PLC與變頻器等電氣設(shè)備中的抗干擾措施

ID:107593 · 發(fā)表于 2016-3-11 01:22

一、共模干擾
當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)多路信號(hào)，如4～20mA、0～10mA、1～5V同時(shí)輸入多個(gè)控制器時(shí)，如下圖所示。
對(duì)于傳感器輸出的電流信號(hào)，只經(jīng)PLC和變頻器的輸入阻抗之和不大于傳感器的輸出負(fù)載阻抗即可，壓力傳感器的信號(hào)可以同時(shí)串入PLC和變頻器，如只有壓力傳感器信號(hào)，則PLC和變頻器也都可以正常接收壓力傳感器的信號(hào)。而當(dāng)液位傳感器的信號(hào)也同時(shí)接入PLC和變頻器時(shí)，因PLC接收信號(hào)的-端都在變頻器的+端，當(dāng)兩傳感器的信號(hào)電流不一樣時(shí)，就有可能使PLC兩-端的電位有較大的差異，就就形成了共模干擾電壓。如PLC輸入端又互相不是隔離的，則會(huì)造成PLC的模擬信號(hào)輸入端接收不正常。變頻器的兩輸入信號(hào)是在PLC的后面，其-端電位可保持在變頻器內(nèi)部電路設(shè)定的狀態(tài)，問(wèn)題不大。

　解決的辦法如下圖所示，在PLC輸入信號(hào)的一端加裝隔離模塊，此時(shí)PLC的兩個(gè)-端中，由于一個(gè)是處于隔離狀態(tài)，所以不會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)-端一高一低，與PLC內(nèi)部電路不相適應(yīng)的現(xiàn)象。

二、變頻器干擾
由于變頻器輸出的正統(tǒng)波中有許多高次諧波，這些諧波分量通過(guò)電源線，耦合、感應(yīng)等方式傳播，嚴(yán)重時(shí)不但會(huì)造成傳感器或電子設(shè)備不能正常工作，還會(huì)造成變頻器自身出現(xiàn)接地故障不能正常工作。常采取的措施有以下幾項(xiàng)：
☆  變頻器按說(shuō)明書正確可靠接地；
☆  變頻器載波頻率要盡是設(shè)低一此，降低諧波輻射強(qiáng)度，減少位移電流;
☆  變頻器輸出側(cè)安裝輸出電抗器，減少電纜的電磁輻射和位移電流；
☆  與變頻器連接的輸入輸出信號(hào)用隔離模塊或中間繼電器隔離開(kāi)；
☆  變頻器電源輸入側(cè)安裝輸入電抗器，減少變頻器對(duì)電網(wǎng)的諧波污染；
☆  在變頻器的中間直流環(huán)節(jié)串接直流電抗器提高功率因數(shù)。
三、電源干擾
很多干擾信號(hào)是通過(guò)電源線傳播的，對(duì)于控制線路和控制裝置，其電源可采用1：1的隔離變壓器供電，并將隔離變壓器的屏蔽端可靠抗議地，如下圖所示：

四、傳感器輸出信號(hào)的抗干擾
傳感器到PLC（或其它控制器）去的弱電信號(hào)，可采用阻容濾波的方法減少干擾，如下圖所示。

傳感器的輸出信號(hào)，不論是電壓還是電流，經(jīng)過(guò)R、C阻容濾波，信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)被濾掉，輸出信號(hào)就平滑了。如傳感器是電壓信號(hào)，電阻R可以大一些，1K～幾百K均可，電容C從0.1～10uF；如是電流信號(hào)，則電阻R及PLC側(cè)的輸入電阻之和不能大于傳感器的最大電阻值，多數(shù)情況下R≤500Ω，電容C的值從0.1～10uF間。
五、控制器的開(kāi)關(guān)量輸入
有時(shí)PLC或其它控制器的開(kāi)關(guān)量輸入由于受外界干擾影響而瞬間輸入錯(cuò)誤，導(dǎo)致PLC產(chǎn)生誤動(dòng)作，這時(shí)在PLC的輸入端并上一個(gè)0.1uF的小電容就可以消除這種干擾，如下圖所示：

六、電氣電路控制失靈
用按鈕和開(kāi)關(guān)起停較遠(yuǎn)處交流電機(jī)（或設(shè)備）時(shí)，有時(shí)想停卻停不了，電路如圖所示：

由于開(kāi)關(guān)K離接觸器KM較遠(yuǎn)，兩根電線很長(zhǎng)導(dǎo)致其分布電容C將變得很大，在交流電路中，這個(gè)分布電容中將有位移電流流過(guò)，即使開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)也可能因KM維持能量不需太大而導(dǎo)致KM不釋放，設(shè)備停不下來(lái)，此時(shí)，可以按以下方法解決：
☆ 用直流信號(hào)遠(yuǎn)控；
☆ 在交流接觸器KM的線圈上并一個(gè)電燈或電阻，使分布電容流過(guò)的電流不足以維持線圈的吸合。
七、屏蔽雙絞線和屏蔽線接地
對(duì)于弱信號(hào)的傳輸，如能形成一對(duì)電流相等方向相反的回路，最好采用雙絞線，這樣導(dǎo)線本身就具有一定的抗干擾能力，因?yàn)閮蓚€(gè)相近的雙絞線形成的感應(yīng)電壓正好相反，本身就把外界耦合進(jìn)來(lái)的干擾信號(hào)給抵消掉了，如再加上良好的屏蔽，其干擾能力就更強(qiáng)了。多數(shù)弱電信號(hào)的屏蔽層可以在接收信號(hào)側(cè)（如PLC側(cè)）一點(diǎn)集中接地，或是兩邊都不接地，視現(xiàn)場(chǎng)的抗干擾效果而定。

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