PLC與變頻器等電氣設備中的抗干擾措施

ID:107593 · 發表于 2016-3-11 01:22

一、共模干擾
當現場多路信號，如4～20mA、0～10mA、1～5V同時輸入多個控制器時，如下圖所示。
對于傳感器輸出的電流信號，只經PLC和變頻器的輸入阻抗之和不大于傳感器的輸出負載阻抗即可，壓力傳感器的信號可以同時串入PLC和變頻器，如只有壓力傳感器信號，則PLC和變頻器也都可以正常接收壓力傳感器的信號。而當液位傳感器的信號也同時接入PLC和變頻器時，因PLC接收信號的-端都在變頻器的+端，當兩傳感器的信號電流不一樣時，就有可能使PLC兩-端的電位有較大的差異，就就形成了共模干擾電壓。如PLC輸入端又互相不是隔離的，則會造成PLC的模擬信號輸入端接收不正常。變頻器的兩輸入信號是在PLC的后面，其-端電位可保持在變頻器內部電路設定的狀態，問題不大。

　解決的辦法如下圖所示，在PLC輸入信號的一端加裝隔離模塊，此時PLC的兩個-端中，由于一個是處于隔離狀態，所以不會出現兩個-端一高一低，與PLC內部電路不相適應的現象。

二、變頻器干擾
由于變頻器輸出的正統波中有許多高次諧波，這些諧波分量通過電源線，耦合、感應等方式傳播，嚴重時不但會造成傳感器或電子設備不能正常工作，還會造成變頻器自身出現接地故障不能正常工作。常采取的措施有以下幾項：
☆  變頻器按說明書正確可靠接地；
☆  變頻器載波頻率要盡是設低一此，降低諧波輻射強度，減少位移電流;
☆  變頻器輸出側安裝輸出電抗器，減少電纜的電磁輻射和位移電流；
☆  與變頻器連接的輸入輸出信號用隔離模塊或中間繼電器隔離開；
☆  變頻器電源輸入側安裝輸入電抗器，減少變頻器對電網的諧波污染；
☆  在變頻器的中間直流環節串接直流電抗器提高功率因數。
三、電源干擾
很多干擾信號是通過電源線傳播的，對于控制線路和控制裝置，其電源可采用1：1的隔離變壓器供電，并將隔離變壓器的屏蔽端可靠抗議地，如下圖所示：

四、傳感器輸出信號的抗干擾
傳感器到PLC（或其它控制器）去的弱電信號，可采用阻容濾波的方法減少干擾，如下圖所示。

傳感器的輸出信號，不論是電壓還是電流，經過R、C阻容濾波，信號中的高頻干擾信號被濾掉，輸出信號就平滑了。如傳感器是電壓信號，電阻R可以大一些，1K～幾百K均可，電容C從0.1～10uF；如是電流信號，則電阻R及PLC側的輸入電阻之和不能大于傳感器的最大電阻值，多數情況下R≤500Ω，電容C的值從0.1～10uF間。
五、控制器的開關量輸入
有時PLC或其它控制器的開關量輸入由于受外界干擾影響而瞬間輸入錯誤，導致PLC產生誤動作，這時在PLC的輸入端并上一個0.1uF的小電容就可以消除這種干擾，如下圖所示：

六、電氣電路控制失靈
用按鈕和開關起停較遠處交流電機（或設備）時，有時想停卻停不了，電路如圖所示：

由于開關K離接觸器KM較遠，兩根電線很長導致其分布電容C將變得很大，在交流電路中，這個分布電容中將有位移電流流過，即使開關K斷開也可能因KM維持能量不需太大而導致KM不釋放，設備停不下來，此時，可以按以下方法解決：
☆ 用直流信號遠控；
☆ 在交流接觸器KM的線圈上并一個電燈或電阻，使分布電容流過的電流不足以維持線圈的吸合。
七、屏蔽雙絞線和屏蔽線接地
對于弱信號的傳輸，如能形成一對電流相等方向相反的回路，最好采用雙絞線，這樣導線本身就具有一定的抗干擾能力，因為兩個相近的雙絞線形成的感應電壓正好相反，本身就把外界耦合進來的干擾信號給抵消掉了，如再加上良好的屏蔽，其干擾能力就更強了。多數弱電信號的屏蔽層可以在接收信號側（如PLC側）一點集中接地，或是兩邊都不接地，視現場的抗干擾效果而定。

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