可编程序控制器PLC原理及应用市公开课一等奖省赛课获奖课件

可编程序控制器(PLC)原理及应用

主讲林硕可编程序控制器(PLC)原理及应用9可编程序控制器PLC原理及应用第1页第九章

可编程序控制器维护和故障诊疗

可编程序控制器PLC原理及应用第2页主动维护被动维修可编程序控制器PLC原理及应用第3页1、对控制系统整体了解1）系统布局、功效块（单元块）、位置及其内容、信息流向；2）基本工作原理和主要工作流程；3）控制单元所设条件（包含转换条件和限制条件）；4）控制单元信息内容（尤其是每个PLCI/O内容）；5）单元块正常和异常工作情况指示（或显示），参数正常范围和报警值；6）各单元所用产品、型号、规格、工作电压、工作条件、工作环境要求；7）熟悉查阅工况参数及其方法，熟悉主要参数；8）做好信息备份，保管好技术资料，合理备妥备件。可编程序控制器PLC原理及应用第4页2、“XINHAILONG”控制系统与布局9个控制台、10个PLC控制单元、6个SCADA工作站、3个服务器。驾驶台：航行控制台；无线电控制台；左辅机控制台；右辅机控制台；疏浚控制台-----SCADA工作站（1个）；2个服务器；驾驶室PLC（包含操舵PLC）；DP/DT（动力定位/动力跟踪系统）PLC系统。工程（挖泥）控制间：挖泥控制台（3个）；SCADA工作站（3个）；PLC液压系统（艏）;PLC液压系统（艉）。集控室：推进控制柜；PLC模拟屏（2个）；左、右PLC配电板遥控系统；左、右PLC推进系统；SCADA工作站（1个）。计算机房：SCADA工作站（1个）；1个服务器。主机侧：左主机控制台；右主机控制台。分析：Figure2-9:TSHD“XinHaiLong”networklayout可编程序控制器PLC原理及应用第5页3、查阅技术说明资料中细节上、关键点指导说明；4、对尤其操作要求，依据操作手册，尽可能防止按经验操作。5、依据故障查询表确定问题：例PLC5处理器（1785）可编程序控制器PLC原理及应用第6页可编程序控制器PLC原理及应用第7页可编程序控制器PLC原理及应用第8页可编程序控制器PLC原理及应用第9页可编程序控制器PLC原理及应用第10页可编程序控制器PLC原理及应用第11页可编程序控制器PLC原理及应用第12页注意进入运行模式是异常操作可编程序控制器PLC原理及应用第13页可编程序控制器PLC原理及应用第14页可编程序控制器PLC原理及应用第15页6、微机控制系统故障诊疗

