摘要：本文主要对电厂PLC受到的干扰来源以及控制方法进行分析与探讨，以供参考。
关键词：电厂PLC；抗干扰技术；
一、前言
随着科技发展与需求的日益增加，电厂工业化进程不断加快，自动控制在电厂中的运用也越来越多，越来越重要。可编程控制器（简称PLC），它是自动控制系统中最为核心的部分，其在电厂中应用非常普遍，并在电厂的运行中起到了必不可少的关键作用。目前在使用可编程控制器的过程中也受到了很多的外界或内部系统等各方面的干扰，电厂PLC应用中的抗干扰技术也随之应运而生，且受到了相关工作人员的高度重视。下面就对电厂PLC受到的干扰来源以及控制方法进行分析与探讨，以供参考。
二、发电厂中PLC控制系统的干扰来源分析
在发电厂中，PLC控制系统经常被运用到发电厂中，而电力系统在发电厂里的空间里存在着很强大的电磁场，加上发电厂存在的高电压、复杂的电流以及发电厂周边很狭小的空间，这些因素就使得PLC的电缆隔离的效果很差，最后造成在使用过程中PLC控制系统就会受到很强大的干扰。由于这种干扰作用的存在，导致了PLC控制系统内部的输入线路会产生强烈的感应电流和电压。
（1）电源的干扰。电源是干扰PLC控制系统的最主要的源头之一，主要分为共模干扰和差模干扰，它们引起的谐波会影响PLC控制系统的测量与控制精度，严重时会造成PLC控制系统的失控和误动作，甚至会造成系统死机。
（2）空间的辐射干扰。空间的辐射干扰主要来源于供电网络、变频设备（高频感应加热器、变频器）、大型电气设备、整流设备等。这种空间辐射通过对设备壳体、导线等的辐射干扰，造成对控制系统的干扰，具体干扰途径有两种：一是由电路感应产生，直接对PLC内部辐射；二是由通信线路的感应引入，对PLC的通信内部网络进行辐射干扰。
（3）I/O信号线接口的干扰。I/O信号线的输入、输出受到干扰会造成逻辑数据混乱、错误干扰以及死机，有时候会造成元器件损伤。PLC控制系统由于干扰引起的I/O模块损坏造成的危害要比其他干扰造成的危害大得多。
（4）接地线混乱造成的干扰。PLC控制系统中的接地线有很多种，如系统地线、屏蔽地线、交流地线、保护地线等，这些接地线的混乱造成各个接地点的电位不一致，从而影响PLC控制系统的逻辑运算、数据储存，甚至会造成系统的死机、测控信号失真以及错误动作，影响了整个系统的正常运转。
三、发电厂中PLC控制系统的抗干扰主要措施
（1）电源的合理处理，抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。
（2）正确选择接地点，完善接地系统良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A，B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若系统地与其他接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
1）安全地或电源接地。将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。
2）系统接地：PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统接地。
3）信号与屏蔽接地：一般要求信号线必须要有惟一的参考地即“单点接地”，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成 “地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。
（3）对变频器干扰的抑制。变频器的干扰处理一般有下面几种方式：加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前；使用滤波器，滤波器具有较强的抗于扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能；使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其他设备正常工作。
四、发电厂中PLC控制系统的抗干扰应用实例
发电站的环境空间存在极强的电磁场，发电机的电压高达数千伏、电流高达数百安，开关站的输出电压高达数十千伏或数百千伏。由于现场条件的限制，有时某段数百米长的强电电缆和信号线不能有效的分开，甚至只能在同一电缆沟内。这样，高电压、大电流接通和通断时产生的强电干扰可能会在PLC输入线上产生感应电压和感应电流，这种干扰轻则会造成测量数据显示不准，重则足以使PLC的光电耦合器中的发光二极管发光，导致PLC产生误动作。这种现象在现场经常发生，如：某发电站为3×130t/h+2×25MW火电机组，其中输煤系统、化学水处理系统、水源井系统均应用了带有上位机的PLC控制系统，而在锅炉吹灰系统、除灰、静电除尘、磨煤机稀油站、汽机胶球清洗系统等应用了小型PLC控制系统。输煤PLC程控系统，曾多次出现2号A皮带自启动，检查发现其输入、输出回路各有高达57V的感应电压，使其输入光电隔离器（DC24V驱动）动作，致使接触器吸合将2号A皮带启动。随后该电站采取了抗干扰措施，在负载两端并接了RC涌浪吸收器，到目前为止再未发生过类似现象。
结语
总之，PLC控制系统具有优良的监测、计算、控制效果，可以有效的降低劳动强度、节省资源、提高生产效率和生产水平，是现代电力系统发展的有效基础，运用合理有效的抗干扰措施实现PLC控制系统的抗干扰效果是保证电力系统良好运行的技术支持，需要根据PLC控制系统的工作原理和外部实际状况进行分析，选择最优的抗干扰措施，保证PLC控制系统的安全运行。
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[3]吴鹏程.发电厂PLC控制系统的抗干扰方法浅谈[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014，11：187-188.
论文作者:毛圣永
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签：干扰论文; 控制系统论文; 屏蔽论文; 抗干扰论文; 系统论文; 发电厂论文; 电压论文; 《基层建设》2018年第8期论文;