选煤厂PLC系统抗干扰分析(2)
PLC的输入与输出信号、开关量与模拟量信号、不同电压等级、不同性质的电源等应分别走线。
PLC控制系统的通讯网络尽量使用光缆为传输介质,如AB、SIEMENS、Schneider等工业控制系统都有对应的光纤工业网络。采用光缆既可以提高通讯的传输距离,又能有效避免电磁干扰,特别适宜在干扰严重的工业场合使用。[8]同时应注意与其它系统(如系统的管理网络、工业电视网络等)统一光缆类型,既便于安装、维护、降低投资费用,也便于光缆的备用、应急通讯等。[9]
2.输入输出端子的接线
由于PLC的输入输出电压等级一般为DC24V或AC220V,输入输出电缆一般不能太长。但如果电缆敷设环境较好,周围电磁干扰较小,在电压降满足信号要求的范围内适当增加电缆的横截面积,电缆可适当长些。
PLC的开关量输入信号应尽可能采用常开接点的形式接入PLC的输入模块,使采用梯形图编制的程序与采用继电器的控制原理图一致,使程序更具有可读性。
PLC的输出接线有独立输出和公共端输出两种。采用公共端输出时,同一组中的输出必须采用同一类型、同一电压等级的电源,但在不同的组中时,各组可采用不同类型和电压等级的输出电压。
继电器的使用寿命会受到其电感性负载大小的影响。因此,对电感性负载的使用应合理选择,或配置隔离继电器。
对于PLC的输出负载,需要采取相应的措施抑制其可能产生的电磁干扰,比如在直流输出的电路中设置续流管保护,在交流输出的电路中设置阻容吸收电路,在晶体管及双向晶闸管输出的电路中设置旁路电阻保护等措施。[10]
3.控制系统的接地
PLC控制系统的接地不但能保护人员的安全,还能抑制电磁干扰。因此,良好的接地是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一,是保证PLC稳定工作的重要条件。[11]在PLC控制系统中,主要的"接地"形式有信号地、交流地、屏蔽地和保护地,通过在实际中的应用,总结出在接地施工时应注意的以下几个要点:
3.1PLC系统应采用单独的接地极。如现场条件不允许,也可与其他设备共用接地极,但必须采用单独的接地线与公共接地极直接相连,且不允许与大功率装置共用接地系统;
3.2PLC的接地极应尽量靠近PLC柜,接地线越短效果越好。如PLC系统由多台机柜组成,各机柜之间应采用同一点接地,以保证各机柜间的等电位。如果当一套PLC系统的I/O分站有的分散在较远的现场或配电室内(如100m以上)时应分开接地;
3.3PLC的输入输出信号采用屏蔽电缆时,其屏蔽层应一点接地,并采用电缆屏蔽层靠近PLC的一端接地的方式,远离PLC的屏蔽层一端不接地。[12]
3.4PLC系统接地电缆的横截面积应在2平方毫米及以上,长度一般不超过20m,接地电阻一般应小于4欧姆。[12]
四、结语
选煤厂PLC控制系统工作环境比较恶劣,周围存在着各种各样的干扰,且控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题,尽管PLC系统本身的可靠度很高,但是在系统设计和安装施工时,仍必须对其使用环境作全面可靠的分析,综合考虑各方面可能产生的干扰因素,确定干扰的性质,采取相应的抗干扰措施,并正确有效地抑制干扰,才能保证PLC系统长期稳定的运行。
参考文献
[1]张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京:化学工业出版社,2001,12.
[2]于庆广.可编程控制器原理及系统设计[M].北京:清华大学出版社,2004.
[3]王华忠.监控与数据采集及其应用[M].北京:电子工业出版社,2010.
[4]汪晋宽.工业网络技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2007.
[5]陈在平,岳有军.工业控制网络与现场总线技术[M].北京:机械工业出版社,2006.
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