故障诊疗基本知识

一、计算机系统RAS指标RAS是可靠性Reliablity，可用性Availablity和可维性Serviceablity三者综合。它是衡量一个计算机系统好坏指标。可靠性R指在给定时间内计算机系统能够正常运转概率，通惯用平均无故障时间MTBF：MeanTimeBetweenFailue来表示。MTBF：越长，表示计算机系统可靠性越高。提升可靠性方法一是提升元件质量，改进结构工艺及完善逻辑设计等；二是发展容错技术。所谓容错技术就是允许故障发生，即尽管硬件有故障或软件有错误系统仍能正确执行特定程序能力。其基本方法是采取冗余技术。可维性S：计算机系统出现故障后，必须进行维修。在维修期间，计算机系统不能使用，这就降低了系统使用效率。所以要求系统应含有良好可维修性。通常可维性用平均修复时间MTTR：MeanTimeToRepair来表示。当前提升计算机系统可维性办法：提升硬件模块化结构。提升计算机系统在线/离线自诊疗能力。为修理管理人员提供必要资料和备件。可用性A指系统或资源处于可用状态程序，即使用效率。它是以系统在执行任务任意时刻能正常工作概率来表示，其表示式为：A=MTBF÷(MTBF+MTTR)可编程序控制器PLC原理及应用第16页二、冗余技术冗余就是多出意思。给计算机系统增加一些设备以提升系统可靠性，这些设备是多出设备，称冗余设备。没有这些设备系统照常能完成预定功效。(一)、硬件冗余硬件冗余又分静态冗余和动态冗余。静态冗余也称掩蔽冗余，是指采取串并配置和三模冗余等逻辑重合技术来有效地掩蔽硬件故障。三模冗余是指三个相同模块都从输入端接收输入信息，它们同时工作，得出结果送入三中选二表决器表决，表决器以多数结果最终输出信息，这么假如三个模块中有一个模块失效，最终输出仍是正确结果。实际上是二个正确模块把失效模块错误掩盖起来了，这就是掩蔽意思。动态冗余又称选择冗余，是采取辅助于系统来对主系统检测和故障定位。一旦检测到故障和确定故障部位，系统便自动修复。动态冗余包含故障检测、故障定位和系统恢复三个步骤：1．故障检测：可分并行检测(即检测和用户程序运行同时进行，如纠错检测等)和周期性检测(即有专门监督器定时中止用户程序，利用辅助子系统进行检测)。2．故障定位：依据检测蝗结果进行故障部件判断。衡量上两步标准是故障覆盖率、诊疗时间和分辩率。故障覆盖率是指能检测出来故障数目与故障总数目之比。分辩率是指故障定位细化程序。3．系统恢复：系统能够在操作系统控制下自动置换故障部件，也能够自动重新配置系统，以组成一个不一样计算机系统(称为降级)。自动置换可由切换开关实现也可由软件实现接着，必须对系统内关键性信息所受到破坏作出预计，重建这些信息，最终经过程序卷回，冗余结合使用。可编程序控制器PLC原理及应用第17页(二)、软件冗余有三类软件冗余：第一类是用软件实现硬件冗余，即用软件实现故障部位置换或系统重新配置。第二类是冗余程序，即为使系统在软件有故障情况下仍能运行，对同一个任务能够编写一些用不一样算法完成同一任务程序。这些冗余程序和原版程序，再加上“接收测试”程序组成了一个恢复块。所谓“接收测试”往往是依据预先给定程序结果所在范围来检测程序得出结果是否正确。第三类是备用修补程序，即在一些硬件，比如，一些传感器故障而一时不能修复情况下，运行一个缺乏这些传感器应急程序，以到达靠近控制目标。

可编程序控制器PLC原理及应用第18页三、故障分类(一)、按硬/软件分类：软件故障：系统程序和用户程序本身错误、有漏洞等造成控制错误或死机。因用户程序中数据丢失而引发控制异常等。硬件故障：1．参数故障，元件参数改变或超出允许而犯错。2．逻辑故障，逻辑电路出现了永久性逻辑；固定1(stuckat1)故障；固定0(stuckat0)故障。(二)、按故障连续时间分类：暂时性故障：故障待续时间短，有时能自动恢复，有时故障后经再开启，指令复执或程序卷回故障现象便自动消除。这类故障不需修理。所以在系统故障后，首先应经过再开启等方法判断是否暂时性故障，不要急于修理。固定性故障：故障后经重新开启等故障现象仍重复出现或仍连续存在。这类故障可经过诊疗程序等来进行故障定位。(三)、按故障影响面来分类：系统性故障：影响到整个系统故障。系统性故障往往引发程序中止、运行中故障停机、或系统不能开启、或永不停机等。这类故障多发生在计算机关键部件或内层接口部件上。局部性故障：仅影响一些局部故障。这类故障出现时，普通不会引发程序中止，整个系统大多能够继续运行，但局部系统工作错误，局部控制失灵，这类故障如不尽快修复，可能会引发故障扩大和蔓延，严重时也会造成程序中止。这类故障多发生在系统外层I/O接口电路等。可编程序控制器PLC原理及应用第19页微机控制系统自诊疗功效

