浅谈热电厂plc系统在抗干扰技术的应用

摘 要：Plc是一种专门应用在工业环境下的，电子系统运算操作系统设计。为了面对各类工业应用，plc渐儿形成了很多类型，plc系统也在各类工业应用中受到了各类的干扰，对于plc系统在抗干扰的运用，本文选择对热电厂方面的plc抗干扰技术进行谈论，并总结出了一些解决干扰的小对策和小方法。

关键詞：plc系统，抗干扰技术；抗干扰类型；抗干扰应用

Plc开始于以用电机器相类似的电气逻辑控制，在前期的时候其只能使用在逻辑和运算这方面。随着现代科技越发强大，人们对于机械自动化的要求越来越高，plc也在一步一步的变质和改良顺应，在热电厂管制中利用各种类型的plc，其许多都是在强电电路和强电设施所造成的搅扰性十分强的电磁环境，尽管plc是专门为工业消费而设计的控制配备，关于顽劣的工业环境领有比较强的适应才干且运行的稳固和可靠性很高。不外由于其与I/O设施衔接，所以很容易使电源线和I/O传导线被外来搅扰，而且造成管理程序发生不对的操作。这里我们把plc受到的干扰分为两个方面。一方面分为来自外在的干涉：其是随机的，且与程序的结构毫不相关，干扰源也是没办法清除的，只能因地制宜的限制。另一方面为内部干扰：而内部干扰恰恰相反，其与系统结构是相关的，它是通过系统的电路和输入信号等等方面引起的，内部干扰相对的较好解决点，可以从源头入手，正确的设计程序操作线路来减小内在的干扰和预防外部的干扰。

1 plc系统的基本组成结构

1.1中央控制处理单元（cpu）

其主要采用通用微处理器、单片机和双极型位式微处理器三种类型。其中通用微处理器有8086、80386等类型；单片机有8096等等类型；位片式微处理器有am2093等类型。

1.2储存器

其主要采用两种储存器，系统储存器其存放系统管理程序，用户储存器其是存放用户的操作编程控制的程序。

1.3输入接口电路

其经过写入单元可实现将有差别的电路的电平转换，转换成plc所需的标准电平供plc进行处理。连接到plc接入的接口的输入器件是：各类的开关、按键、传导器等。各类plc输进去的电路走向大部分是一样的，plc输入电路中有光耦合器进行分隔，并且装有RC滤波器，用来解决接入触点的震动以及外界的噪音打扰。PLC接入电路一般情况分为三个类型：第一种直流输入通常情况为DC24V或DC12V，其分别为源型输入和漏型输入，源型输入就是输入电压为0V，COM端接24V，漏型输就是输入电压为24V，COM端0V；第二种是交流输入，输入规格AC220V；第三种输入为模拟量输入，规格有0--5V电压信号，0--10V电压信号等。

1.4输出接口电路

输出的类型分为三类：（1）反应速度较慢，输出电流较大的继电器输出，其一般可以达到2安，但是缺点特别明显，其使用寿命短，输出的频率低；（2）反应速度快，输出电流小的晶体管输出其缺点不禁较少，而且优点多，比如使用寿命较长，输出频率非常高；（3）拥有多规格电流信号的模拟量输出。

1.5电源

Plc的电源供电有两种交流供电和直流供电。

2抗干扰的处理技术解析

对于干扰的预防，可以从两个方面入手（硬件和软件）在此之中，最为重要的抗干扰方式为硬件抗干扰，绝大部分都是用以抵抗以及预防的方法来达到控制并且消除干扰源的目的，对于系统的传输通道保护的方法为阻断，软件方面就是其策划简便、灵活且有益于修改、节约资源，在业内也是应用广泛。

2.1硬件抗干扰对策

其中的关键就是对于电源程序的干扰怎样去控制，plc的抗干扰性能的关键，怎样提高就看这些：

（1）滤波：其最为主要的作用就是，对于程序的电磁兼容性的提升很有帮助且更偏向于对发出的电磁干扰的压制作用。

（2）隔离：通过使用光电隔离的方法，把一系列的干扰排开，这样来预防外界所产生的各类噪音（地铁、建筑、汽车鸣笛等等）的进入使PLC受到干扰，从而影响正常工作。

（3）屏蔽：对于相关且特别重要的组成构件，我们可以物理屏蔽法，就是用导电导磁性好的材料进行屏蔽，来预防外界的干扰。

（4）电源的保护：在大多数的情况下，提倡加ucp电源来达到保护的目的。对于可靠性较高的的，可以把sts开关加在ups的输出口，这样可以达到双重保护的目的，也到达了保护电源的目的。

