摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,可編程序控制器PLC在工業(yè)控制中的廣泛應(yīng)用,它的可靠性直接關(guān)系到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行。而PLC控制系統(tǒng)的抵抗干擾的能力是整個生產(chǎn)系統(tǒng)可靠運行的關(guān)鍵。目前,各種類型的可編程序控制器PLC一般集中安裝在集控室或是生產(chǎn)現(xiàn)場,它們大都處在強電電路和強電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。所以,要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性,一是需要PLC生產(chǎn)廠家提高PLC硬件的抗干擾能力,二是需要工程設(shè)計人員充分利用PLC組態(tài)軟件來消除干擾,這樣才能有效地增強系統(tǒng)的抗干擾的性能。 關(guān)鍵字:抗干擾的方法 PLC 　　引言: 　　PLC控制系統(tǒng)由于具有功能強、程序設(shè)計簡單、擴展性好、維護方便、可靠性高、能適應(yīng)比較惡劣的工業(yè)環(huán)境的特點,因此在工業(yè)企業(yè)廣泛應(yīng)用。但是由于工業(yè)環(huán)境條件惡劣,以及各種工業(yè)電磁,輻射干擾等,影響PLC控制系統(tǒng)的正常工作,因此必須重視PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計。為防止干擾,可以采用硬件和軟件相結(jié)合的抗干擾方法。 防止硬件干擾的方法有:1采用性能優(yōu)良的電源來抑制電網(wǎng)引入的干擾2電纜的選擇與鋪設(shè)來降低電磁干擾3完善接地系統(tǒng)4采用光電隔離來抑制輸入輸出電路引入的干擾等。 而利用PLC軟件來減少干擾是PLC控制系統(tǒng)正常、穩(wěn)定工作的重要環(huán)節(jié)。下面主要分析在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用的利用PLC組態(tài)軟件來減少干擾的方法: 　　一、減少數(shù)字量輸入擾動的方法 　　1、 計數(shù)器法 [align=center] 圖1[/align] 　　CON—計數(shù)器 　　NOT—非門 　　RS—復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器 　　IN—輸入 　　OUT—輸出 　　N—脈沖采樣個數(shù) 　　注釋：當(dāng)外部有信號輸入時，控制系統(tǒng)采集連續(xù)的N個脈沖使RS觸發(fā)器輸出為“1”，只有當(dāng)外部輸入信號由“1”變成“0”時，RS觸發(fā)器的復(fù)位端為“1”，將RS觸發(fā)器的輸出復(fù)位成“0”。而當(dāng)有瞬間干擾脈沖時，CON計數(shù)器將采集不到連續(xù)的N個脈沖，CON計數(shù)器無法輸出，這就起到了減少干擾的作用。（N一般情況下取2） 　　優(yōu)點：響應(yīng)速度快，對周期性的瞬時干擾起到了一定的抑制作用。 　　缺點：不能消除超過CON計數(shù)器采樣時間的干擾。 　　2、延遲輸入法 [align=center] 圖2[/align] 　IN—輸入 　　OUT—輸出 　　TIME（ET）—延時時間 　　TON—延時輸出（其曲線如下圖） [align=center] 圖3[/align] 　　注釋：當(dāng)輸入IN=1時，啟動計數(shù)器直到計時時間（PT）=延時時間，OUT=1。當(dāng)計數(shù)器計時時間〈延時時間，OUT=0。延時時間最好取1S以內(nèi)。 　　優(yōu)點：消除了短時的周期干擾。 　　缺點：響應(yīng)速度慢，不利于信號的快速傳輸。 　　二、減少模擬量輸入擾動的方法 　　1、限幅法 [align=center] 圖4[/align] 　　MOVE—移動保持指令（使能端EN=1，OUT=IN。EN=0，OUT保持前次值） 　　GE—大于等于指令（OUT=1，IF IN1≥IN2） 　　LE—小于等于指令（OUT=1，IF IN1≤IN2） 　　HL—上限設(shè)定值 　　LL—下限設(shè)定值 　　注釋：當(dāng)模擬量輸入信號在HL和LL之間時，OUT=IN。當(dāng)IN-AI信號超出或等于HL或LL時，GE或LE判斷IN-AI信號，使OUT1或OUT2輸出“1”去封鎖MOVE，從而保持MOVE的輸出為HL或LL的設(shè)定值。