王怡力
山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿 山东莱州 261400
摘要：随着工业的不断发展，PLC控制系统逐渐被社会的各个领域应用，成为不可或缺的环节。随着科技的发展，PLC控制系统越来越重要，但是因为它很容易受到干扰，无法更好地服务于各个领域，需要不断研究发展抗干扰问题，才能促进PLC控制系统的进步。
关键词：PLC控制系统；干扰分析；抗干扰；措施
引言：
对于PLC控制系统的抗干扰能力来说，则与整个系统的稳定性存在相关性。本文全面探讨了PLC的干扰要素，主要是指：来源于空间的辐射、PLC系统外部出现的干扰及其自身存在的干扰，然后总结出硬件、软件需要应用的最有效的抗干扰方法。笔者认为，能够把硬件、软件的抗干扰措施进行统一应用，必然可以发挥显著的抗干扰作用。
1 PLC控制系统的叙述
1.1 PLC控制系统的概念
随着这几年经济和科技的不断发展，计算机技术和网络技术发展空间非常大，从而带动了智能系统和微电子技术的衍生。信息化时代的来临给人们社会生活都带了很大的便利，PLC控制系统的出现在社会的各个方面成为不可或缺的一部分。PLC控制系统实际上是一种可进行编程的逻辑控制器。它
可以实现多种复杂的操作。PLC控制系统最早出现在20世纪60年代的美国，它主要是为工业发展出现的，随着工业发展的逐渐完善，成为社会发展的主流，PLC控制系统开始飞速发展，应用在社会的各个环节和领域。
1.2 PLC控制系统的特点和应用领域
PLC控制系统刚开始出现的时候主要服务于工业发展，工业发展的计算机硬件结构和微型计算机十分相仿，随着科技的不断发展智能技术和计算机技术的完美融合，让PLC控制系统拥有了智能信息化特点。PLC控制系统可以得到用户命令准确的从事工业控制方面的生产。还能一定程度的现实PLC系统准确性和专业性。PLC控制系统在石油、钢铁等很多领域被广泛的使用，PLC控制系统的出现了取代了电气控制开关的逻辑系统、数据处理等，它一定程度上代表着网络信息化时代的来临。现阶段，PLC控制系统被广泛应用在各个领域当中。
2 PLC控制系统干扰分析
2.1 PLC控制系统内部的干扰
在PLC控制系统内部的电路与元器件之间会产生一定的电磁辐射。电磁辐射产生后，会对传输电路信号产生影响，最常见的影响为对模拟电路的影响。当逻辑电路出现电磁辐射情况时，便会对模拟电路信号产生干扰；当模拟地和逻辑地之间产生电磁互相影响时，会出现电路与元器件不匹配现象，进而对系统的正常使用产生干扰。
2.2 空间辐射电磁场的干扰
空间辐射电磁场干扰通常是指电力网络、设备、高频感应设备、大型的整流设备等产生的空间电磁干扰，统称为“辐射干扰”。空间辐射电磁场的干扰途径通常有2种，即通过干扰PLC控制系统的通讯网络，使通讯线路出现漏洞；对PLC控制系统内部产生直接性辐射干扰，使得PLC控制系统的电路受到干扰。干扰的程度与空间内干扰源，即设备大小、设备所产生的电磁场大小有密切关联。
2.3 系统外部接线干扰
系统外部接线干扰又可以分为3种。其一，来自电源的干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆PLC控制系统的用电一般是由电网提供，而电网的覆盖范围极其宽广，在不同的地域会受到不同的辐射干扰，这些干扰会在电网线路中引起感应电流和感应电压，进而由电网线路导入PLC控制系统，影响系统的正常工作。同时，电网线路中还接入了大量的用电设备，这些用电设备的开动和关闭都会导致电网中出现电流电压的波动，进而对PLC控制系统产生干扰。此外，电网线路难免会出现短路和断路的情况，这同样会对PLC控制系统产生干扰。目前PLC控制系统主要采用隔离电源，但是隔离效果并不明显。其二，由信号线引入的干扰。PLC控制系统与大量的信号线相连，这些信号线不仅会传输有用的信号，还会导入干扰信号。