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发布时间:2019-06-05 11:44:14

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西门子PLC控制系统得到了比较广泛的使用,但是在实际的应用时,难免会出现一些问题,而单片机的控制很复杂,会受到很多因素的影响,所以必须要提高PLC控制系统的抗干扰能力。而影响PLC控制系统多种多样的因素,只有分析各方面才能够做好抗干扰的措施。主要影响PLC控制系统的因素主要有以下几点:,电源波形畸变的干扰。GRT、GTO等器件是PLC控制系统中所使用的一些电力半导体器件,这些器件容易在工作的时候产生一些诸如谐波、噪声等因素导致电源的波形产生畸变,从而干扰PLC控制系统的正常工作,造成一些比较麻烦的问题[1]。第二、电路耦合的干扰。因为回路中的较大公共阻抗发生耦合会产生电流从而对PLC控制系统造成电流的感染,产生一些比较危险的问题。而阻抗产生的主要原因是系统所选的接地点不正确或者系统的接地线的接地效果不良。第三,输入元器件触点的抖动干扰。如果控制系统所控制的区域发生了型对强烈的振动,就会带动输入元器件的触点抖动,触点的抖动又会产生一些错误的信号,从而对PLC控制系统发生干扰。
     通常是为了起见,系统需要接地,而且接地也可以起到干扰的作用,为避免PLC受到电磁干扰,设计恰当的接地系统是至关重要的,接地系统一般常用直接接地法即一点接地法,受信号电缆和输入装置滤波的影响,PLC输入信号与输出信号的更换频率必须小于1MHz。
     选择PLC系统的正确接地点和接地方式,使得在PLC系统安装时有据可依,将每个环节做到,使PLC系统的抗干扰能力大大加强,在设计系统的硬件时,要注意采用具有优良性能的电源,因为电源对于系统性能的影响直接。
     而且使测控信号受到极大的影响,上述共模干扰的电流既可以使直流电,也可以是交流电,与此相反,差模干扰主要由空间电磁场在信号间耦合感应及不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种电压直接叠加在信号上,直接影响测量和控制精度。
     其三,及时校正电源和保护电源,电源一旦发生波动,将会产生错误的电压,从而严重影响对PLC和I/O的构件,一般来说,用多级滤波对CPU核心元件所需要+5V电源进行处理,并用集成电压调整器进行调整,来减少交流电网的在不断变动的过程中产生的电压过大或电压不足的影响。


     因此,在电源的选择上,应尽量选取电压变化不大,波形不易变错的电源,一般会采取一些改进PLC交流电源系统的措施,来增强其抗干扰的能力,主要措施有:首先,为了电网的干扰,将绝缘变压器接在PLC电源的输入端。
     故接地线使用一点接地方式为,集中布置的PLC系统适用于并联一点接地,分别用各自的接地线将每个配有PLC的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极,需要注意的是,当信号源不接地时,输出信号的电缆屏蔽层必须在PLC侧接地。
     I/O线与电源线之间的距离必须大于300mm,此外,除设备连接点外,如果I/O线与电源线不可避免的敷设在同一电缆槽沟时,则必须采取相应的措施将二者屏蔽,通常使用的方法是用带接地的分隔板将它们隔离开来,其四。
     由于较高的共模电压的存在,造成变送器输出的信号不稳定,据有关报道指出,该共模电压有时可高达130V,此外,由于不对称电路的影响,使得共模电压极易转化为差模电压,不仅损坏其中的某些构件,尤其是I/O模件的损坏大部分都是由此引发的。
     PLC电源是绝缘的,但实际操作中,受到各种客观因素的限制使得其绝缘性能不能达到理想状态,故绝缘是不存在的,其次,各类信号传输线会对控制信号产生干扰,大多数情况下,PLC控制系统在传输各类有效信息的同时。


     可将电缆金属外皮对地绝缘,采用平衡传输,隔离技术等防止共地阻抗耦合,(2)感应耦合感应耦合包括容性耦合(电影响),感性耦合(磁影响),对于信号设备来说,工频电场和工频磁场属于近场,1)容性耦合,接触网电压为25kV。
     同时还要分别将屏蔽层与地相接,从而减少电缆辐射的干扰,3.3滤波措施滤波一般包括硬件滤波和软件滤波,主要采用的硬件滤波法有:其一,为了减少共模干扰,需要在信号接入PLC之前,将电容并接在信号线和地之间。
     但只能传输很少的数据,其优点在于安装简便,快捷,2.7自由口通信协议在烟厂中,自由口通信方式作为S7PLC的重要功能能使S7―200PLC以PPI口为连接与任意网络通信协议公开的烟厂生产设施设备控制器进行相互通信。


     程I/O的快速通讯,PROFIBUS网络站点有两种:主站与从站,其中主站定义从站的站号与类型,PROFIBUS网络站可有多个主站与从站,主站之间的是令牌网,主站与从站之间的关系为从属关系,主站通过网络的初始化来实现从站的生产设施与所需配置相吻合。
     2,PLC系统的主要干扰源2.1大气层电磁波的干扰由于PLC系统周围存在着各种各样的电力线,这些电力线则会通过相互接合而产生较强的电磁场,从而对PLC系统产生了较强的辐射干扰,如果我们将PLC系统放在上述的大气层电磁场中。

