采用了高集成度的微电子器件,可靠性高,但由于使用时工业生产现场的工作环境恶劣,如大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰和电磁辐射等恶劣电磁环境,大大降低了PLC控制系统的可靠性。
为了确保控制系统稳定工作,提高可靠性,必须对系统采取一定的抗干扰方法和措施。
1 影响PLC控制系统稳定的干扰类型1.1 空间的辐射干扰空间的辐射电磁场(EMI)主要由电力网络、电气设备、雷电、高频感应加热设备、大型整流设备等产生,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。
其影响主要通过两条途径:一是对PLC 通讯网络的辐射,由通讯线路的感应引入干扰;二是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰。
若此时PLC置于其辐射场内,其信号、数据线和电源线即可充当天线接受辐射干扰。
此种干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场的大小,特别是与频率有关。
1.2 传导干扰(1)来自电源的干扰在工业现场中,开关操作浪涌、大型电力设备的起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等均能在电网中形成脉冲干扰。
PLC的正常供电电源均由电网供电,因而会直接影响到PLC的正常工作。
由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间的电磁干扰而产生持续的高频谐波干扰。
特别在断开电网中的感性负载时产生的瞬时电压峰值是额定值的几十倍,其脉冲功率足以损坏PLC半导体器件,并且含有大量的谐波可以通过半导体线路中的分布电容、绝缘电阻等侵入逻辑电路,引起误动作。
(2)来自信号传输线上的干扰除了传输有效的信息外,PLC系统连接的各类信号传输线总会有外部干扰信号的侵入。
此干扰主要有2种途径:①通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串人的电网干扰;②信号线上的外部感应干扰,其中静电放电、脉冲电场及切换电压为主要干扰来源。
1 可靠性高,抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。
PLC由于采用现代大规模集成电路集成电路是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。
它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。
技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。
使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器接触器是一种应用广泛的开关电器。
接触器主要用于频繁接通或分断交、直流主电路和大容量的控制电路,可远距离操作,配合继电器可以实现定时操作,联锁控制及各种定量控制和失压及欠压保护,广泛应用于自动控制电路,其主要控制对象是电动机,也可用于控制其它电力负载,如电热器、照明、电焊机、电容器组等。
[全文]系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。
此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。
在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
这样,整个系统的可靠性极高。
2 配套齐全,功能完善,适用性强PLC发展到今天,已经形成了各种规模的系列化产品,可以用于各种规模的工业控制场合。
除了逻辑处理功能以外,PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。
多种多样的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。
加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3 易学易用,深受工程技术人员欢迎PLC是面向工矿企业的工控设备。
