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摘要：选煤厂的PLC抗干扰技术是一个非常复杂的工程，对生产的顺利进行具有十分重要的意义，要从选煤厂的PLC抗干扰源进行分析，阐述了PLC控制系统的各项抗干扰技术，提出了PLC系统干扰的防治措施。
关键词：选煤厂PLC系统抗干扰
中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)007-041-02
随着我国自动化步伐的不断加快，PLC控制在选煤厂得到普遍应用，整个PLC控制系统的稳定运行直接影响着选煤厂的安全生产与经济效益，如何加强PLC的抗干扰能力是保证自动化系统安全运行的关键。一方面，要求PLC厂家不断的提高PLC的生产技术，提升PLC本身的抗干扰能力。另外一方面，在系统设计、安装过程中也要引起足够的重视，进行全面的配合，共同提高系统的抗干扰能力。
1 选煤厂PLC干扰源分析
干扰指的是将其它的信号叠加与正常的电源、电压或者是信号之上，造成正常信号无法按指令完成动作，最主要是由于外部因素及硬件配置不合理引起的。对于选煤厂来说，通常有以下几点原因：
(1)导线干扰。在选煤厂控制系统中，由于参控设备数量多，设备布置分散，通常在设备与PLC之间有较长的距离。较长的信号线或控制线在复杂的敷设环境下很容易产生干扰。
(2)电源干扰。一般都是采用电网的工频交流电源经降压、整流等处理后提供给PLC控制系统作为电源使用。因某些大容量电气设备的启动与停止以及电网本身的影响，容易引起整个交流电压因出现浪涌电压或者是尖脉冲等现象而发生较大幅度波动。
(3)电磁干扰。一般选煤厂都分布着较多的产生与分断高电压、大电流装置，这些大电流装置的启动或工作，都将对整个PLC系统造成较大的干扰，比如继电器、接触器等电气设备的动作将产生大量的电磁场。这些电磁场往往会通过控制线入侵到控制系统中，从而导致PLC装置误动作或者无法动作。
(4)在线干扰。系统的在线干扰主要是从I／O信号通道上产生的干扰源。为了实现系统的实时控制与数据的交换，系统中各种不同的开关量以及模拟量信号输出、输入等，会在不、同的控制电缆内同时进行双向传输；当系统某一时段产生脉冲信号，此时，在1／(3信号通道上将产生各种难以使用仪器来测量的、无法控制的感应电压的干扰信号，此种干扰信号不仅会造成系统稳定性降低，而且及容易破坏控制系统的安全性。
(5)接地不当干扰。因PLC控制系统的实际电阻并不为零或者是由于控制装置数字、模拟信号接地以及设备接地之间的错误接法等，都非常容易造成系统的干扰，从而破坏整个控制系统的稳定运行。
2 选煤厂PLC控制系统抗干扰设计基本思路
一般，为了保证选煤厂的PLC控制系统在工作环境中减少或者是免除内外电磁干扰，从PLC控制系统的设计阶段就要开始考虑整个系统的防干扰设计了，在PLC系统设计初期，主要要考虑以下三个方面的因素：第一，干扰源的抑制；第二，抑制或者是减少电磁干扰的传播途径；第三，提高PLC控制系统的抗干扰能力。这三点就是PLC控制系统抑制抗干扰的最基本的设计原则。PLC控制系统的抗干扰是一个比较系统的工程，不但需要较强的抗干扰能力的产品，而且还需要有该部门在工程设计、安装施工以及运行维护时进行全免考虑，并结合选煤厂的具体情况进行实际现场的分析，才能真正做到PLC控制系统的抗干扰能力，在具体的应用中，主要要考虑以下几个方面的设计问题。
2.1 选煤厂PLC控制设备的选型
在选煤厂PLC控制设备选型时，首先要考虑到设备本身的抗干扰性能，包括设备的电磁兼容性(EMC)，特别是设备的抗外部的干扰能力等；其次要了解选煤厂具体发抗干扰指标等，比如：共模拟制比、耐压能力以及在不同的电磁场强度环境中工作等；最后，就要考察其在具体的应用中的控制实例，在进行国外进口设备的考虑时，要特别注意国内电网与国外电网的区别，目前，国内采用的是220V的高内阻电网制式，而在欧美地区则是采用IlOV的低内阻电网。由于我国的电网内阻比较大，所以零点电位的漂移也较大，引起地电位变化大，因此，选煤厂的PLC控制系统的电磁干扰要比欧美地区高4倍。所以，我国对PLC控制系统的抗干扰能力有着更高的要求，某些在欧美地区运行稳定的设备，在我国不一定就可以正常的可靠运行，这就要求在企业采用国外的产品设备时，要考虑我国的(GB／T13926)标准，进行合理的选择。