（5）模块式结构：对于大中型的plc，其在机器产生故障的时候可以在非常短的时间加以修复，其一般采用模块式的结构。针对不同的情况，用户可以有更多的模块进行选择，这样来达到最快最好的效率。

2.2接地抗干扰对策

对于压制噪声以及预防和控制干扰的最为有效的手段就是接地，科学的接地方法在一定的水平上控制了内在噪音的整合，也可以预防外来干扰入侵，对于系统的抗干扰也有一定的提升。Plc接地极离plc越近越好也可以说是越短越好。Plc可以说是很多个部分组成，每个单元都是以同一个点接入的，为了确保各个点的接入点位相等，所以是越近越好。

2.3抑制输入输出电路引入的干扰对策

随着科技的急速发展，对于plc的技术要求也是越来越高，对于电路的输出以及输入的隔离，在控制系统程序中应用光电耦合在这几年也是非常热门。光电耦合器具有以下特点： 其传输信号为光单向，且抗干扰能力较强，使用寿命也相对较长，传输效率高。其对于信号隔离、开关电路、远距离信号传输、脉冲放大、仪器仪表等也是应用广泛。它的密封性很好，基本不会被外界干扰；且因为是以光传送讯号，所以电路间的联通也是被隔绝了。还有就是二极管的电阻非常小，但干扰源的电阻确是相对极大，所以传入以及传出的干扰也是相对较少。所以说干扰电压高不能说明太多的问题，在没有足够的能量的条件之下，都是可以控制的。

2.4外部配线的抗干扰设计

对于外部的配线之间有许多的且紧密的联系，所以在传递信号的时候会受到一定得干扰。对于这一系列的外在因素的干擾的排除，所有的交流以及直流电的输入和信号的输出都不能都共用电缆，全部都得分开。而集成电路得输入以及输出的信号线路，要使用屏蔽电缆，且屏蔽电缆在使用的过程中还得注意相关的问题都得腾空，控制器侧并且要接地。对于配线时，配线的距离也有相对的规范，短距离的三十米以下的尽量不要用一根电缆，而三十米到三百米内的电缆要分开而且对于电缆的信号线也得使用屏蔽线，三百米以上各类的线路都得分开。

2.5软件抗干扰措施

在热带厂相关的工业现场，电磁的各类环境的情况很是复杂，在一般时候只进行硬件防干扰措施是远远不够的，且不能从根本的解决干扰，在这个时候，就得软硬结合，来从根本上解决干扰问题（1）延时确认，同样的信号多次读入以确保信号的准确性（2）干扰封锁，对于某些的干扰可以预知的，便可以在事发仟前做好措施，在事发时我们可以先封锁程序控制器在解决问题后再次恢复（3）自检自诊，对于程序，先完成自我诊断的功能，在编程控制器出现问题时自我诊断查出问题，做到及时解决，防患于未然（4）超时检测，大部分的机械设备各自的运作流程是不变的，所以时间也是同步的，因此可以同步相应的流程工作时间然后设置警戒时钟，如果流程循环扫描执行时间超过了规定的时间，那么就意味着系统或者设备出了问题，然后系统警报，开始检测，发现问题，再解决问题，只要及时跟进，就可以安全解决，措施稳妥。

3总结

随着机械智能化的逐渐发展，plc的应用也是在一步一步的扩展分支，在工业上也是用之甚多，所以其需要面临问题也是随之越来越多，其所要解决的问题就会越来越多，虽然plc性能高，实用型强。但对于程序系统设计以及安装时，还是需要对多方面进行考虑，不管是环境还是内在的，都要确定好其属于哪个方面，然后对症下药的使用相对于的抗干扰措施，来确保系统长期稳定。

参考文献：

[1]种肇新，彭侃.可编程序控制器原理及应用[M].广州：华南理工大学出版社，2006.

[2]李道霖.电气控制与PLC原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2004.

[3]冯华锦， 潘笑， 李利民. 浅析电厂PLC应用中的抗干扰技术[J]. 热力发电， 2006， 35（5）：50-52.

作者简介：

韩峰（1990.4——）男，汉族，助理工程师，毕业于东北电力大学电气工程及其自动化专业，现在黑河市热电厂工作。