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PLC干扰问题!!! 点击:6839 | 回复:21



龙唐西门道

    
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发表于:2008-05-07 11:40:09
楼主
PLC专为工业环境应用而设计,其为了适应此环境而采取了一系列抗干扰措施,已完全能可靠工作。但在非常恶劣的条件下,也会导致PLC误动作。如:电磁干扰、高温、欠电等。
电源、输入、输出接线是外部干扰入侵PLC的重要途径,为了提高PLC控制系统的可靠性,应采取相应的抗干扰措施。
一、抑制电源系统引入的干扰

PLC应尽可能取用电压波动较小、波形畸变较小的电源,PLC的供电线路应与其他大功率用电设备或强干扰设备分开。在干扰较强或是可靠性要求很高的场合可采用以下几种抗干扰方法:

1、在PLC电源的输入端加接隔离变压器,由隔离变压器的输出端直接向PLC供电,这样可抑制来自电网的干扰。隔离变压器的电压比可取1:1,在一次和二次绕组之间采用双屏蔽技术,一次屏蔽层用漆包线或铜线等非导磁材料绕一层,注意电气不能短路,并接到中性线;二次则采用双绞线,双绞线能减少电源线间干扰。
2、在PLC电源的输入端加接低通滤波器可滤去交流电源输入的高频干扰和高次谐波。在干扰严重场合,可同时使用隔离变压器和低通滤波器的方法。
二、抑制输入、输出电路引入的干扰
为了抑制输入、输出电路引入的干扰,一般应注意以下几点:
1、开关量信号不容易受外界干扰,可以用普通单根导线传输;
2、数字脉冲信号频率较高,传输过程中易受外界干扰,应选用屏蔽电缆传输;

3、模拟量信号是连续变化的信号,外界的各种干扰都会迭加在模拟信号上而造成干扰,因而要选用屏蔽线或带防护的双绞线。如果模拟量I/O信号离PLC较远,应采用电流传输方式。而不用易受干扰的电压信号传输;

4、PLC的输入、输出线要与动力线分开,距离在20cm以上,如果不能保证上述最小距离,可以将这部分动力线穿管,并将管接地。绝不允许将PLC输入、输出线与动力线高压线捆扎在一起;

5、应尽量减小动力线与信号线平行敷设的长度,否则应增大两者的距离以减小嗓声干扰。一般两线间距离为20cm。当两线平行敷设的长度在100--200m时,两线间距离应在40cm以上;平等敷设长度在200--300cm时,两线间的距离应在60cm以上;

6、PLC的输入、输出线最好单独敷设在封闭的电缆槽架内,线槽外壳要良好接地,不同类型的信号,如不同电压、不同电流类型的输入输出线,不能安排在同一根多芯屏蔽电缆内,而且在槽架内应隔开一定距离安放,屏蔽层应接地。

三、PLC的接地

1、PLC的接地最好采用专用的接地极。如不可能,也可与其他盘板共用接地系统,但须用自己的接地线直接与公共接地极相连。绝对不允许与大功率装置共用接地系统;

2、PLC的接地极离PLC越近越好,即接地线越短越好。PLC如由多单元组成,各单元之间应采用同一点接地,以保证各单元间等电位。当然,一台PLC的I/O单元如果有的分散在较远的现场(超过100m),是可以分开接地的

3、PLC的输入输出信号采用屏蔽电缆时,其屏蔽层应用一点接地,并用靠近PLC这一端的电缆接地,电缆的另一端不接地。如果信号随嗓声波动,可以连接一个0.1--0.47微法/25V的电容器到接地端;
4、接地线截面积应大于2平方。接地线一般最长不超过20m,PLC接地系统的接地电阻一般应小于4欧姆。



龙唐西门道

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发表于:2008-05-07 11:43:58
1楼

希望大家都来讨论一下在工程中遇到的PLc干扰问题!!

