在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，PLC（可編程邏輯控制器）作為核心的控制設(shè)備，其穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)行效率和質(zhì)量。然而，PLC在接收和處理模擬量信號(hào)時(shí)，往往會(huì)受到各種干擾，導(dǎo)致信號(hào)失真、誤動(dòng)作甚至系統(tǒng)崩潰。那么，面對(duì)PLC總被模擬量干擾這一問(wèn)題，我們?cè)撊绾斡行Ы鉀Q呢？

首先，我們需要明確模擬量干擾的來(lái)源。PLC接收到的模擬量信號(hào)，在傳輸過(guò)程中可能會(huì)受到來(lái)自電源、信號(hào)線、空間輻射以及系統(tǒng)內(nèi)部等多方面的干擾。這些干擾可能以放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等形式存在，按噪聲的波形、性質(zhì)可分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等。而按聲音干擾模式不同，又可分為共模干擾和差模干擾。共模干擾主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)電壓疊加所形成，差模干擾則是由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓。

針對(duì)這些干擾，我們可以從以下幾個(gè)方面著手解決：

一、專(zhuān)用接地與隔離措施

PLC系統(tǒng)應(yīng)有自己的專(zhuān)用接地，確保接地電阻小且接地良好。專(zhuān)用接地可以有效降低地電位差，減少共模干擾。同時(shí)，在PLC供電系統(tǒng)中加入隔離變壓器，可以從電源進(jìn)線側(cè)排除干擾源。此外，在信號(hào)源側(cè)加入1:1信號(hào)隔離器，可以進(jìn)一步隔離干擾信號(hào)，提高信號(hào)的抗干擾能力。

二、信號(hào)線與布線的優(yōu)化

模擬量信號(hào)和數(shù)字信號(hào)應(yīng)分開(kāi)走線，避免合用同一根多芯電纜，更不能和電源線共用電纜。這樣可以有效減少信號(hào)間的相互干擾。同時(shí)，模擬信號(hào)最好采用單獨(dú)屏蔽線，屏蔽層在輸入輸出側(cè)懸空，而在PLC側(cè)接地，以保護(hù)信號(hào)源免受外界干擾。對(duì)于信號(hào)線纜，應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源，如變頻器、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設(shè)備等，以減少空間電磁輻射對(duì)信號(hào)的干擾。

三、信號(hào)類(lèi)型的選擇與加強(qiáng)

在可能的情況下，選擇4-20mA作為信號(hào)類(lèi)型，這種信號(hào)類(lèi)型具有較強(qiáng)的抗干擾能力。同時(shí)，對(duì)于模擬信號(hào)負(fù)載是電磁閥類(lèi)的場(chǎng)景，最好選用1.5的線，以減少信號(hào)源的衰減。此外，在軟件中采用數(shù)字濾波或斜坡函數(shù)等算法，對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾和補(bǔ)償，也是提高信號(hào)質(zhì)量的有效手段。

四、硬件設(shè)備的選擇與優(yōu)化

在選擇PLC和模擬量輸入/輸出模塊時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮其抗干擾能力和隔離性能。優(yōu)質(zhì)的設(shè)備和模塊往往具有更高的抗干擾閾值和更穩(wěn)定的性能。同時(shí)，對(duì)于與PLC連接的各類(lèi)傳感器和執(zhí)行器，也應(yīng)選擇具有較好抗干擾能力的型號(hào)，以減少干擾信號(hào)的引入。

五、系統(tǒng)接地與屏蔽的完善

系統(tǒng)的正確接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等，應(yīng)確保這些地線之間電位分布均勻，避免存在地電位差。同時(shí)，對(duì)于電纜屏蔽層，應(yīng)確保其一端接地，避免兩端接地產(chǎn)生的電位差對(duì)信號(hào)造成干擾。此外，在PLC系統(tǒng)周?chē)O(shè)置屏蔽措施，如屏蔽柜、屏蔽網(wǎng)等，也可以有效減少空間電磁輻射對(duì)系統(tǒng)的干擾。

六、軟件編程與調(diào)試的優(yōu)化

在PLC的軟件編程過(guò)程中，應(yīng)充分考慮信號(hào)的抗干擾需求。例如，可以采用冗余編程技術(shù)，對(duì)關(guān)鍵信號(hào)進(jìn)行多次采集和判斷，以提高信號(hào)的可靠性。同時(shí)，在調(diào)試過(guò)程中，應(yīng)利用示波器、信號(hào)發(fā)生器等工具對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理干擾問(wèn)題。

七、培訓(xùn)與維護(hù)的加強(qiáng)

定期對(duì)操作人員進(jìn)行PLC系統(tǒng)操作和維護(hù)的培訓(xùn)，提高他們的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和故障處理能力。同時(shí)，建立完善的設(shè)備維護(hù)制度，定期對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行巡檢和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的干擾問(wèn)題。

八、案例分析與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以借鑒一些成功的案例和經(jīng)驗(yàn)來(lái)應(yīng)對(duì)PLC的模擬量干擾問(wèn)題。例如，在某些復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，通過(guò)引入信號(hào)隔離器、濾波器等抗干擾設(shè)備，有效提高了PLC系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的干擾問(wèn)題，我們可以進(jìn)行詳細(xì)的故障分析和排查，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為今后的工作提供參考。

▲拖動(dòng)示教控制器：DMC600MD

綜上所述，PLC總被模擬量干擾是一個(gè)復(fù)雜而棘手的問(wèn)題，但只要我們從接地、布線、信號(hào)類(lèi)型、硬件設(shè)備、系統(tǒng)接地與屏蔽、軟件編程與調(diào)試、培訓(xùn)與維護(hù)以及案例分析與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等多個(gè)方面入手，采取綜合性的措施，就可以有效降低干擾對(duì)PLC系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在實(shí)際應(yīng)用中，我們應(yīng)結(jié)合具體場(chǎng)景和需求，靈活運(yùn)用這些方法和技巧，為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

審核編輯 黃宇