它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。
4 系统设计的工作量小,维护方便,容易改造(1)设计与维护PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时日常维护也变得容易起来,更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。
PLC控制系统常见干扰及应对措施PLC抗干扰能力强有利于整个系统稳定的运行,文章从探究干扰PLC的影响因素上分析,研究了从硬件和软件上如何进行抗干扰,提出了相应的抗干扰措施,硬件能够抑制干扰源,软件对抗干扰具有辅助作用,在这两方面进行抗干扰的优化,能够提升PLC系统运行的可靠性和稳定性。
标签:PLC控制系统;抗干扰;硬件;软件引言PLC控制系统的抗干扰能力与系统运行的稳定性有很大关系,本文首先对干扰因素进行分析,确定了干扰因素主要有空间辐射,系统本身的干扰和系统外部的干扰,并且根据这些干扰因素,提出了具有针对性的建议,从硬件和软件两部分内容上进行抗干扰,硬件抗干扰主要是阻断干扰源,对干扰源进行控制,但是硬件抗干扰并不能完全阻断干扰,因此又研究了软件抗干扰,将硬件抗干扰与软件抗干扰进行结合,就可以有效的应对干扰,实现PLC的稳定运行。
1 干扰PLC控制系统的因素分析1.1 辐射干扰通过空间以电磁波形式传播的电磁干扰称为辐射干扰,是由高频感应设备、电力网络、大型整流变压变频设备、无线电广播、雷达、雷电、电视等运行产生的。
如果PLC控制系统处在辐射中,则它的数据线、电源线和信号线都会转变为天线,因此受到辐射的干扰[1]。
这其中,主要是两个路径,一是对PLC内部电路感应的辐射干扰,二是对PLC网络通讯线路的辐射干扰[2]。
1.2 系统本身的干扰PLC系统本身也会产生干扰,这主要是由于系统中各电路和元器件的辐射所产生的,如元器件之间不匹配、信号之间相互影响、逻辑电路之间有辐射等,在使用过程中系统本身的干扰不能消除,但是在系统选择上要尽量选择经过多重实验检验的PLC控制系统。
1.3 外部干扰首先是电源干扰,这又分为三个层面:一是PLC控制系统中大型设备的启用和关停造成的欠电压和过电压等;二是电网短路造成的冲击、工业电网大型设备启动或者停止、交直流传动装置所引起的谐波等;三是SCR、IGBT、GTO等运行期间产生的高次谐波、寄生振荡、噪声等,这些都会对PLC造成干扰,产生很大的危害[3]。
PLC控制系统的干扰源及抗干扰措施PLC控制系统的干扰源主要包括电磁干扰、电源噪声、开关干扰以及环境干扰等。
这些干扰源可能会导致PLC控制系统中的信号干扰、误触发、故障等问题。
为了保证PLC控制系统的稳定和可靠运行,需要采取一些抗干扰措施。
以下将详细介绍PLC控制系统的干扰源及抗干扰措施。
电磁干扰是PLC控制系统中常见的干扰源。
电磁干扰可以通过电缆、接口、线路等途径进入PLC系统中。
电磁干扰会造成PLC系统中的信号干扰,导致PLC输入/输出模块的误触发或失效。
为了抵御电磁干扰,可以采取以下措施:1.使用屏蔽电缆:将PLC系统的输入/输出信号线采用屏蔽电缆,可以有效地减小电磁干扰的影响。
2.增加滤波器:在PLC系统的电源线路中增加滤波器,可以过滤掉电源线上的噪声,减小电磁干扰。
3.设备隔离:对于容易受到电磁干扰的设备,可以将其与其他设备进行隔离,减少干扰的传导。
4.绝缘:对PLC系统中的输入/输出信号线进行绝缘处理,以减少干扰的传递。
电源噪声是另一个常见的干扰源。
电源噪声可能来自于电源本身或者是其他设备在电源线上引入的干扰。
电源噪声会干扰PLC系统的稳定运行,造成信号误触发、系统死机等问题。
以下是一些防止电源噪声的措施:1.使用稳压电源:采用稳压电源可以保证PLC系统的电压稳定,减少电源噪声的影响。
2.增加滤波器:在PLC系统的电源线路中增加滤波器,可以过滤电源线上的噪声,减少电源噪声对PLC系统的干扰。
3.接地处理:良好的接地可以有效地减少电源噪声的传递。
确保PLC系统和其他设备的接地良好,并使用合适的接地线缆。
开关干扰是指当开关设备(如电机、继电器等)开关时,由于电磁感应或接点弹跳等原因造成的干扰。
开关干扰会导致PLC输入/输出模块的误触发、稳定性下降等问题。