我就在工程中遇到过这样的问题。

所有的模拟量输入数值跳变非常厉害。检查输入电流,发现4-20mA电流非常稳定,一点都不跳变,但是在PLC中监视变量值就发现数值变化超级快。查找了半天原因才发现是因为现场仪表和机柜两边的屏蔽电缆都接地了,后来将仪表那边的接地断开之后就好了。

LUJUN

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发表于:2008-05-07 12:34:52
2楼

龙兄:

愚弟给你响应一下(以西门子为例子)

为什么当使用一个模拟量输入模块时,会接收到变化极大的值?
解答:
1. 可能正在使用一个自供电的传感器,或使用两个独立的电源分别用于CPU的扩展模拟量输入模块和传感器。两个电源的地之间没有互相连接。这就导致了一个高的波动的共模电压,影响模拟量输入的值。
2. 另一个原因可能是在模拟模块输入上的连接线太长或绝缘性很差。
补救措施:
1. 将模拟模块的端子 M 连接到传感器相应的端子,用于补偿这些变化。
注意事项:
请预先确保,在两个电源之间只有一个该连接。如果已经存在其它的连接,那么当添加一个块连接时,可能会发生不期望的补偿电流!
背景知识:
• 模拟量输入模块没有进行电位分离。
• 共模电压不能大于12V。
• 共模抑制在60Hz时为40dB 。
2. 利用模拟量输入滤波器:
在Micro/Win"View > System data module> Tab: Analog input filter"中。
• 选择要进行滤波的模拟量输入。
• 选择"Number of queries"以及"Dead Time"。
"Number of queries"域包含查询数目,通过这个数目,可以计算几个输出值的电流平均值。该值从最近的 n 个值开始计算,其中n是在"Number of queries"中的值。
停滞时间确定了与平均值的最大允许偏移。(更多信息可以在条目-ID 8574774中找到)
关键字:
测试值记录,信号衰弱

龙唐西门道

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发表于:2008-05-07 12:44:01
3楼
嗯 楼上的说得很好,学习了!!!!!

千山独步

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发表于:2008-05-07 14:39:50
4楼

大家说得都不错呢,可以参考一下这个:http://download.gongkong.com/file/2008/3/15/PLCshiyong.rar

苗子

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发表于:2008-05-08 14:23:09
5楼

学习了!!!!!!!!!!!!!!

谢谢哈

xcw

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发表于:2008-05-11 03:18:42
6楼

龙兄:我现在就遇到这样的问题,系统使用了fm455模板,温度检测经常出现调变,马上按你说的试试,谢谢!

草莓香

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发表于:2008-05-21 11:05:49
7楼
遇到2楼的问题,已经解决了。原因:1、传感器电源为自供点方式。模块是SM331,把模块M端与传感器M端相连。-----2楼回答的太好了。

浪子无情

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发表于:2008-05-21 11:27:35
8楼

学习了,楼上说的太好了,我要收藏!

☆★

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发表于:2008-05-21 13:33:25
9楼

学习一下,增长见识。

蜡笔小新不吃青椒

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发表于:2008-05-21 14:12:52
10楼

楼主讲的很好,我没有真正用过PLC,学习了~

想请教一下楼主和各位,24VDC传感器的屏蔽线如何接地?

龙唐西门道

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发表于:2008-05-21 15:50:45
11楼

这次去现场又碰到一个问题:模拟量备用芯的问题!!

一般我们模拟量是4~20mA的话都是两根线,但是一般电缆敷设的时候会敷设一根4芯的电缆,还有两根作为备用芯。但是如果这个备用芯不处理就放在机柜里的话会有一些意向不到的问题。这次在现场就是这样。备用芯都是与其它线一样放在了线槽里或者是直接竖起来靠边放着。也是模拟量信号有干扰,量电流,电流没有变化,但是在PLC内监视变量的值就会跳变很厉害。找了很长时间的原因都没找出来,最后试试把备用芯都给放下来,然后都给卷起来放在柜子最下面。这样一试之后果然好使,我估计是这些备用芯与其它线放在一起会有电磁干扰影响PLC。备用芯就像一根根的天线在放射电磁信号。

龙唐西门道

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发表于:2008-05-21 15:53:22
12楼
回复内容:
对:xcw 关于

龙兄:我现在就遇到这样的问题,系统使用了fm455模板,温度检测经常出现调变,马上按你说的试试,谢谢!

内容的回复:

问题解决了没有???

龙唐西门道

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发表于:2008-05-21 15:54:50
13楼
回复内容:
对:蜡笔小新不吃青椒 关于

楼主讲的很好,我没有真正用过PLC,学习了~

想请教一下楼主和各位,24VDC传感器的屏蔽线如何接地?

内容的回复:

如果是仪表侧的话,一般仪表上的接地都不会接,只在PLC侧做接地。

第一滴泪

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14楼

最近刚遇到干扰问题,过来看看,学习了

ts12345

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15楼
希望大家都来讨论一下在工程中遇到的PLc干扰问题!!

