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选煤厂电气干扰源类型及处理办法
摘要:PLC是专为工业环境应用而设计,内部为大规模集成电路,并采取了先进的抗干扰技术,整机具有很高的可靠性。但整机可靠性高只是保证系统可靠工作的前提,还必须在选煤厂PLC系统的设计和安装过程中采用相应措施,使PLC具有良好的工作环境,才能保证PLC系统可靠工作。
关键词:选煤厂 PLC 干扰电缆接地
中图分类号:F407文献标识码: A
PLC(可编程序控制器)是以微处理器为核心,综合了通信技术、计算机技术和自动控制技术而发展起来的一种数字运算操作电子系统,具有可靠性高,控制功能强,使用灵活,易于扩展等优点,因而在选煤厂控制中的应用越来越广泛。可靠性和稳定性是控制系统的关键性能,直接影响到选煤厂的安全生产和经济运行,而系统的抗干扰能力是关系到整个系统稳定和可靠运行的关键。选煤厂PLC控制系统中使用的各种类型PLC,主机通常是安装在控制室的机柜间内,而各远程分站分别安装在变电所低压配电室或生产现场,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统的可靠性,就要求对PLC系统设备本身以及工程设计、安装施工、使用维护等各方面引起高度重视,多方配合才能彻底解决问题,有效地增强系统的抗干扰能力。
一、PLC系统的基本组成
选煤厂PLC控制系统主要由控制主机、远程I/O单元和上位机、现场仪表等外部设备组成。其中PLC主机由CPU控制器、存储器、通讯模块和电源模块等部分组成。[1,2]上位机设置在控制室,与PLC柜之间通过工业以太网连接,远程I/O单元与控制主机以及远程I/O单元之间通过总线相连,使选煤厂各单元形成一个统一的控制网,完成全部信号采集、设备控制、工艺参数调整等功能。[3]
二、PLC系统在设计中采取的抗干扰措施

在选煤厂控制系统设计开始时,应充分考虑PLC的使用环境,采取必要的硬件措施以保障系统的稳定高效运行,主要采取的硬件措施有以下几点:
对屏蔽的处理。对供电电源的变压器、CPU、编程器等主要部件应采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理,消除外界信号的干扰。[4]
对滤波的处理采用各种滤波方式对供电系统的输入线路进行处理,抑制或消除高频干扰信号,减小各模块间的相互干扰。
电源的处理。电源的不稳定造成电压和电流的波动,将对CPU及I/O模块产生不良影响。对控制主机提供的DC5V电源采用多重滤波处理,并用电压调整器进行调整,以适应电网波动带来的电源波动的影响。电源线应尽可能平行走线,并对地呈低阻抗,以减少电源噪声干扰。其屏蔽层不同的接地方式,对抑制干扰的效果也不一样,次级线圈一般不能接地。为了抑制共摸干扰,输入、输出线应采用屏蔽层可靠接地的双绞线。
元器件的隔离。在主控制器与I/O模块电路之间,采用光电隔离措施,把他们有效地隔离,将PLC本机与地线环路中产生的噪声电信号及外部的干扰信号隔离开来,从而保障PLC的正常工作。
采用热插拔式模块结构 PLC模块在生产过程中发生故障时,可在不断电的状态下快速更换故障单元,使系统在最短的时间内恢复正常,把对正常生产的影响降至最低。

采用软件数字滤波的方式可提高输入信号的信噪比和有用信号的真实性。[5]选煤厂的环境中经常