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3 plc工程的抗干擾設計

　　為了保證系統在工業電磁環境中免受或減少內外電磁干擾，必須從設計階段開始便采取三個方面抑制措施：抑制干擾源；切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑；提高裝置和系統的抗干擾能力。這三點就是抑制電磁干擾的基本原則。控制系統的抗干擾是一個系統工程，要求制造單位設計生產出具有較強抗干擾能力的產品，且有賴于使用部門在工程設計、安裝施工和運行維護中予以全面考慮，并結合具有情況進行綜合設計，才能保證系統的電磁兼容性和運行可靠性。進行具體工程的抗干擾設計時，應主要以下兩個方面。

　　3.1設備選型

　　在選擇設備時，首先要選擇有較高抗干擾能力的產品，其包括了電磁兼容性（emc），尤其是抗外部干擾能力，如采用浮空技術、隔離性能好的控制系統系統；其次還應了解生產廠給出的抗干擾指標，如共模擬制比、差模擬制比，耐壓能力、允許在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環境中工作；另外是靠考查其在類似工作中的應用實績。在選擇國外進口產品要注意：我國是采用220v高內阻電網制式，而歐美地區是110v低內阻電網。由于我國電網內阻大，零點電位漂移大，地電位變化大；工業企業現場的電磁干擾至少要比歐美地區高4倍以上，對系統抗干擾性能要求更高，在國外能正常工作的控制系統產品在國內工業就不一定能可靠運行，這就要在采用國外產品時，按我國的標準（gb/t13926）合理選擇。

　　3.2綜合抗干擾設計

　　主要考慮來自系統外部的幾種干擾的抑制措施。主要內容包括：對控制系統及外引線進行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對外引線進行隔離、濾波，特別是原理動力電纜，分層布置，以防通過外引線引入傳導電磁干擾；正確設計接地點和接地裝置，完善接地系統。另外還必須利用軟件手段，進一步提高系統的安全可靠性。

　　3.3 電源系統

　　采用性能優良的電源，抑制電網干擾在控制系統中，電源占有極重要的地位電網干擾串入控制系統主要通過控制系統系統的供電電源（如cpu電源、i/o電源等）、變送器供電電源和與控制系統系統具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進入的。現在，對于控制系統系統供電的電源，一般都采用隔離性能較好電源，而對于變送器供電的電源和控制系統有直接電氣連接的儀表的供電電源，并沒受到足夠的重視，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數大，抑制干擾能力差，經電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。所以，對于變送器和共用信號儀表供電應選擇分布電容小、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術）的配電器，以減少控制系統系統的干擾。此外，為保證電網不中斷，可采用在線式不間斷供電電源（ups）供電，提高供電的安全可靠性。并且ups還具有較強的干擾隔離性能，是一種理想電源。

　　3.4電纜的選擇及敷設

　　為了減少動力電纜輻射電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜。在某工程中，采用了鎧裝屏蔽電力電纜，從而降低了動力線生產的電磁干擾，該工程投產后取得了滿意的效果。不同類型的信號分別由不同電纜傳輸，信號電纜應按傳輸信號種類分層敷設，嚴禁用同一電纜的不同導線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠近平行敖設，以減少電磁干擾。

　　3.5硬件濾波及軟件抗干擾

　　措施信號在接入機柜前，在信號線與地間并接電容，以減少共模干擾；在信號兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。由于電磁干擾的復雜性，要根本消除干擾影響是不可能的，因此在控制系統的軟件設計和組態時，還應在軟件方面進行抗干擾處理，進一步提高系統的可靠性。常用的一些措施：數字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時校正參考點電位，并采用動態零點，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術，設計相應的軟件標志位；采用間接跳轉，設置軟件陷阱等提高軟件結構可靠性。#p#分頁標題#e#

3.6接地點

　　正確選擇接地點，完善接地系統接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統是控制系統抗電磁干擾的重要措施之一。系統接地方式有：浮空方式、直接接地方式和電容接地三種方式。對dcs/plc控制系統而言，它屬低電平控制裝置，應采用直接接地方式。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號交換頻率一般都低于1mhz，所以系統接地線采用一點接地和串聯一點接地方式。集中布置的控制系統系統適于并聯一點接地方式，各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。如果裝置間距較大，應采用串聯一點接地方式。用一根大截面銅母線（或絕緣電纜）連接各裝置的柜體中心接地點，然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面大于22mm2的銅導線，總母線使用截面大于60mm2的銅排。接地極的接地電阻小于2ω，接地極最好埋在距建筑物10～15m遠處，而且控制系統系統接地點必須與強電設備接地點相距10m以上。信號源接地時，屏蔽層應在信號側接地；不接地時，應在控制系統側接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理，一定要避免多點接地；多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時，各屏蔽層應相互連接好，并經絕緣處理。選擇適當的接地處單點接點。

4 結束語

　　系統的干擾是一個十分復雜的問題，因此在抗干擾設計中應綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制干擾，對有些干擾情況還需做具體分析，對癥下藥，才能夠使控制系統正常工作。