控制系统中PLC的抗干扰措施

第２７卷第２期　哈　尔　滨　轴　承　Ｖ０１．２７　Ｎｏ．２　２　０　０　６年６月　Ｊ０ＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＨＡＲＢｌＮ　ＢＥＡＲｌＮＧ　Ｊｕｎ．２　０　０　６　控制系统中ＰＬＣ的抗干扰措施　王淑华　，张文涛　（１．公主岭轴承厂电气自动化室，吉林公主岭１３６１００；２．公主岭市公路工程段热拌分厂，吉林公主岭１３６１００）　摘要：ＰＬＣ应用于工业生产中，都涉及到工业实时控制中的抗干扰问题。针对干扰的来源，从实用的角度采取几　种抗干扰措施来提高ＰＬＣ的可靠性，使控制系统稳定工怍。　关键词：控制系统；ＰＬＣ；抗干扰措施　中图分类号：ＴＭ５７１．６　１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２—４８５２（２００６）０２—００３３—０３　ＷＡＮＧ　Ｓｈｕ—ｈｕａ，ＺＨＡＮＧ　Ｗｅｎ—ｔａｏ　（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｇｏｎｇｚｈｕｌｉｎｇ　Ｂｅａｒｉｎｇ　Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｇｏｎｇｚｈｕｌｉｎｇ　１３６１００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｈｏｔ　Ｍｉｘｉｎｇ　Ｓｕｂ—Ｆａｃｔｏｒｙ，　Ｇｏｎｇｚｈｕｌｉｎｇ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｇｏｎｇｚｈｕｌｉｎｇ　１　３６１　００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓ嗽ＰＬＣ　ｂｅｉｎｇ　ｕｓｅｄ　ｉｎｔｏ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｉｔ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ａｎｔｉｊａｍｍｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｉｔｓ　ｓｏｕｒｃｅ，ａ　ｓｅｖｅｖａｌ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆＰＬＣ，ｔｏ　ｍａｋｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｏｒｋ　ｓｔｅａｄｙ．　Ｉ￣ｗｏｒａｓ：ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ；ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ｌｏｇｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ａｎｔｉｊａｍｍｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅ　控制系统是用来控制一特定生产过程的电气　装置，控制系统中的ＰＬＣ（可能许多台ＰＬＣ联网）　连接到各个控制器件，监控机械操作的开关、步进　电机、电磁铁和传感器等装置。　可编程序器简称ＰＬＣ，是控制系统中直接控　制加＿Ｔ过程的部分。按照存在存储器中的程序，接　收与其连接的输入设备传来的开关量给与与其连　Ｉ　ＰＬＣ框ｌ　接的输出设备，以产生动作。ＰＬＣ可以用来控制简　单的、重复性的任务，也可以和其它ＰＬＣ或上位　使用中应要求隔离变压器的屏蔽良好接地，另外，　机连接，集合控制复杂的生产过程。为此对它的可　隔离变压器的初、次级均需用双绞线以减少电源　靠性和抗干扰能力有了更高的要求。下面结合　线问的干扰，这样干扰信号经滤波隔离后可减弱　ＰＬＣ框图说明在系统设计与安装时应采取的抗干　许多。如果在隔离变压器前加入滤波器则效果会　扰措施　更好　２　电源的抗干扰措施　３　输入输出信号的抗干扰措施　在控制系统中来自电源的十扰占有很大的　３．１输入信号的抗干扰措施　比例。一般采用隔离变压器进行隔离，隔离变压器　ＰＬＣ能够接收自动设备或手动设备输入来的　的容量应比实际需要的要大１．２—１．５倍左右，在　信号，也可通过按钮开关、键盘或类似器件接收用　户送来的数据，自动输入来自各种各样的器件如　收稿日期：２００６—０２—２０　微动开关，定时器，编码器，光传感器等。这样就存　作者简介：王淑华（１９７１一），女、Ｔ程帅　维普资讯 http://www.cqvip.com

・３４・　哈　尔　滨　轴　承　第２７卷　在着输入线问的串模干扰和输入线与大地问的共　模干扰。　３．２输出信号的抗干扰措施　ＰＬＣ能够输出信号给自动控制用的许多设　备，一些最普通的设备是电机、电磁铁、伺服电机、　抑制串模干扰的主要措施有　（１）屏蔽，　（２）滤波，　阀门、开关、指示灯、蜂鸣器和报警器等等。这其中　（３）分开走线或绞纽线传送信号等等。　消除共模干扰的主要措施有　（１）采用双层屏蔽浮地技术，　（２）系统一点接地，　（３）隔离放大器，　的一些，如电机、电磁铁、伺服电机、阀门，直接作　用于被控制系统，而另一些如指示灯、蜂鸣器和报　警器提供输出信号以告示操作人员。但对于ＰＬＣ　系统为开关量输出，可有继电器输出、晶闸管输　出、晶体管输出三种形式。具体选择要根据负载要　求来定，若负载超过了ＰＬＣ的输出能力，应外接　继电器或接触器。　表保护Ｐ　Ｌ　Ｃ输出触点，防止突变干扰的措施　（４）光电藕合等等。　上表列出了若接有感性负载时为保护ＰＬＣ　接地与屏蔽是应用中抑制干扰的主要措施之　一的输出触点、防止突变可能产生干扰在设计时应　采取的相应措施。　，大部分ＰＬＣ的ＣＰＵ板都增加一块金属板焊在　电路板的地线上，或是将ＣＰＵ板单独做成一个金　属壳封装的插件，都是为了更好地屏蔽。　４外部配线的抗干扰措施　由于外部配线之间存在互感和分布电容，进　行信号传送时会产生干扰，为了防止或减少外部　配线的干扰，交流输入、输出信号应分别使用各自　的电缆．并且输入信号线有些场合一定要用屏蔽　线，对于控制器的接地线要与电源线或动力线分　６　结束语　在实际工作环境中，干扰总是客观存在的。有　的在设备内部，有的在设备外部。内部干扰与系统　结构有关，它可以通过精心设计，改变结构布局和　生产工艺等措施，将内部干扰抑制到工程所允许　的程度。外部干扰是随机的，它与系统结构无关，因　而难以对干扰源加以限制，而只能针对不同情况，　采用不同的措施来处理。　开，输入、输出信号线要与高电压大电流的动力线　分开配线。　５　ＰＬＣ装置的接地与屏蔽　维普资讯 http://www.cqvip.com