2.2 选煤厂PLC控制系统综合抗干扰设计
选煤厂的PLC控制系统在设计时，主要考虑来自系统外部的干扰源，主要包括了系统本身以及外部引线进行屏蔽设计防止空间电磁干扰；对外部引线的隔离、滤波等处理，尤其是动力电缆，要分层布设等，此外，还要利用软件手段，进一步提高PLC控制系统的安全可靠性能。
3 选煤厂PLC控制系统抗干扰预防措施
3.1 预防感应电压
在PLC系统的输入信号线之间或者是输入信号和其它的线路之间发生电气耦合时，非常容易产生电路的感应电压。在进行线路的铺设时，要尽量的避免输入信号线和其它电源线的平行布设。在长距离信息交换或者是大电流的场合，其产生的感应电压也越大，此时，可以采用继电器进行转换，也可以采用在信号输入端并接涌浪保护器的方法，如果系统允许的情况下，可以在感应电压较大的情况下，将交流输入改为直流输入。
3.2 预防外部配线干扰
在PLC控制系统中，控制器的接地线要与电源线或者是动力线分开；不宜使用同一根电缆进行交流输入、输出信号交换以及直流输入、输出信号交换；高电压以及大电流的动力线要与输入、输出信号线分开配线；在进行长距离的配线时，对于输入信号线以及输出信号线，要分别采用不同的电缆进行：对于集成电路或者是晶体管设备的输入、输出信号线，要采用屏蔽电缆，并且保证屏蔽层在输入、输出端悬空，而在控制器一端接地。
3.3 合理运用隔离措施
一般在PLC系统的内部采用光电耦合器以及光电可控硅等器件来实现对开关量信号的隔离效果，在PLC的模拟量模块上一般都采用了光电耦合器的隔离措施。这些隔离措施的运用，不仅大大降低了外界因素对PLC控制系统带来的干扰，而且还保护了CPU模块不受外侵高压电的危害，所以，一般不需要在PLC的外部再设置干扰隔离器。但是，如果PLC内部的隔离措施无法满足抗干扰的效果，就应该在开关量信号输入、输出回路上外加继电器来完成干扰信号的隔离，从而能有效的防止干扰。
3.4 合理选择不同的I／O模块
从PLC控制系统的抗干扰角度考虑，在进行I／O模块的选择时，因重点考虑以下几个因素：在干扰源较多的场合，采用绝缘性好的I／O模块；安装在控制对象一则的I／O模块也要选择绝缘型的I／O模块；对于没有外界因素干扰的场合，可以采用非绝缘型的I／O模块。要保证绝缘输入、输出信号与内部电流的非绝缘的抗干扰性能良好；双向晶闸管以及晶体管型无触点输出在PLC控制系统一侧产生的干扰小；输入模块允许输入信号的电压差值大，且抗干扰性能良好以及输入模块中相应时间慢的模块抗干扰性能好。
3.5 预防输出、输入信号干扰
在输出模块发生感性负载时，输出信号由ON变成OFF时，会产生反方向的感应电势。尤其是在选煤厂，当大功率的刮板机在停车时，所产生的反方向感应电势极易引起PLC输出模块的烧毁。另外，在大电流电磁接触器的触电发生动作时，也会产生电弧，也可能对PLC系统产生干扰。在输入信号模块发生感性负载时，也会产生反方向的感应电势，容易引起输入模块的损坏。一般为了防止这一现象的发生，要对信号输入端进行必要的处理，对与交流输入信号，要进行并接电容电阻处理。要合理选择电阻以及电容。对于直流的输入信号来说，要采取并接续流二极管进行处理。
4 结束语
PLC控制系统抗干扰是一个非常复杂的问题，所以，在抗干扰设计时要充分考虑各方面的因素，从而有效的抑制干扰的发生，尤其是在选煤厂这种特殊的生产环境下，需要对干扰源进行具体分析，并采取相应的措施保证PLC控制系统的正常运行，从而极大地提高了选煤厂PLC控制系统的抗干扰能力与可靠性。
参考文献：
[1]王啸．单片机系统的抗干扰技术[J]宜春学院学报,2002年06期
[2]胡协和，朱跃龙．单片微机系统抗干扰的三种方法[J]．浙江大学学报(工学版)，1989年02期
[3]万保平．现场总线系统抗干扰技术分析[A]．冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C]．2005年