这些干扰信号一方面可以通过变送器供电电源以及共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，另一方面则由信号线的外部感应产生。信号线引入的干扰会导致I/O信号工作出现问题，严重影响测量精度，甚至会导致元器件的损坏。如果PLC控制系统的隔离性能不足，各种信号之间会互相干扰，引起总线回流，最终导致系统数据的变化、误动以及死机。其三，来自接地系统混乱的干扰。提高电子设备电磁兼容性的一个常用方法就是接地，良好的接地方法，可以有效屏蔽电磁干扰对PLC控制系统的影响，还能抑制设备向外发出的干扰；而如果接地方法不当，系统混乱，就会起到相反的作用，引入更强的干扰信号，严重影响PLC系统的正常工作。
3 PLC控制系统的抗干扰措施
3.1 硬件抗干扰措施
首先，PLC控制系统在使用的过程中，其受到电磁辐射的干扰，这种干扰主要分为两种情况共模干扰和差模干扰。可以在干扰信号可能发生的信号线上设置共模扼流圈。差模干扰的解决措施则是使用差模干扰抑制器，差模干扰抑制器一般是由低通滤波元件构成的，最简单的差模干扰抑制器是在两根电源线之间接入一个滤波电容，形成滤波电路，这样的方法能够起到良好的抗干扰效果，即使是对高频干扰也能起到一定的抑制作用，保证PLC控制系统的稳定运行。
其次，对于系统外部接线的抗干扰措施。其一，采用良好的电源抗干扰设计。PLC控制系统的正常工作离不开电源，来自电源的干扰也是非常大量的，因此必须提高电源的抗干扰能力。PLC的外部供电最好从低压配电室的主母线排上采取专用线供电，从而减少供电线路中接入的电子设备对PLC控制系统的影响。在电源供电线路设置完毕之后，还要接入PLC控制系统的专用稳压装置，通过专用稳压装置来提高PLC控制系统电源的稳定性。其二，地线连接。对PLC控制系统进行接地，可以分为工作接地和系统接地。工作接地中，PLC控制系统的控制柜要使用绝缘板与地面相互隔离。连线模拟信号的电缆屏蔽层只能在一端接地，如果两端都接地，就会在信号电缆两端存在电位差，等位电流通过屏蔽层进入模拟回路形成共模干扰。输入检测信号线的电缆屏蔽层需要在PLC控制系统的控制柜进行接地，输出控制信号线的屏蔽层则是在被控设备进行接地。
3.2 软件抗干扰措施
软件抗干扰措施主要是在计算机程序中应用一定的计算方法，对信号进行数学处理，从而减少甚至消除干扰信号，提高信号的可靠性。软件抗干扰能够在节约成本的同时发挥削弱干扰的作用，其原理是采用数字滤波的方法，对输入的信号进行滤波，将干扰信号滤过。随着计算机软件技术水平的提高，软件抗干扰方法的可行性也越来越高，这种低成本高效率的抗干扰方法能够得到有效应用。目前比较常用的数字滤波方法是平均值滤波、中位值滤波、限幅滤波以及惯性滤波等等。数字滤波不仅具有良好的稳定性，而且可以通过对参数的修改，灵活应对各种滤波需求。但是，在应用数字滤波进行抗干扰时，要注意回路的数量，避免因为回路数量过大，而导致处理时间大幅增加，主程序无法在执行周期内执行完毕，也就无法完成控制任务。
结束语：
随着PLC系统研究力度的不断加大，PLC系统在工业、企业中得到了广泛地推广与使用。然而，其能否安全、高效运行将会带来巨大的影响。只有不断地提高PLC系统的抗干扰能力，明确干扰源的类型，从而采取针对性的抗干扰策略，才能维护PLC系统的安全运用，确保其功能与作用得到有效发挥。
参考文献：
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[2]宋文豪.PLC控制系统干扰及抗干扰措施研究[J].中国战略新兴产业.2018(08)
[3]张晓萍.PLC控制系统干扰及抗干扰措施研究[J].电子世界.2017(09)
论文作者:王怡力
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/16
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