雖然PLC具有很高的可靠性,并且有很強(qiáng)的抗干擾能力,但在過于惡劣的環(huán)境或安裝使用不當(dāng)?shù)惹闆r下,都有可能引起PLC內(nèi)部信息的破壞而導(dǎo)致控制混亂,甚至造成內(nèi)部元件損壞。為了提高PLC系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,使用時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題。
一、適合的工作環(huán)境
1.環(huán)境溫度適宜
各生產(chǎn)廠家對PLC的環(huán)境溫度都有一定的規(guī)定。通常PLC允許的環(huán)境溫度約在0~55°C。因此,安裝時(shí)不要把發(fā)熱量大的元件放在PLC的下方;PLC四周要有足夠的通風(fēng)散熱空間;不要把PLC安裝在陽光直接照射或離暖氣、加熱器、大功率電源等發(fā)熱器件很近的場所;安裝PLC的控制柜最好有通風(fēng)的百葉窗,如果控制柜溫度太高,應(yīng)該在柜內(nèi)安裝風(fēng)扇強(qiáng)迫通風(fēng)。
2.環(huán)境濕度適宜
PLC工作環(huán)境的空氣相對濕度一般要求小于85%,以保證PLC的絕緣性能。濕度太大也會影響模擬量輸入/輸出裝置的精度。因此,不能將PLC安裝在結(jié)露、雨淋的場所。
3.注意環(huán)境污染
不宜把PLC安裝在有大量污染物(如灰塵、油煙、鐵粉等)、腐燭性氣體和可燃性氣體的場所,尤其是有腐蝕性氣體的地方,易造成元件及印刷線路板的腐蝕。如果只能安裝在這種場所,在溫度允許的條件下,可以將PLC封閉;或?qū)LC安裝在密閉性較高的控制室內(nèi),并安裝空氣凈化裝置。
二、PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源和預(yù)防措施
電源的干擾
PLC系統(tǒng)控制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,空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)等產(chǎn)生的,通常稱為輻射干擾,若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi),就會收到輻射干擾,而在線路上感應(yīng)電壓。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化,刀開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過輸電線路傳到電源原邊??赡茉斐沙绦蝈e(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)誤,從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出,這將會造成設(shè)備的失控和誤動作,從而不能保證PLC的正常運(yùn)行。
與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各類信號之外,總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾;二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾,由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。
接地系統(tǒng)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,反而會引入嚴(yán)重的干擾信號,使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。
變頻器干擾
一是變頻器啟動及運(yùn)行過程中產(chǎn)生諧波對電網(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產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射干擾,影響周邊設(shè)備的正常工作。
電源干擾的抑制
一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。選用隔離性能較好的設(shè)備、選用優(yōu)良的電源、動力線和信號線走線要更加合理等等,對電源變壓器、中央處理器、編程器等主要部件,采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁性良好的材料進(jìn)行屏蔽處理,以防止外界干擾信號的影響。電源調(diào)整與保護(hù):電源波動造成電壓畸變或毛刺,將對PLC及I/O模塊產(chǎn)生不良影響。
對微處理器核心部件所需要的+5V電源采用多級濾波處理,并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整,以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓的影響。盡量時(shí)電源線平行走線,時(shí)電源線對地呈低阻抗,以減少電源噪聲干擾。其屏蔽層接地方式不同,對干擾抑制效果不一樣,一般次級線圈不能接地。輸入、輸出線應(yīng)用雙絞線且屏蔽層應(yīng)可靠接地,以抑制共摸干擾。此外可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器,以減少設(shè)備與地之間的干擾,還可以在電源輸入端串接LC濾波電路等。