也就起到了限幅的作用。 　　優(yōu)點：能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾。 　　缺點：平滑度差。 　　2、延遲濾波限幅法 [align=center] 圖5[/align] 　　MOVE—移動保持指令（使能端EN=1，OUT=IN。EN=0，OUT保持前次值） 　　GE—大于等于指令（OUT=1，IF IN1≥IN2） 　　LE—小于等于指令（OUT=1，IF IN1≤IN2） 　　HL—上限設(shè)定值 　　LL—下限設(shè)定值 　　LG—延遲濾波指令（其曲線如下圖） 　　TIME—延遲濾波時間 [align=center] 圖6[/align] 　　注釋：功能基本和限幅法相同，只是在輸入端增加了一個延遲濾波器，對輸入信號起到了延遲緩沖的濾波。 　　優(yōu)點：有效地抑制了周期性的脈沖干擾。平滑度比限幅法有所改善。 　　缺點：信號響應(yīng)速度減緩。 　　3、延遲濾波比較法 [align=center] 圖7[/align] 　　LG—延遲濾波器 　　SUB—減法指令 　　ABS—絕對值指令 　　GE—大于等于指令 　　HL—最大偏差值 　　TIME—延遲濾波時間 　　注釋：正常情況輸入信號IN-AI經(jīng)過一階延遲濾波后直接輸出，OUT=IN-AI的值；當(dāng)有突變信號時，輸入信號IN-AI經(jīng)過一階延遲濾波后與含有突變信號的輸入信號IN-AI相減取絕對值（無論出現(xiàn)正偏差還是負(fù)偏差），與HL值比較，若大于等于HL的預(yù)設(shè)值，OUT1=1，將LG—延遲濾波器切換成跟蹤狀態(tài)，此時OUT就保持了輸入信號IN-AI突變前的值。直到突變信號減弱，OUT1=0，OUT=IN-AI。 　　優(yōu)點：對周期性干擾具有良好的抑制作用。平滑度高。 　　缺點：靈敏度取決于TIME—延遲濾波時間的大小。 　4、積分消抖濾波法 [align=center] 圖8[/align] 　　LG—延遲濾波器 　　SUB—減法指令 　　GE—大于等于指令 　　LE—小于等于指令 　　OR—或門（自做的DFB功能塊） 　　NOT—非門 　　TON—延時輸出 　　EOR—異或門 　　MOV—移動保持指令 　　PI—比例積分調(diào)節(jié)器 　　HL—最大正向偏差值 　　LL—最大負(fù)向偏差值 　　TIME—延遲濾波時間 　　TIME1—延遲輸出時間 　　TIME2—延遲濾波時間 　　注釋：參數(shù)設(shè)置：LG（TIME=1S），TON（TIME1=10S），LG1（TIME=30S），HL=0。2，LL=-0。2 ，PI（TI=10S，將P放開封鎖成為純積分調(diào)節(jié)器） 　　一、 小信號在變化幅度中變化時 　　1、 最終狀態(tài)：此時為穩(wěn)態(tài)，輸入與輸出相近。OR輸出為“0”，NOT=1，TON時間已超出10S，EOR=0，MOV不保持，PI不積分，SUB=0，信號走PI的跟蹤回路，LG1濾波后輸出。正常的信號流向：IN→LG→PI的跟蹤→LG1（濾波30S）→輸出 　　2、 小信號的暫態(tài)變化：（在TON=10S之前）OR=0，NOT=1，TON未到10S，EOR=1，MOV保持，PI積分作 用，LG1未起作用，輸出跨越LG1（TIME=30S），直接到輸出端，此時為線性跟蹤濾波狀態(tài)。 　　二、 信號大幅度變化時（≥HL，≤LL） 　　OR=1，NOT=0，TON不起作用，EOR=0，所以LG1（TIME=30S）不起作用，PI不起作用走跟蹤。正常的信號流向：IN→LG→PI的跟蹤→LG1的跟蹤→輸出 　　三、 總結(jié)： 　　1、 小信號在10秒之內(nèi)，經(jīng)過LG（TIME=1S），PI的積分作用，跳過LG1（TIME=30S），直接輸出，實現(xiàn)輸入信號的濾波和跟蹤狀態(tài)。 　　2、 小信號在10秒之后，經(jīng)過LG（TIME=1S），PI的跟蹤和LG1（TIME=30S）跟蹤輸入。 　　3、 大信號變化時，LG（TIME=1S）作用，LG1（TIME=30S）不起作用，此時為輸出快速跟蹤。 　　優(yōu)點： 對于被測參數(shù)有較好的濾波效果， 對周期性干擾具有良好的抑制作用，平滑度高。 　　缺點： 對于變化緩慢的輸入信號響應(yīng)慢。 　　結(jié)束語 　　上述所分析的方法，均在生產(chǎn)實際中得到檢驗，取得了一定的效果，并隨著生產(chǎn)實際的需要和經(jīng)驗的積累，不斷完善其對干擾的軟件處理方法。