一、在线自诊疗功效所谓在线自诊疗划指计算机系统在运行系统程序同时，定时或随时插入运行一些系统故障诊疗诊疗程序，当发觉故障时，能及时地给出故障指示或故障信息等。在线自诊疗程序由若干个自诊疗子程序组成，这些子程序被划分为不一样等级，用于诊疗不一样等级硬件或软件故障，为了确保系统主程序扫描周期，依据自诊疗程序轻重等级，详细确定每一个自诊疗程序插入周期，比如，尤其主要自诊疗程序可能几分钟插入一次，不太主要程序可能半小时或更多时间插入一次。我们希望计算机能够诊疗出全部故障，不过，故障自诊疗能力越强，系统中需要增加硬件和软件就越多，所以，到当前为止计算机系统自诊疗能力还是很有限。通常，计算机系统给出故障住处有以下几个形式：1．故障指示灯：在控制面板上或印刷电路板上装设一些指示灯，用这些指示灯分别表示不一样故障内容。比如，CPU故障指示、RAM故障指示、ROM故障指示、A/D故障指示等。2．故障代码和故障信息：在显示器和打印机上显示和打印若干个故障代码和故障信息，不一样系统能显示和打印故障代码和故障信息多少不一样，有几十个，有几百个，而且故障故障信息详细程度和准确程度也大不相同。可编程序控制器PLC原理及应用第20页3．故障图形显示：在90年代一引发新型系统中，整个系统硬件结构图形显示在屏幕上，在政党情况下，系统中每个部件都以正常颜色(绿色)显示，当某个部件或部件故障时，则该部件会变为红色而且闪光，假如鼠标单击闪光部位，屏幕上便会显示出详细故障信息，同时给出适当处理意见。4．故障信息库：有系统除了上述诊疗外，还能将故障资料保留起来，建立有将有效故障信息库，为智能式故障诊疗软件提供有用故障分析资料，逐步修正和增强系统自诊疗和自修复能力。应该指出是，计算机系统在线自诊疗系统所给出故障诊疗信息只是给我们指出故障大约部位，有时也可能给犯错误信息，所以在实际排除故障部位。有时，因为故障树辐射作用，自诊疗信息可能不正确，但假如我们灵活地沿着故障树向前或向后去寻找故障点，可能会很快找到故障点。可编程序控制器PLC原理及应用第21页二、离线自诊疗功效离线自诊疗是指在停顿系统程序情况下仅运行诊疗程序自诊疗功效对计算机系统进行比在线自诊疗愈加细致故障诊疗。这种需要，有时要几个甚至几十个小时才能诊疗完成。当前常有离线自诊疗功效有：1．系统开机时自诊疗程序。开机自诊疗程序主要检验CPU、存放器和所连接主要I/O设备，这种诊疗是一个简明诊疗，有些细节故障往往是诊疗不到。2．系统投入运行前检验程序。这种检验程序能够对控制系统每个主要部件和详细控制效果进行全方面地检验，经过这种试验能够准确必定地知道控制系统和控制效果好坏程序。经典检验程序，如主机遥控系统模拟试验功效、冷藏集装箱预检(PTI)功效等。这些检验程序开启和进入大都经过一些功效按钮操作才能实现。3．外置检验程序。有些系统，为了对存放器、CPU等主要部件进行尤其细致检验，专门提供了功效强大检验程序，为了节约空间，经常将这些程序存放在软盘或光盘中，使用时暂时装入运行。通常，离线自诊疗结果准确程度是比较大，其诊疗信息比在线自诊疗要准确和详细可编程序控制器PLC原理及应用第22页微机控制系统故障诊疗与排除

一、能引发程序中止或停机故障在运行中出现程序中止或停机故障可能会有两种情况：1．还没来得及给出任何故障信息，系统就完全死掉，键盘、鼠标、显示顺和打印机等都无反应。这种故障可能是电源故障，尤其是计算机系统电路板上集成电路芯片电源故障。判别和排队这类故障方法是检验交直流电源指示灯、电源保险丝状态，重新加电试验，必要时，更换直流电源。2．打印机和显示器上给出故障信息，但对各种设备操作和控制都失效。这种故障普通发生在CPU、存放器等计算机关键部件，管理维修人员应依据打印或显示故障信息进行灵活地分析后进行故障排除。系统中给出故障信息来自于系统中装设故障诊疗硬件和软件，能够必定说，既然给出了故障信息，那就必定有类似故障发生，只是不一定和故障信息中所描述完全一样，有时，可能是完全错误。所以，当你按照故障信息提醒处理故障时，若故障现象依然存在，那就应该把故障范围从故障住处中给出故障点向内或向外蔓延扩大，直至从中找出故障电路板或部件。假如一直不能找到确切故障部位，则试着开启相关离线自诊疗程序，对系统相关主要部位(存放器等)进行细致故障诊疗。可编程序控制器PLC原理及应用第23页二、不引发程序中止但能给出故障信息故障不引发程序中止但能给出故障信息故障主要指发出在I/O设备和I/O接口方面故障，这类故障发生时大都会打印或显示出对应故障信息和出现局部控制异常，但系统程序仍能继续运行。这类故障发生后，应首先依据故障信息给出提醒，查找相关图纸资料，确定可能发生故障电路板板位，然后进行换板试验。比如，故障信息为某种A/D故障，这时管理人员应首先依据该故障信息，查找这种类型A/D转换板插座位置，和更换电路板等。通常生产厂家为用户提供相关资料主要是：①中央系统及I/O接口电路板插座位置布置图，在图中应标明每个插座中电路板型号、名称、用途和I/O地址等。②I/O地址编码表、编码表应尽可能详细地表明每个输入/输出设备类型、现场位置、I/O地址、插座位置、设置名称、动作状态以及电路板引脚编号等。对于开关量输入/输出设备还应明确地表明每一个开关量信号是作为二进制哪一位，从电路板哪一个引脚接入电路板。以上资料对查找故障板位、更换插板乃至电路板修理等工作都是十分有用。比如，电路板型号是更换插板和购置备件主要依据；设备类型(开关量输入、模拟量输入、开关量输出、模拟量输出)、现场位置和插座位置是确定故障板位主要依据；电路板引脚编号则是电路板维修有用资料。假如系统所提供故障信息有错误，则管理人员应依据系统知识和自己经验，利用以上强调插座位置布置图和I/O地址编码表，采取后面将介绍插拔法和交换法，确定故障板位和排除故障。可编程序控制器PLC原理及应用第24页三、不引发程序中止也不给出故障信息故障因为软、硬件限制，故障检测系统检测不到元部件很多，比如计算机主机、内层部件以及I/O接口电路板上都有很多这么元部件，因这些检测不到元部件引发出故障，有时可能是极难诊疗和极难处理。这类故障发生后，普通短时间内不会引发程序中止。这类故障排除，全凭管理人员系统知识和维修经验，通常，采取以下方法进行故障诊疗与排除。1．

