PLC干擾從哪里來(lái)？到哪里去{配電柜}{PLC控制柜}{直流電源柜}{控制柜}{啟動(dòng)柜}{變頻柜}{自動(dòng)化控制柜}{電氣控制柜}

現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾是plc控制系統(tǒng)中常見(jiàn)也是易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一。思考“從哪里來(lái)，到哪里去”的問(wèn)題非常有必要。

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我們一起探討PLC干擾源的分類(lèi)和常見(jiàn)來(lái)源，希望對(duì)干擾治理有所幫助。

1干擾源及一般分類(lèi)

影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是：

電流改變產(chǎn)生磁場(chǎng)

對(duì)設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射

磁場(chǎng)改變產(chǎn)生電流

電磁高速產(chǎn)生電磁波

通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。

共模干擾：信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線(xiàn)上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓疊加所形成。共模電壓通過(guò)不對(duì)稱(chēng)電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測(cè)控信號(hào)，造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)I／O模件損壞率較高的主要原因)，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。開(kāi)關(guān)管啟動(dòng)電路一般用到電阻分壓和阻容分壓兩種，這兩種在開(kāi)關(guān)電源中都容易損壞，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源不起振。

差模干擾：指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。

2PLC系統(tǒng)中干擾的主要來(lái)源及途徑

強(qiáng)電干擾：PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線(xiàn)路上感應(yīng)電壓。我國(guó)配電柜行業(yè)正在經(jīng)歷從兩化融合向深度融合的轉(zhuǎn)變，而世界各國(guó)正積極謀劃配電柜高速發(fā)展的新藍(lán)圖。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，刀開(kāi)關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過(guò)輸電線(xiàn)路傳到電源原邊。

柜內(nèi)干擾：控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負(fù)載，混亂的布線(xiàn)都容易對(duì)PLC造成一定程度的干擾。

信號(hào)線(xiàn)引入的干擾：與PLC控制系統(tǒng)連接的各類(lèi)信號(hào)傳輸線(xiàn)，除了傳輸有效的各類(lèi)信息之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過(guò)變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽視；二是信號(hào)線(xiàn)受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線(xiàn)上的外部感應(yīng)干擾，這是很?chē)?yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I／O信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。不過(guò)我對(duì)國(guó)電了解不多，我是自動(dòng)化的，一開(kāi)始就沒(méi)想過(guò)能進(jìn)國(guó)電相關(guān)。

接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾：接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯(cuò)誤的接地，反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使PLC系統(tǒng)將無(wú)法正常工作。

PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾：主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對(duì)模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。

變頻器干擾：一是變頻器啟動(dòng)及運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生諧波對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是變頻器的輸出會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾，影響周邊設(shè)備的正常工作。

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中間繼電器的組成結(jié)構(gòu)及實(shí)物接線(xiàn)圖

中間繼電器用于繼電保護(hù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)中，以增加觸點(diǎn)的數(shù)量及容量。它用于在控制電路中傳遞中間信號(hào)。中間繼電器的組成結(jié)構(gòu)⒈線(xiàn)圈裝在“U”形導(dǎo)磁體上，導(dǎo)磁體上面有一個(gè)活動(dòng)的銜鐵，導(dǎo)磁體兩側(cè)裝有兩排觸點(diǎn)彈片。在非動(dòng)作狀態(tài)下觸點(diǎn)彈片將銜鐵向上托起，使銜鐵與導(dǎo)磁體之間保持一定間隙。當(dāng)氣隙間的電磁力矩超過(guò)反作用力矩時(shí)，銜鐵被吸向?qū)Т朋w，同時(shí)銜鐵壓動(dòng)觸點(diǎn)彈片，使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，完成繼電器工作。當(dāng)電磁力矩減小到一定值時(shí)，由于觸點(diǎn)彈片的反作用力矩，而使觸點(diǎn)與銜鐵返回到初始位置，準(zhǔn)備下次工作。差模干擾：指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。⒉本繼電器的“U”形導(dǎo)磁體采用雙鐵心結(jié)構(gòu)，即在兩個(gè)邊柱上均可裝設(shè)線(xiàn)圈。對(duì)于DZY、DZL和DZJ型只裝一個(gè)線(xiàn)圈，而對(duì)于DZB，DZS，DZK型可根據(jù)需要在另一個(gè)鐵心上裝以保持線(xiàn)圈或用阻尼片等。從而使線(xiàn)圈類(lèi)型大不相同的繼電器都通用一個(gè)導(dǎo)磁體。3.中間繼電器原理和交流接觸器一樣，都是由固定鐵芯、動(dòng)鐵芯、彈簧、動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)、線(xiàn)圈、接線(xiàn)端子和外殼組成.

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使用對(duì)講機(jī)會(huì)干擾空氣開(kāi)關(guān)？還不只是這些！

在用電的過(guò)程中，很多情況下會(huì)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)?shù)葘?dǎo)致電弧火花的產(chǎn)生，電弧的溫度較高，非常容易引燃周?chē)奈铮斐晌ｋU(xiǎn)。但電弧產(chǎn)生時(shí)，其電流強(qiáng)度不高，傳統(tǒng)的空氣開(kāi)關(guān)等很難對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，于是能夠檢測(cè)電弧產(chǎn)生的“電弧故障斷路器”便應(yīng)運(yùn)而生了。電弧故障斷路器（AFCI），顧名思義，它可以檢測(cè)產(chǎn)生在線(xiàn)路中的電弧。其原理是用電弧產(chǎn)生時(shí)在線(xiàn)路上所產(chǎn)生的不正常波形作為識(shí)別，當(dāng)出現(xiàn)故障電弧現(xiàn)象時(shí)及時(shí)“跳閘”，阻止電弧的持續(xù)存在。意圖是好的，但是有些火腿和使用對(duì)講機(jī)的朋友們?cè)谑褂脽o(wú)線(xiàn)電設(shè)備的過(guò)程中，這種斷路器也會(huì)抽風(fēng)！這種開(kāi)關(guān)對(duì)于電磁干擾的檢測(cè)有時(shí)過(guò)于敏感，在它的旁邊使用業(yè)余無(wú)線(xiàn)電設(shè)備有些時(shí)候都會(huì)導(dǎo)致它不正常跳閘。這些例子已經(jīng)涵蓋了短波電臺(tái)和手臺(tái)，有些人匯報(bào)在使用20米波段進(jìn)行通聯(lián)的時(shí)候有些時(shí)候會(huì)出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，而有錄像證明的事件則是一只手臺(tái)。在使用手臺(tái)指揮建筑工人的時(shí)候，使用者無(wú)意中發(fā)現(xiàn)自己的手臺(tái)會(huì)使得旁邊的短路開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作，于是他就用手機(jī)拍下了這個(gè)視頻。而錯(cuò)誤的接地，反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使PLC系統(tǒng)將無(wú)法正常工作。分析原因來(lái)看，一方面是因?yàn)檫@種電路斷路器的識(shí)別基準(zhǔn)過(guò)于敏感。而另一方面則是因?yàn)橛行I(yè)余無(wú)線(xiàn)電設(shè)備的輸出濾波控制做得不好。這是一個(gè)不太好解決的問(wèn)題，在過(guò)去因?yàn)殡娮釉O(shè)備制作的不完善，業(yè)余無(wú)線(xiàn)電設(shè)備對(duì)于其他電子設(shè)備的干擾十分嚴(yán)重，而現(xiàn)在雖然這樣的情況好了許多，但仍然不能夠?qū)τ陔娮痈蓴_的情況掉以輕心！