我就在工程中遇到过这样的问题。

guafa58

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发表于:2008-11-13 19:23:15
16楼

我好像还没有碰到的啊,以后碰到了的话一定研究一下啊

hzvhzv

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发表于:2010-02-05 09:00:50
17楼
克服工业自动化控制系统中前向过程通道的干扰措施之一

____MHM-05是一种模拟信号隔离器,有称作安全隔离栅、也有称作信号变送器、属于信号调理的范畴。其主要起抗干扰作用。正因为它有特强的抗干扰能力所以在自动化控制系统中应用非常广泛。尤其是在工业自动程度越来越高。一次传感器应用数量随此增多,对传感器的精度和灵敏度要求越来越高。控制程序也越来越复杂,对于工业现场的干扰是错综复杂的,由来自控制现场如电动机的启动停止、大电流接触器的切换、可控硅的调相、电弧电脉冲、电磁波等等复杂的干扰群,在系统设计时务必要充分的考虑采用隔离措施来确保系统的可靠性,切断各种可能引发干扰的通道。整个系统设计的可靠性是系统成败的一个非常重要的环节。所以对工业标准远传模拟量信号DC 4-20mA通过信号隔离器使输出模拟信号与系统完全隔离,不存在任何公共点,也就是通常被称之为绝缘隔离状态。这种技术措施的确是当今自动化控制系统中,克服前向过程通道最有效的抗干扰措施之一。

____信号隔离器其主要与DCS、PLC等工业智能测控系统配合使用。用来完善和补充系统模拟I/O插件功能,增强现场与远传信号的可靠性。但是目前市场上许多信号隔离器还需要另外加接辅助电源,还是以技术含量比较低的产品充彻市场,使用时会也带来不便。从系统可靠性角度来分析,其多一个部件的加入不但多增加了一个故障点的可发性,也可能引入了新的干扰通道。而今随着新技术新工艺的发展,许多器件的性能不断地完善,而且器件功耗已经下降到可以被忽略境地,因此上海蓝瑟机电科技有限公司新设计的MHM-05A 、MHM-05C型信号隔离器就是应用了现代新技术而设计的一种不需要外接任何辅助电源的隔离器。只有二个输入端,二个输出端,给系统设计和应用带来了方便。同时也提高了系统可靠性。MHM-05C在结构上采用了片状模块卡口式结构,可直接卡入标准DIN道轨,所以安装拆卸和维护非常方便。可以多片紧凑叠合安装在标准道轨上节省或替代控制柜输入、输出的接线端子。 MHM-05A 、MHM-05C 型信号隔离器为无源隔离型,单路输入,单路隔离输出。


hzvhzv

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发表于:2010-02-05 09:01:18
18楼
浅析PLC高速计数器的计数误差及有效克服计数误差的方法

____在应用PLC高速计数器时往往会碰到如下一系列问题,计数器与输入计数脉冲信号的脉冲电平不匹配。如旋转编码器、光栅尺数据输出是TTL电平,而PLC高速计数器为确保工业现场的高抗干扰性能,却要求接受的是0 - 24v传输脉冲信号、又有的编码器为了提高编码可靠性,提供A+、A-,B+、B-,Z+、Z- 对称反相的编码计数脉冲或者是提供A+、A-,B+、B-,Z+、Z- 对称反向的正弦矢量差分、差模信号,但PLC高速计数器要求接收的是单相计数脉冲。而使用者没有选择用到合适的转换接口而放弃了其中一相(编码器本因为要提高系统工业现场抗干扰能力,而提供的双相计数脉冲信号)进行计数。

____又如在应用旋转编码器、光栅尺的场合非单方向匀速运动,其运动速度是时快时慢、时动时静止、时正时反的不确定性、或者在运动速度非常低的场合,如果接口没有匹配处理好是非常容易发生计数误差的。还有脉冲数据传输距离稍长些,脉冲传输过程中会产生脉冲波形奇变。

____有许多应用场合虽然计数脉冲频率不高,而忽略了PLC高速脉冲计数器对计数脉冲的前后沿口是有速率要求(脉冲形成的上升、下降沿口响应速度要陡峭),尤其是在应用线数比较高的编码器在低速运行时,由于机械运动必然产生细微斗动或者编码器前级安有变速齿轮,就很容易会引起编码脉冲前后沿口上出现锯齿口。还有长期机械运动产生机械磨损,使间隙变大也会引起编码脉冲前后沿口上出现锯齿口。
在工业现场的干扰是错综复杂的,由来自控制现场如电动机的启动停止、大电流接触器的切换、可控硅的调相干扰、电弧电脉冲、电磁波等等复杂的干扰群,那纵向和横向电磁干扰是罗列不完。