以下是一些防止开关干扰的措施:1.使用阻尼元件:在开关设备的输入端口和输出端口上安装阻尼元件,可以减小开关干扰的影响。
2.触发级联:对于容易受到开关干扰的PLC输入/输出模块,可以采用级联触发的方式,将干扰传递到多个模块上,减小干扰对单个模块的影响。
PLC与传统继电器的对比优势与劣势分析在现代工业自动化领域中,PLC(可编程逻辑控制器)和传统继电器是常用的控制设备。
本文将对它们的优势和劣势进行对比分析。
一、PLC的优势1. 灵活性强:PLC的最大优势在于其灵活性。
通过编程,PLC可以按照需求进行功能定制和修改,而无需更换硬件。
这使得PLC更适应生产线的变化和升级。
2. 高度集成化:PLC集成了逻辑控制、数模转换、通信接口等多种功能于一体,能够满足复杂的工业控制需求。
相比之下,传统继电器的功能单一,无法满足复杂控制需求。
3. 可编程性强:PLC的编程语言易学易用,使得工程师可以快速编写、修改程序,并具备较高的容错能力。
编程环境提供了强大的调试工具,方便故障排除。
4. 抗干扰能力强:PLC的数字信号处理能力强,能够有效抵御电磁干扰和噪声。
这使得PLC在工业环境中具备较高的稳定性和可靠性。
5. 可实时监控:PLC可以实时监测输入输出信号,通过设定报警和保护机制,能够及时发现故障并采取相应的措施,保证系统的安全性。
二、传统继电器的优势1. 成本较低:传统继电器的制造成本相对较低,对于某些简单的控制需求,传统继电器可以提供经济实惠的解决方案。
2. 维修简单:由于传统继电器的工作原理简单,维修和更换成本低,一般的维修人员都可以进行操作。
而PLC的维修需要专业人员进行,成本较高。
3. 直观易懂:传统继电器的工作原理简单直观,对于一些非专业人士来说容易理解和操作。
相比之下,PLC的编程语言对初学者来说有一定的学习曲线。
三、PLC的劣势1. 成本较高:相比传统继电器,PLC的硬件和软件成本较高。
对于一些预算有限的项目或小规模应用来说,选择传统继电器可以降低成本。
2. 部分依赖供应商:PLC的编程语言和环境不同于传统继电器,需要专业的工程师进行开发和维护。
而传统继电器的使用相对独立,不受限于特定供应商。
四、传统继电器的劣势1. 规模受限:传统继电器的功能受限于其硬件结构,无法满足复杂控制要求。
怎么样才能提高工控设备的抗干扰能力?首先要正确的使用plc 工控设备的核心问题,就是抗干扰能力,如果抗干扰能力不够高,那么,这个设备就是没有多大用处。
要提高工控设备的抗干扰能力,首先就是要学会正确的使用plc。
1、PLC的内核电源和输入输出接口电源应该独立绝大多数的用户,在设计系统电源时,只有一个电源,PLC的内核和接口都用这个电源。
懂得光耦原理的人就会发现,这种接法,会把光耦旁路掉,也就是说,光耦完全没有起到隔离的作用,整个PLC完全是在“裸奔”,没有任何的保护能力,非常危险的!正确的做法是多加一个电源,专门只给PLC内核供电。
输入输出接口可以共用一个电源。
2、PLC的输出口如果接到感性负载,例如电磁阀,继电器等有线圈的负载,需要在负载两端反向加一个吸收二极管。
具体的方法,可以到我们的网站查看产品的接线图如果没有这个反向二极管,在电磁阀或继电器断开的瞬间,会产生一个反向电动势。
这个反向电动势,和输出口的电源叠加在一起,会大大超过输出三极管(或场效应管)的电压承受极限,导致三极管击穿。
对于反向二极管的参数,只要是电流不小于继电器电流,耐压不低于接口电源电压就行了,像1N4004,1N4007都没有任何问题。
另外,市场上的电磁阀,接线如果标有正负极的,就表示里面已经有了吸收电路,不用外接二极管了。
3、电源的选择干扰信号都是高频信号。
比较典型的干扰信号源有变频器,可控硅调压电路。
现在市面上的电源大多是开关电源,体积小,效率也很高,但是,最大的缺点就是,高频干扰信号可以长驱直入。
而过去的老式电源,里面有个很大体积的变压器那种,体积大,效率低,但是对于高频干扰信号却可以很有效的抑制。
所以,在选择内核电源时,应该选择老式变压器电源。
如果找不到老式变压器电源,可以在开关电源前接一个1:1的隔离变压器,或在内核电源的输入端接共模线圈,用来阻隔高频干扰。
谈谈PLC的抗干扰能力
彭建学 上海
PLC 为何如此可靠?
这不是一个简单问题,要回答清楚不是一两篇文章就行的。
这里,仅作为STI PLC总工程师多年
的经验与朋友们交流一些:
1,搞清可靠性包括那些内容?
