摘要：PLC控制技术作为一种现代信息技术不断发展的产物，具有较强的实用性、操作灵活、设计时间短、程序编写简单和抗干扰能力等优势，能够提高系统的稳定性，从而保证系统正常运转，被广泛应用到工业自动化控制系统中，获得认可与好评，并在工业领域发展中占据越来越重要的作用。文章主要研究了PLC控制技术的优势及抗干扰措施，以供参考完善。
关键词：PLC控制技术；优势；抗干扰措施
PLC控制技术作为专门为工业环境设计的控制装置，对工业生产设备的稳定运行具有重要意义。但是在使用PLC控制技术时，对各方面技术要求极高，如果设备处在环境恶劣、电磁干扰较强的情况下运行，或者是安装使用不恰当，都极可能影响到PLC控制系统的运行，造成PLC控制系统误动作，丢失可编程控制器内部的数据，或者是引起系统失控。因此在系统设计时，为确保PLC控制系统的稳定运行，必须采取有效措施，减少干扰影响。
1、PLC控制技术的优势
PLC控制技术的应用优势，主要包括以下几方面：（1）具有较强的抗干扰能力。PLC控制技术的应用，主要是采用电光隔离技术，通过循环扫描方式来检测系统运行状态，一旦设备发生故障时，能够向系统管理中心发出警告，有效避免干扰的产生，以提高系统运行的稳定性、安全性和可靠性，从而保证系统稳定运行。（2）操作灵活。PLC控制系统在编程设计的过程中，具有编程单一、操作灵活的特点，具体体现为依据企业对未来控制体系要求的内容和操作流程，通过梯形图的方式来编制程序语言，方便操作人员了解控制系统的操作[1]。（3）设计周期短，程序编写简单。在编写程序的过程中，PLC控制技术应用的方法主要包括功能图、语言指令表、梯形图和高级程序语言。从非专业出身的操作人员角度来看，只需要经过一周培训，即可了解掌握程序编写的基本操作步骤，成为初级的PLC控制技术程序编写人员。此外，使用PLC控制技术对工业设备系统进行监控，在完成系统设计后，PLC程序编制与现场工程施工能够同步进行，不仅缩短了工程设计的周期，还方便修改与调试PLC程序[2]。
2、PLC控制技术的抗干扰措施
2.1硬件抗干扰
（1）空间电磁辐射的抗干扰
PLC控制系统的电磁干扰主要分为2种类型共模干扰与差模干扰，为有效阻断干扰的传输通过，可在产生共模干扰的信号线上安装共模扼流圈，抑制电磁辐射的干扰，而对于差模干扰，可通过隔离与屏蔽方式在两根电源线直接安装滤波元件， 形成一个输入滤波电路，从而提升系统装置的抗干扰能力。
（2）使用性能优良的电源
在干扰PLC控制系统中，有70%的干扰来源于电源耦合，因此为有效控制电网引入的干扰，应选择隔离性能较强的电源进行接入，减少电阻阻抗，以改善系统运行模式。例如为了提高供电的安全可靠性，可采用UPS供电或者是选用屏蔽、多次隔离与漏感技术将PLC控制系统、变送器等系统直接连接到仪表上，将24V直流传感器电源的M端子接地，然后使用双绞线做输入、输出线，减少电网中的干扰信号。此外，为了提高抗干扰能力，可在干扰严重的区域安装滤波器，使用隔离变压器将I/O设备、PLC控制系统与主回路电源的供电电源分开，吸收尖峰电压，避免设备自身的干扰输入到电源中，从而达到隔离干扰的目的。
（3）I/O信号抗干扰
对于I/O信号干扰，当输入信号源于输出驱动的负载属于感性元件时，触点闭合会出现电弧，相反触点断开时会发生发电势，这时可在直流电路中并联续流二级管VD，然后在交流电路中并联RC，连接续流二极管和继电器线圈，阻断信号干扰。然后使用光电耦合隔离电路，让长线完全浮置起来，切断形成的环路，有效解决长线驱动的阻抗匹配问题，从而保护系统正常运行。
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（4）外部配线设计