____问题最终综合反映在计数脉冲上,产生了寄生毛刺信号或寄生干扰脉冲,寄生毛刺脉冲如果没有得到有效的遏止整形。所以必然会导致PLC高速计数器的计数精度不稳定、不可靠、产生累计误差、经常会碰到偶发性的计数出错等一系列问题。

____所以许多部件在实验室做模拟试验时是完好无误的,而一旦到了工业现场却出现种种不正常的现象。这往往是因为忽略了系统设计的整体概念,各个系统与系统之间的不匹配所产生的系统性干扰。它会直接影响到PLC控制精度,使得原本为了提高控制精度而设置的功能,却发挥不了本该提高精度的效果。即理论设计精度与实际得到的效果差距甚远。有时误认为PLC高速计数器质量有问题、编码器有故障、码盘线数还不够多……。且没有找到问题的真迹源头在哪里而无从着手,也没有采取有效克服措施或者没有找到有效的克服干扰的方法。

____为此我们针对这些在国内电气系统、工业自动化控制系统普遍存在而又常见的有共性的技术问题,专门精心比照分析,研究了许多国外引进的大系统集成项目,自动化控制程度比较高的比较经典的控制系统时。发现有许多是常被我们设计师所忽略的细节,往往认为是"多余"的或者是认为可以"节省"开销的部件,似乎那些接口件去掉照样可以工作,有些部件当下去掉确实反映不出有无的变化和必要性。尤其是在当前市场竞争白日化,比价竞争为竞标首选的不明智压力下。常常是会在做设计时从成本角度考虑被"精简"掉了。从而往往会形成许多国产化系统先天不足后天失调,在现场系统调试时常常卡口。在现场采取应急措施,此时所采取措施常常是不十分完善的治标不治本小仓贴。系统不耐用也就自然的了,反倒使工程日后无形的维护费用变大,似乎和前期项目投入是互不关联的两家之的事。其实质原因问题还是在自身,非常值得我们反思。

____我们对那些可"精简多余"接口部件进行分析研究后又在工业现场实地试验后方知,它在构成系统整体集合时存在的必要性,选好对应匹配的接口,是对系统长期稳定运行的可靠保障。尤其是精确度要求比较高的机械电气合一的数控项目中尤为重要。

____为此我们引进了国际上先进而又成熟的接口技术,吸收消化了许多针对性细节的处理方法。专门设计了半国产化的MHM-02A/B型双高速光栅隔离耦合器接口模块和MHM-06双高速差模信号转换器接口模块,而且分别还有多种输入输出方式组合,可以满足国内外现有各种形式的旋转编码器、光栅尺与各种PLC控制器的要求。它已经在许多PLC数控系统上,尤其是在那些"问题系统"上、和在老系统进行数控改造项目上,实际应用得到了验证。使许多项目控制精度有非常显著提高,使理论设计精度与实际得到的效果完全吻合。的确是"多"而不"余",着实能解决掉问题,起到事半功倍立竿见影的效果。从而再回首发现国际上许多著名品牌的产品为什么和我们的同类产品相比会有相当的差距呢?细细比较,我们的确是把知其所以,而不知其所以然的精华给忽略掉了。

____本智能接口的开发过程中得到了上海冶金自动化研究设计院、上海重型矿山机械设计院、上海机床研究所、上海重矿连铸技术工程有限公司、上海电气股份有限公司、上海交通大学机电控制与物流装备研究所、美特斯工业系统(中国)有限公司、上海新松机器人自动化有限公司、昆山世丰精密机械有限公司、上海魏森自动化科技有限公司、杭州华新科技有限公司、上海乔信精密机械有限公司、南京斯凯汽车设备制造有责任限公司、图尔克(天津)自动化系统有限公司、上海内燃机研究所、深圳市博联达科技发展有限公司等单位和工程技术人员的大力支持和协助,在此表示衷心感谢!

详细资料www.mhm-sh.com下载、欢迎技术探讨和技术咨询
上海蓝瑟机电科技有限公司


weilai7676

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19楼

说的太好了学习.....谢谢

hzvhzv

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20楼

变频器是强干扰源,具有电磁场干扰,光靠布线和磁环是不能彻底解决问题的


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