探讨PLC在舞台机械控制系统应用中的抗干扰问题论文_刘骁寅 王富圆

在高度科技化的今天，各类先进设备都在日益涌现，这对于丰富舞台表演的形式是十分有帮助的。对于舞台演出来说，这些先进的设备能够更好的将舞台效果表达出来，给观众一个意想不到的效果。所以演出队伍对用于舞台表演的设备有着很高的要求，在这个时候，基本上所有的舞台队伍都喜欢运用PCL控制技术，因为它可以极大程度的满足舞台表演时所需要的要求。但是要是舞台队伍所选择的控制系统很容易就会被外界所干扰的话，那么这个系统就很容易产生一些不必要的故障和损失。长此以往，系统的不稳定性就会越来越严重，这样将会导致不可预料的后果。如果一个系统的对抗干扰的能力并不强的话，那么再好的备选方案都将是惊鸿一瞥。

一、PLC控制系统的主要部分

PLC控制系统的主要部分是软件和硬件这两个部分。

1.1 软件部分

PLC控制软件包括各种类型的功能图表和编程语言，而上位机软件是包括各类控制软件，像VB，VC。

1.2 硬件部分

包括PLC中央处理器CPU，电源板块，数据的采集，输出和输入，交换机，工业PC机。

二、干扰源的干扰途径及处理方法

2.1 干扰源传播干扰的方式

①静电藕合方式；②互感藕合方式；③共阻抗藕合方式；④电磁场辐射藕合方式。被干扰的设备之所以会被干扰是因为干扰波的存在，干扰波能够进行远距离传播，进而干扰到有关设备。它一般通过两种途径来传输的，一种是电磁场传播，另外一种则是长线传输。总的看来，在世界上，干扰源几乎每个地方都存在，要想让设备免受干扰波的影响，就要从源头抓起，也就是要找到干扰源的位置，这样才可以有效的解决如此一般的问题。

2.1.1静电藕合

两根导线之间也会产生一定的干扰电压，有关人员分析得出诸如此类的干扰电压与一些因素是密不可分的，像频率，电容等等。所以，在运用导线时，应该注意的是，抗阻的大小应该根据信号的强弱来进行选择的。

2.1.2互感藕合

有电流就会有磁场的存在。而交变电流所产生的交变磁场对它周围的闭合电路是有一定的影响的，他所产生的感性电势会在电器柜内部产生很大的干扰。

2.1.3共阻抗耦合

公共阻抗的耦合会发生在两个或者两个以上的电路中，其中的电流在经过同一个阻抗的时候，一个电路在该阻抗上面电压的变化就会影响到另外一个电路。共阻抗耦合一般会有两种方式，公共地线和公共电流。降低电源的输出阻抗，或者采用去耦电路都不失为解决共阻抗耦合的有效方法。

2.1.5电磁场辐射耦合

电磁场辐射一样会对设备造成一定的干扰。显而易见的是，在高频率的电流通过一个导体的时候，会在这个导体周围产生一些东西，那就是磁力线和电力线，他们是跟随导体的各个部分所产生的电荷的改变而改变的，而这就是电磁波的由来。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电磁波中的导体，会在电磁波的作用下感应与此相关的电动势。若这样产生的电动势是多余的部分，那么它变成一种干扰设备的电磁波耦合干扰。无线电波就是一种有范围的电磁波。几乎所有地方都被这种磁波所包围着。诸如此类的干扰就叫做电波干扰。电波干扰就是一种毫无规律可寻的干扰。这种干扰很容易破坏控制系统。处于大功率的强大电场中，仅仅是这个设备的一个金属外壳，或着是这个设备内部内部的一个小导体也能够产生很大的感应电动势并对控制系统造成一定程度上的干扰。所以，做好设备柜外壳的接地工作是对防止电磁波耦合干扰的一种强有效的方法之一。

2.2消除干扰的处理方法

2.2.1屏蔽

用于处理两根导线之间所产生的电容，电磁感应，电磁场辐射的有效方法就是屏蔽，对于导线来说是有很好的作用的。

2.2.2接地

接地就是为这个设备建立一个等电位面，它是这个系统的基准点，而不是地面的基准点。接地的地方一旦接入到大地时，这个点的电位就可以被称作为大地电位。将电路接入大地的原因有两个，第一个就是能够安全的保护接地，而另外一个就是设定了一个基准点，也就是大地电位。

2.2.3隔离

在舞台表演的过程中，可能会使用各种灯光的变化，这样会显得很有意境，也会让观众更好的融入到作品中来。在表演时，舞台设备长时间的运作，就会对电网造成一定的影响，这种突如其来的波动会对PLC控制系统有很大的干扰，同时也降低了PLC控制系统的稳定性与可靠性。有些甚着，这些波动会对这个系统造成不可挽回的破坏。交变电流的运转是在瞬间发生变化的，而干扰只能通过传导和辐射这两种方法来影响PLC控制系统的。所以，可以用稳定交流电压的方法来降低电压的起伏不定，这样就可以有效的降低干扰了。 2.2.4双绞线

PLC控制系统中所必须要用的一种传输线就是双绞线。它的作用就是把有噪音的全部导线用一定的技术绞合在一起，或者是将噪音屏蔽以后再用双绞线绞合有噪声的导线，这样就可以有效的抑制或者隔断噪声源。用双绞线去绞合低电平信号的各类导线，或者将导线绞合后并屏蔽高频信号的导线，这样就可以有效的去除在播放音响时产生的噪声藕合。 三、结束语

在社会飞速发展的今天，电子设备也愈加完善，各类各样的表演形式正在慢慢崭露头角，这将会为观众带来不一样的体验。与此同时，引用高新设备所产生的问题也随之而来，所以，很好的解决PLC控制系统的抗干扰问题是所有有关人员所要面对的一个十分棘手的问题。我们的后起之秀要争取攻克这个问题，更好的将PLC的优点发挥到最大，这样就能够让舞台科学技术的发展更快更稳的发展下去。

参考文献

[1]汤松萍.基于舞台控制机械系统IPC控制站软件设计的研究[J].大庆师范学院学报,2018(06)

[1]谢旺.探讨PLC在舞台机械控制系统应用中的抗干扰问题[J].电子世界,2018(08)

论文作者:刘骁寅 王富圆

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第1期

论文发表时间:2019/3/13

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