模块分割法模块分割是在维修人员头脑中分割，它建立在系统分析基础上。当维修任何一个部件时，假如没有以这种部件基本模块分析，就会感到无从下手。对于众多电路板模块，我们不能盲目无边际地把全部模块都测一遍。对于一个维修人员来说，即使难以准确地确认出现故障模块，也应该首先怀疑那些最可能出现故障模块。检验思绪应该从模块入手，当一个模块被确认无故障时，再查下一个模块，对详细模块采取不一样诊疗方法。这亲重复利用分割法，将无故障模块从有疑点折模块中分离出来，则故障点逐步缩小，直至找到故障点。可编程序控制器PLC原理及应用第25页2、分析法利用计算机控制系统基本知识，对故障现象进行系统分析：在系统分析基础上，确定故障类型，预计故障范围；在预计故障范围基础上，利用系统图纸、I/O地址码表和系统维修手册等资料，确定故障点及故障电路板位。3、

插拨法插拔法即经过拔除和插入相关电路板来确定故障部件方法。插拔法最适合诊疗系统死机及任何显示也没有等故障。出现这类故障时，首先把整个微型机系统缩小到最小单元。比如能够拔掉打印机电线，让打印机处于与系统完全断开状态，即可确定和排除是否由打印机引发故障；同理，拔掉打印卡、串行通讯卡、内存扩充卡、软盘卡、硬盘卡、软硬盘电源以及各种输入/输出接口板等也能够确定和排除是否由这些部件所引发故障等。普通说来，假如系统只剩下微机主机和电源时，微机仍可自检，假如自检经过，则说明故障在拔掉部件中，不然可怀疑部件就只剩下微机主反和电源了。当然，使用拔插法不是盲目标，而是在进行了初始诊疗和详细分析之后才有目标使用插拔法，假如盲目地插拔，其结果不但不能排除故障，还可能会造成使故障扩大或产生新故障，尤其是，若插拔电路板时没有放掉人体静电，或没相关掉电源，那么，产生新故障可能性是很大。可编程序控制器PLC原理及应用第26页4、

交换法交换是用相同插件、部件或器件进行交换，观察故障改变。显而见之，假如故障消失说明换下来部件是坏。故障未消失，说明其余地方还有故障，换下来部件还要作深入诊疗。交换能够是部件级，如两台显示器交换、两台打印机交换、两个键盘交换、两个软盘驱动器、两块电路板交换等；交换也能够是芯片级，任何可拔插相同芯片都能够交换，如RAM不一样排之间交换等。交换法需要具备两台以上机器工两台以上组件、电缆等为前提条件。应该指出是，系统中各个部件是亲密相关，它们相互影响，彼此牵连所以在排除故障时，往往要将以上三种方法交叉使用，才能确定故障部件。比如，判断微机没有5Ｖ电源故障问题。这个故障现象看起来是主板上没有5V电源，怀疑是电源问题，拔下电源插头，5V还是没有，假如不知道有稳压电源在无负载时无输出这一特点，一定会断定电源坏。只有等候更换了新电源时才能确定主板上有短路现象。可见没有5V电源是故障现象，真正故障是主板上短路故障。所以，故障部件确实认应该是部件功效分析前提下尽可能多排列组合。可编程序控制器PLC原理及应用第27页