可靠性是指产品能在规定的条件下,能准确完成所设计的全部功能。
电子产品一般包括:
(1)机械性能
(2)电气性能
(3)热力性能
(4)化学性能
(5)生物性能
(6)使用性能
等方面的可靠性,只要从这几个方面全方位的仔细的科学的落实,产品一定可靠。
机械性能:主要考虑在各种工况下连接的可靠性,如震动,冲击,摔落,冷热涨缩,
腐蚀,霉烂,粉尘。
还有机械接口的电气强度,通流能力,插拔寿命等。
重要的应该冗余(一个电信号连几个针)。
按试验标准规定的振动频率范围内,最好无共振点,如有,应确保连接
可靠。
热力性能:主要考虑功率部件的热设计,考虑最坏情况下,功率元器件的结温在允许
值之下。
这主要应熟悉传热学。
此外,功率元器件的驱动边沿要抖,减少开关
功耗。
要注意元器件在产品规定的温度范围内的参数变化,要有足够余量。
对精密检测要从设计上消除温漂。
化学性能:要根据可能场合,如酸碱,盐雾(如海轮,港口),进行处理。
生物性能:对潮湿高温场合(如海轮),霉菌侵蚀是常见的,所用一些材料应符合
标准(如船用标准),并进性相关处理。
使用性能:要考虑用户错误使用时(如接错,接反),尽可能不坏。
电气性能:(1)要满足基本性能:电气强度(耐压),绝缘电阻,电压波动(如
+25%--- -30%),频率波动。
要注意PCB布线,及内部连线的爬电距离(高湿度下),内部线缆,PCB印刷线的通流
能力。
(2)特别注意电源的设计:容量足够(在高温满载下),负载很轻很重及
从小容性到大容性下,要动态静特性好,上断电无过冲(或少量)(软起动),
要能抵抗电网电压瞬时中断(如能不间断维持240毫秒供电),
要能抵抗过滤浪涌电压,电快速脉冲群,等的工模与差模干扰及破坏。
还要有过载短路保护能力。
(3)地线设计是极为重要的,一点共地原则永远记牢。
大电流与小电流,模拟与数字,强电与弱电分开(必须分区域)布线。
可不共地也可
一点共地。
(4)驱动感性负载应加缓冲隔离,不要用触发器或锁存器直接驱动。
感性负栽在加续流。
(5)对大电流负载不要与逻辑电路共电源。
要保正大电流负载动作时拉低总电源时,其它 电路供电正常。
(6)输出采用:密码刷新,3中取2。
(7)输入采用:滤波,3中取2。
(8)尽可能减小输入(从抗干扰角度)阻抗,输出阻抗
(9)共地时,如有多个电源,设计做到尽量同步上断电。
做不到时,应确保
MOS电源先上电后断电。
(10)大功率元器件要注意DV/DT,DI/DT,开关损耗
(11)输入输出口要有放电回路,以防静电。
(12)经常有这样的情况:当本装置无电时,但与它的输入输出连接的其它设备有电
,设计时要注意保护(尤其是MOS)。
(13)输入往往设计了滤波电路,但要注意上电后的暂态逻辑与无输入信号时的逻辑
要一致,这一点很多人不大注意。
(14)输出电路要确保在上电和断电过程中不会发生误动作。
(15)处理器CPU的复位时见间应晚于输入复位时间,但输出复位时间要晚于CPU 上电复 位时间,早于CPU断电复位。
(16)为防止CPU因干扰误输出,重要输出加延时,CPU 因看门狗而复位的时间小于输出 延时,这样输出得到及时纠正而没来得及误动。
(17)串行通讯要加检错能力强的校验
(18)网络控制系统,在未收到全部有效输入信号前,不得进行运算输出。
(19)弱信号尽量采用差分输入输出
(20)长线接口尽量加浪涌和静电保护
(21)板卡或模块的外接电路与总线母板间用光藕隔离,而且外接电路的供电最好由
外部供电(不要用带变压器一类的DC/DC由母板供电),这样当一块板卡或模
块因用户不慎强电进入而破坏整机。
(22)为防辐射干扰和磁场干扰,布线时防止形成闭环,非闭环时的闭环面积要尽量小。
(23)为防共模干扰和静电放电干扰,机内要注意合理接地与浮地。
原则是不能有干扰
电流或电压加到内部电路元器件上。
(24)元器件要降额设计(电参数和热参数)
(25)注意分协:元器件故障会造成的后果与设计上的安全措施,各种可能的外接设备故障 的后果及安全措施。
(26)必要的冗余设计
(27)串行通讯中的命令采用密码开/密码关,不能只用简单的1/0
(28)尽量不要采用变化才发送,不变不发送(为了减少通讯量),这样有可能接收者没来及
接收就没了,必须这样时,一定要有应答和重发机制。
最好采用不管变不变都定时发送。
(29)最好不采用主从方式通讯,应采用无主或多主或全主全从方式。
因一主多从时,当主站故障时,通讯失效。
(30)总线网应注意尽可能的监视节点机故障并能自动与总线脱离
(31)网络必须有很强的韧性,任一节点的上电关电插拔,都不影响网络运行
(32)输入信号线短路断路,应能检出,并使结果满量程,而不能浮动不定
2,可靠性设计的实现
2
(1)要吃透影响可靠性的机理 ,解决问题的原理与方法 (2)要细致周到全面,尽可能的滴水不漏
(3)要有定性分协,更要定量研究推敲
(4)严格按标准和适当超标准设计
(5)吃透每种元器件用法,读透其数据手册
(6)加宽加深知识
(7)多积累,多实践
(8)求精
3。