外界配线设计的质量决定了PLC控制系统能否正常运行，特别是远程输送信号时，极易导致数据信息产生明显偏差，造成系统失控。在这种情况下，要想保证系统稳定运行，必须通过一端接地方式连接双股绞合线，消除磁场干扰能力。然后使用屏蔽线屏蔽电场耦合干扰能力，在屏蔽层上叠加负载电流和地环电流，让产生的磁场干扰互相抵消。例如在I/O布线方面，为了抗高频干扰，应分开布设输入、输出信号线、直流、交流线、控制线、模拟量信号向、动力线以及PLC电源线，通过屏蔽电缆模拟传输信号，然后使用双股绞合线隔离PLC控制系统、I/O信号与变压器，当信号传输超过300m时，可通过中间继电器转换I/O传输通道的信号，在数字信号线的屏蔽层并联电位均衡线，让屏蔽层两端接地，阻隔外界传输通道的干扰[3]。
2.2软件抗干扰
（1）消除“抖动”干扰
在接通输入元件时，会出现触点时短时性的“抖动”，导致信号受到干扰，出现误动作。因此为了提升PLC控制系统的抗干扰能力，应采用直接法进行调试，当输入I0.0出现抖动时，输出Q0.0也会跟着抖动。然后在线路中安装定时器，延时T=χ×0.1s，让正常输入信号I0.0触点接通时间超出这个间隔时间，确保有效信号能够传输到输出端，以过滤时间小于T的干扰信号，从而降低干扰信号对输出信号的影响。
（2）互锁程序保护
在系统运行过程中，为保证系统运行的可靠性与稳定性，应在硬件与软件系统中安装互锁程序保护功能，通过电动机、正、反转控制电路，一旦PLC控制系统接线时，输入端正转回路接入反转按钮常闭触点，相反，输出端正转接触器线圈回路接入反转接触器常闭触点，确保正反接触器不会同时接通得电，从而达到互锁目的。
（3）数字滤波
在PLC控制系统运行过程中，通过数字滤波方法，可提升输入信号的信噪比。具体操作步骤为采用A/D转换现场模拟信号，将其储存到数据寄存器中，通过数字滤波程序过滤干扰信号，从而获取正确的输入信号。例如在Siemens 224XP PLC的梯形图编辑软件中，应用数字信号输入滤波，操作人员点击View菜单，然后点击Component中的System Block，弹出Input Filter列表后，即可输入数字量输入滤波的设置参数，重新下载梯形图程序，对信号过滤，以获得有效的信号。
（4）软件容错
在PLC控制系统运行过程中，现场环境恶劣、I/O信号远距离传输和干扰信号多都会干扰到I/O信号。而使用软件容错技术，能够在信号出现误差时，及时采取有效措施来处理，以提升系统运行的稳定性。具体体现为使用定时器延长极易形成抖动的开关量、控制和检测信号，重复读取同一信号，分析比对结果，从而确定输入信号是否有效，以减少偶发性干扰。当程序进入死循环后，可准确判断故障位置与引起因素，并采用相应的子程序与停机处理方式来处理[4]。
结束语
综上所述，PLC控制技术作为工业设备运行不可缺少的一部分，运行效率直接影响到整个设备运行的稳定性与安全性。因此在PLC控制系统运行过程中，为了提高PLC控制系统的抗干扰能力，必须做好硬件与软件的抗干扰工作，采取有效干扰措施来消除干扰，以改善PLC控制系统的性能，从而提高系统的抗干扰能力。
参考文献
[1]宋通林.PLC控制技术的优势及抗干扰措施[J].中国科技信息,2016(15):38-38.
[2]解华明.PLC控制技术的优势及抗干扰措施研究[J].产业与科技论坛,2013,12(5):102-103.
[3]李定华.PLC控制技术的优势及抗干扰措施研究[J].黑龙江科技信息,2016(14):67-67.
[4]殷佳琳,谭孝辉,罗华富，等.PLC控制系统干扰及抗干扰措施研究[J].控制工程,2013,20(4):766-768.
论文作者:叶东香
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/12
标签：干扰论文; 抗干扰论文; 信号论文; 控制系统论文; 技术论文; 系统论文; 程序论文; 《基层建设》2017年第13期论文;