西门子PLC控制系统容易造成影响的干扰源一般都会出现在电流以及电压变化突出的位置,电荷可能会出现强烈波动的位置实际上就是干扰源头。根据噪声出现缘由的不同,可以将具体的干扰种类分成如下几种:放电产生的噪声、高频振动产生的噪声、浪涌产生的噪声等;根据噪声具体性质以及波形的不一样,可以将噪声分成持续性的噪声、偶然发生的噪声等;根据噪声干扰的方式方法的差异,可以将噪声分为共模的噪声和差模的噪声等。 
     列车速度等因素有关,对GSM-R等无线通信等产生干扰,对辐射骚扰屏蔽的机理是电磁波的反射和吸收,并不需接地,对系统的正常工作带来严重的影响,其四,隔离,在微处理器与I/O电路之间,采用光电隔离措施,有效地把他们隔离开来。
     主站有向从站进行不断读写的权限,主站配置了从站即拥有了从站的生产设施,第二个主站上的设备将会被限制访问主站下面的从站,2.5PROFINET网络通信协议作为IEC61158标准现场总线通讯协议标准之一的PROFINET网络通信协议同时也是西门子工业现场以太网总线网络通信协议。
     并且会在电线路上产生感应电压,其中,电网自身一旦发生改变,如电网的开启或关闭,大型电力设备的启动与停止,交流电与直流电相互传动所引起的谐波以及电网短路等的冲击,都会对的软件要提高系统的抗干扰能力,除了对系统硬件合理设计以外。
     以及电源的抗干扰能力,分开布线能够将二者的抗干扰能够都充分的发挥出来,对于本身没有教良好的抗干扰能力的PLC系统,可以采用采用带屏蔽层的隔离变压器做电源来供电,在特殊的情况下,还能够采用线路滤波器使二者进行互相的作用。

 西门子PLC特点分析:可靠性高,抗干扰能力强;配套齐全;系统的设计、建造工作量小,功能完善,适用性强等诸,因此西门子PLC系统深受企业中技术人员的一致欢迎。 
  就它的产品种类而言,现在PLC的产品种类有LOGO、S7-1200、S7-300、S7-400、TDC、工业网络等。下面笔者分别阐述其产品性能,具体如下: 
  1、SIMATICS7-200产品,经过分析得知,它的强大功能都能实现复杂的控制功能。在实际生产中它同时可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用,笔者认为,这种特点深受喜爱和欢迎。 
  2、PLCS7-300产品则是模块化小型的PLC系统,在使用过程中它只能够满足中等性能要求的应用。而它的工业通讯网络则能在工厂企业中的不同部门,在不同的自动化站以及通过不同的级交换数据中使用,它的特点是有标准的接口并且相互之间兼容,也比较受欢迎。 
  PLCS7-300产品特点:①该系统功能很强,指令集非常的完善,有很轻的网络联网能力,每个功能都非常的强[1]。②该系统的命令处理非常快速,0.3ms的CPU就可以很好处理1024个二进制语句,无论是处理数据还是处理文字,处理速度都很出色。③六种CPU和模板可以在应用场合都适用,并且模板还可以进行基架扩展,还集成了人机界面接口。④所有的部门都实行了模块化,模块运行非常可靠,性价比很高。 
  3、SIMATICS7工业软件可以分为三个不同的种类:编程和工程工具、基于PC的控制软件、人机界面软件三种。 
  二、西门子PLC的应用分析 
     此类干扰不仅会导致I/O信号工作中断,而且还会大大降低I/O信号的测量度,后,还有可能损坏系统的元部件,对绝缘性能较差的PLC控制系统来说,这些干扰还将引起信号间的互相干扰,从而导致该系统总线产生回流。
     从而使轨道继电器误动,另外,受电弓与接触网离线时会产生电火花,引发无线电干扰脉冲,从而影响到无线通信的质量,电场为容性耦合,电场占优时在近场处随距离的三次方衰减,设备防护手段有:采用良导体屏蔽并接地,与接触网保持距离以减小耦合电容等。
     2)感性耦合,受电弓与接触网接触,当受电弓升降弓,过分电段,开关其主断电路以及驶过有硬点的接触网时,会使牵引网中产生大的冲击电流,钢轨是牵引电流的回线,脉冲电流冲击使扼流变压器饱和,25Hz信号在几个周期内被削弱。
     具体实施主要有三个方面:其一是尽量控制干扰源,其二是对电磁干扰在传播过程中进行阻断或者减弱,其三,主要是使系统的配置更加合理以及增强其总体的抗干扰能力,3.1设计具有较强抗干扰能力的电源电源在PLC控制系统中具有举足轻重的地位。
     使得绝缘变压器直接向PLC输出,供电,其次,为了避免交流电源输入时产生的高频电流以及谐波,将低通滤波器接在PLC电源的输入端,如下图2所示,后,目前普遍采用不间断电源(UPS)在线供电,这样不仅增强了系统的抗干扰能力。


     此外,也有对一些高压且容易泄露的元件进行一定程度的屏蔽,PLC系统受干扰方式如图1所示,2.2系统本身不合理布局所产生的干扰对PLC控制系统而言,各个设备不合理的选择及布局会对PLC控制系统的正常运行造成严重的干扰。
     这里的干扰电压主要包括周围电线的错误串联,地电位差以及大气层中电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压叠加所形成,由于共模电流会对周围的电路产生很强的辐射干扰,故其产生的共模电压相对较大,尤其是对于绝缘性能较差的配电器供电来说。
     当强电线上有一对地电压存在时,由于受扰设备(如通信线)与大地之间有电压,强电线与通信线之间就会有电容耦合,因此必然有电流自强电流分流入受扰设备,产生静电感应电动势,从而形成容性耦合,静电场的强度与电流大小以及与受扰物的距离有关。
     造成的直接影响就是逻辑数据发生改变,甚至整个系统会死机,3,抗干扰的主要措施为了保证PLC系统能够正常工作,相关工作人员在设计PLC系统时,会采取一些切实可行的措施,使得PLC系统避免遭受或者减少各种电磁干扰。
     直接接地主要包括串联一点以及并联一点两

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