第２期　王淑华，等：控制系统中ＰＬＣ的抗干扰措施　・３５・　总之，ＰＬＣ作为一种特殊的控制计算机，在丁　业实时控制中的共性问题一抗干扰问题，是系　统的一个重要问题。以上主要讨论硬件部分。在软　件设计和编程上，可以利用软件的冗余设计技术　设计程序，来屏蔽输入元件的误信号和输出原件　（上接第２８页）　３．２改进前冲裁模工作原理　当压力机滑块上行时，上、下模具分离，此时　将一定宽度的条料置于退料板７上，并在退料板　上前后滑动。在南前、侧挡料销的定位下，即可确　定冲裁位置，当压力机滑块下行时，由于退料板、　退料筒１１分别高出凸模、凹模和凸凹模０．５ｍｍ，　在打击杆１６、顶板１、顶杆２、弹簧１３的作用下，　条料被退料筒和退料板夹紧。压力机滑块继续向　下运行并开始冲裁，冲下的Ｔ件　在凹模６的内　径、凸模的外径及退料筒的上平面上，由退料筒、　退料板分别在打击杆、顶板、顶杆和弹簧力的作用　下推出凸、凹模刃口。冲孑Ｌ废料卡在凸凹模内并由　继续冲下的料饼一个一个的叠加，直至脱离凸凹　模刀口落下，并从压力机磁台中心孑Ｌ中排出，此时　压力机一个行程结束，一个Ｔ件冲裁完毕，开始进　行下一个工件的冲裁。在模具的设计过程中，凸　模、凹模、凸凹模、退料筒、退料板需要设计。　３．３改进前冲裁模特点　模座上的两个导柱对称，且导柱在模座的两　个对角线上，受力合理，寿命较长。但条料的宽度　受到一定的限制。该结构较复杂，修、换、调整模具　１．模把２【：模座３．，　ｆＬ』１模４．橡胶簧５．凹模　６．下模鹰７．退料杆８退料筒９．凸【Ｌｒ】座ｌＯ．导柱　罔２改进后冲裁模结构　的误动作。也可对一些重要模拟量参数进行多次　采集。对位置和报警信号进行延时判定，同时利用　硬件和软件的抗干扰技术，让ＰＬＣ最大限度Ｔ作　在理想状态。　（编辑：王立新）　较困难，中停时间较长。　４改进后冲裁模分析　４．１　改进后冲裁模结构　经过改进的冲裁模如图２所示，由模把、废　料道、上模座、凸凹模、橡胶簧、挡料销、凹模、下模　座、退料杆、退料筒、凸模、凸模座、导柱、导套，结　合螺栓等组成的。　４．２改进后冲裁模工作原理　在凹模上设置定位销钉，采用弹性卸料及出　件。冲压时，滑块上行，料被送入冲模，并与挡料销　接触，以保持板料在冲压时处于正确位置。滑块向　下运行时，由橡胶簧与退料筒将板料夹紧，接着开　始冲裁，冲下的工件卡在凹模内、凸模外径及退料　筒平面上，由退料筒、退料杆在弹簧力的作用下推　出凸、凹模刃口。冲孑Ｌ废料卡在凸凹模外径上，由　橡胶簧将废料推出落在凹模上。板料由凸凹模内　径累积向上排列至模把出口排出废料。在模具的　设计过程中，凸模、凹模、凸凹模、退料筒需要设　计。　４．３改进后冲裁模特点　（１）结构简单，易加工，成本降低。　（２）采用两导柱在一侧的模具形式，对原材料　的形状、宽度有了较大的扩展，可加工各种边、角　废料，操作上也较方便。　（３）上、退料采用橡胶簧，对胎时卸下胶簧。对　完胎时装上胶簧即可加Ｔ，装卸方便，便于调整，　提高了Ｔ作效率，降低了中停时间　（４）使用此套模具操作方便。　５　结论　综上所述，在不同的场合，应使用不同的冲裁　模。当原材料的形状多变、尺寸不一时，应选择第　二种冲裁模来加工。当采用条料来加Ｔ时，可采用　第一种形式的冲裁模，做到物尽其用。随着生产形　式的不断发展，第二种形式的模具应用越来越广　泛，可以扩展到许多领域，如筐形保持架切底模就　可以采用导柱均在一侧的模具加工。　（编辑：钟媛）