[4]樊金荣．欧姆龙CJ1系列PLC原理及应用[M]．北京：机械工业出版社，2008
[5]龚顺镒．工业控制自动化实用技术手册[M]北京：机械工业出版社，2008
关键词：选煤厂PLC系统抗干扰
中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)007-041-02
随着我国自动化步伐的不断加快，PLC控制在选煤厂得到普遍应用，整个PLC控制系统的稳定运行直接影响着选煤厂的安全生产与经济效益，如何加强PLC的抗干扰能力是保证自动化系统安全运行的关键。一方面，要求PLC厂家不断的提高PLC的生产技术，提升PLC本身的抗干扰能力。另外一方面，在系统设计、安装过程中也要引起足够的重视，进行全面的配合，共同提高系统的抗干扰能力。
1 选煤厂PLC干扰源分析
干扰指的是将其它的信号叠加与正常的电源、电压或者是信号之上，造成正常信号无法按指令完成动作，最主要是由于外部因素及硬件配置不合理引起的。对于选煤厂来说，通常有以下几点原因：
(1)导线干扰。在选煤厂控制系统中，由于参控设备数量多，设备布置分散，通常在设备与PLC之间有较长的距离。较长的信号线或控制线在复杂的敷设环境下很容易产生干扰。
(2)电源干扰。一般都是采用电网的工频交流电源经降压、整流等处理后提供给PLC控制系统作为电源使用。因某些大容量电气设备的启动与停止以及电网本身的影响，容易引起整个交流电压因出现浪涌电压或者是尖脉冲等现象而发生较大幅度波动。
(3)电磁干扰。一般选煤厂都分布着较多的产生与分断高电压、大电流装置，这些大电流装置的启动或工作，都将对整个PLC系统造成较大的干扰，比如继电器、接触器等电气设备的动作将产生大量的电磁场。这些电磁场往往会通过控制线入侵到控制系统中，从而导致PLC装置误动作或者无法动作。
(4)在线干扰。系统的在线干扰主要是从I／O信号通道上产生的干扰源。为了实现系统的实时控制与数据的交换，系统中各种不同的开关量以及模拟量信号输出、输入等，会在不、同的控制电缆内同时进行双向传输；当系统某一时段产生脉冲信号，此时，在1／(3信号通道上将产生各种难以使用仪器来测量的、无法控制的感应电压的干扰信号，此种干扰信号不仅会造成系统稳定性降低，而且及容易破坏控制系统的安全性。
(5)接地不当干扰。因PLC控制系统的实际电阻并不为零或者是由于控制装置数字、模拟信号接地以及设备接地之间的错误接法等，都非常容易造成系统的干扰，从而破坏整个控制系统的稳定运行。
2 选煤厂PLC控制系统抗干扰设计基本思路
一般，为了保证选煤厂的PLC控制系统在工作环境中减少或者是免除内外电磁干扰，从PLC控制系统的设计阶段就要开始考虑整个系统的防干扰设计了，在PLC系统设计初期，主要要考虑以下三个方面的因素：第一，干扰源的抑制；第二，抑制或者是减少电磁干扰的传播途径；第三，提高PLC控制系统的抗干扰能力。这三点就是PLC控制系统抑制抗干扰的最基本的设计原则。PLC控制系统的抗干扰是一个比较系统的工程，不但需要较强的抗干扰能力的产品，而且还需要有该部门在工程设计、安装施工以及运行维护时进行全免考虑，并结合选煤厂的具体情况进行实际现场的分析，才能真正做到PLC控制系统的抗干扰能力，在具体的应用中，主要要考虑以下几个方面的设计问题。
2.1 选煤厂PLC控制设备的选型
在选煤厂PLC控制设备选型时，首先要考虑到设备本身的抗干扰性能，包括设备的电磁兼容性(EMC)，特别是设备的抗外部的干扰能力等；其次要了解选煤厂具体发抗干扰指标等，比如：共模拟制比、耐压能力以及在不同的电磁场强度环境中工作等；最后，就要考察其在具体的应用中的控制实例，在进行国外进口设备的考虑时，要特别注意国内电网与国外电网的区别，目前，国内采用的是220V的高内阻电网制式，而在欧美地区则是采用IlOV的低内阻电网。由于我国的电网内阻比较大，所以零点电位的漂移也较大，引起地电位变化大，因此，选煤厂的PLC控制系统的电磁干扰要比欧美地区高4倍。所以，我国对PLC控制系统的抗干扰能力有着更高的要求，某些在欧美地区运行稳定的设备，在我国不一定就可以正常的可靠运行，这就要求在企业采用国外的产品设备时，要考虑我国的(GB／T13926)标准，进行合理的选择。
2.2 选煤厂PLC控制系统综合抗干扰设计
选煤厂的PLC控制系统在设计时，主要考虑来自系统外部的干扰源，主要包括了系统本身以及外部引线进行屏蔽设计防止空间电磁干扰；对外部引线的隔离、滤波等处理，尤其是动力电缆，要分层布设等，此外，还要利用软件手段，进一步提高PLC控制系统的安全可靠性能。
3 选煤厂PLC控制系统抗干扰预防措施
3.1 预防感应电压
在PLC系统的输入信号线之间或者是输入信号和其它的线路之间发生电气耦合时，非常容易产生电路的感应电压。在进行线路的铺设时，要尽量的避免输入信号线和其它电源线的平行布设。在长距离信息交换或者是大电流的场合，其产生的感应电压也越大，此时，可以采用继电器进行转换，也可以采用在信号输入端并接涌浪保护器的方法，如果系统允许的情况下，可以在感应电压较大的情况下，将交流输入改为直流输入。
3.2 预防外部配线干扰
在PLC控制系统中，控制器的接地线要与电源线或者是动力线分开；不宜使用同一根电缆进行交流输入、输出信号交换以及直流输入、输出信号交换；高电压以及大电流的动力线要与输入、输出信号线分开配线；在进行长距离的配线时，对于输入信号线以及输出信号线，要分别采用不同的电缆进行：对于集成电路或者是晶体管设备的输入、输出信号线，要采用屏蔽电缆，并且保证屏蔽层在输入、输出端悬空，而在控制器一端接地。
3.3 合理运用隔离措施
一般在PLC系统的内部采用光电耦合器以及光电可控硅等器件来实现对开关量信号的隔离效果，在PLC的模拟量模块上一般都采用了光电耦合器的隔离措施。这些隔离措施的运用，不仅大大降低了外界因素对PLC控制系统带来的干扰，而且还保护了CPU模块不受外侵高压电的危害，所以，一般不需要在PLC的外部再设置干扰隔离器。但是，如果PLC内部的隔离措施无法满足抗干扰的效果，就应该在开关量信号输入、输出回路上外加继电器来完成干扰信号的隔离，从而能有效的防止干扰。
3.4 合理选择不同的I／O模块
从PLC控制系统的抗干扰角度考虑，在进行I／O模块的选择时，因重点考虑以下几个因素：在干扰源较多的场合，采用绝缘性好的I／O模块；安装在控制对象一则的I／O模块也要选择绝缘型的I／O模块；对于没有外界因素干扰的场合，可以采用非绝缘型的I／O模块。要保证绝缘输入、输出信号与内部电流的非绝缘的抗干扰性能良好；双向晶闸管以及晶体管型无触点输出在PLC控制系统一侧产生的干扰小；输入模块允许输入信号的电压差值大，且抗干扰性能良好以及输入模块中相应时间慢的模块抗干扰性能好。
3.5 预防输出、输入信号干扰
在输出模块发生感性负载时，输出信号由ON变成OFF时，会产生反方向的感应电势。尤其是在选煤厂，当大功率的刮板机在停车时，所产生的反方向感应电势极易引起PLC输出模块的烧毁。另外，在大电流电磁接触器的触电发生动作时，也会产生电弧，也可能对PLC系统产生干扰。在输入信号模块发生感性负载时，也会产生反方向的感应电势，容易引起输入模块的损坏。一般为了防止这一现象的发生，要对信号输入端进行必要的处理，对与交流输入信号，要进行并接电容电阻处理。要合理选择电阻以及电容。对于直流的输入信号来说，要采取并接续流二极管进行处理。
4 结束语
PLC控制系统抗干扰是一个非常复杂的问题，所以，在抗干扰设计时要充分考虑各方面的因素，从而有效的抑制干扰的发生，尤其是在选煤厂这种特殊的生产环境下，需要对干扰源进行具体分析，并采取相应的措施保证PLC控制系统的正常运行，从而极大地提高了选煤厂PLC控制系统的抗干扰能力与可靠性。
参考文献：
[1]王啸．单片机系统的抗干扰技术[J]宜春学院学报,2002年06期
[2]胡协和，朱跃龙．单片微机系统抗干扰的三种方法[J]．浙江大学学报(工学版)，1989年02期
[3]万保平．现场总线系统抗干扰技术分析[A]．冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C]．2005年
[4]樊金荣．欧姆龙CJ1系列PLC原理及应用[M]．北京：机械工业出版社，2008
[5]龚顺镒．工业控制自动化实用技术手册[M]北京：机械工业出版社，2008