微机和PLC控制系统常规维护与保养

做好常规维护与保养工作能够使系统故障率降低，增加设备使用寿命。引发计算机监控系统发生故障主要原因是：电源电压偏高或偏低，突然断电之尖峰电压冲击；机房内芯片上温度过高；机房内/芯片上灰尘堆积过多；噪声干扰；腐蚀；元件自然老化；因各种原因造成短路，开路和碰地；操作不妥等。针对上述原因采取以下办法：可编程序控制器PLC原理及应用第28页1．电源电压偏高或偏低，突然断电之尖峰电压冲击：电源电压偏离额定值20%以上，将不能满足计算机系统要求，尤其是突然断电时瞬间峰值电压将达5—10倍额定电压，对系统和元件都有较大损伤，应该防止。UPS不间断电源主要优点是：①在外部440V电源断电时，UPS电源中蓄电池将不间断地向用电设备供电，通常这种不间断供电能够维持15—30分钟，管理人员能够在段时间内对系统进行妥善处理和关机，这么既防止了突然断电尖峰电压冲击又实现了对系统信息妥善处理。②不间断电源输出电压是经过交流/直流和直流/交流两次逆变，所以，电源电压尤其稳定，而且电源电压波形光滑，不含各种毛刺电压，供电质量很好。使用UPS电源能够非常显著地降低和降低故障率，大大地提升系统使用寿命。

可编程序控制器PLC原理及应用第29页2．集控室/芯片上温度过高或过低：电子元件内部过热会使元件过早老化而损坏。另外，芯片在使用中所产生热量分布是不均匀，普通在引线部位发烧多，所以，芯片内部引线处尤其轻易因冷热不均而断路等。办法与日常管理：装备集控室空调和控制屏内冷却风机等。通常，集控室内温度应保持在22℃±8℃左右；控制屏内冷却风机能直接对发烧电路板进行冷却，有系统中冷却风机是自动控制，风机速度与温度成正比。所以在日常维护中，除集控室空调外，还应注意控制屏内冷却风机维护工作和定时清洁风机滤器，保持通风良好。

可编程序控制器PLC原理及应用第30页3．集控室/芯片上灰尘堆积过多：发烧元件易吸附灰尘和杂质。灰尘和杂质附着在芯片上，妨碍芯片散热，加速芯片老化损坏。另外灰尘和杂质附着在芯片引脚和印刷电路板上，使绝缘降低，引发芯片工作失常。办法：保持集控室和控制台内清洁，用好空调滤器和风机滤器。保持集控室门关严，以造成室内压力高于室外，机内压力高于室内以防室外灰尘进入室内，室内灰尘进入机内。如印刷电路板上灰尘太多，应停机拔出电路板用毛刷、无水酒精或电器清洁器进行清洁。可编程序控制器PLC原理及应用第31页4．噪声干扰：主要是电磁干扰(噪声频率在1HZ—10KHZ)；瞬态电磁干扰、大负荷电开关合/断、突然断电、跳闸等所产生尖峰电压等干扰。板内印刷线间所产生噪声；人体静电对电子元件击穿作用：前两种干扰在系统设计安装时已经采取了对应办法，而人体静电放电干扰则是管理维修人员要尤其注意事情：人和物体均能聚集相当多静电荷。人体上聚集静电荷最多可达2500V，瞬间放电电流可达4安培。假如一个带有大量静电荷操作者触及不绝缘或绝缘不好按钮或印刷电路板，那么，人体放电电弧将取量短距离入地，假如经芯片引脚放电，将马上损坏集成电路芯片和电子元件。假如室内空气相对温度较低(在50%以上)，则人体静电将随空气中份而放电，不易产生静电荷堆积。通常防静电办法有：有壳屏蔽，机壳接地。在触摸计算机工插拔印刷电路板前，先用手触摸接地金属物体放电。装恒温器，使机房湿度保持在50%以上，降低人体静电电荷大量堆积。可编程序控制器PLC原理及应用第32页5．腐蚀作用：空气中化学物质使电路板插脚接触表面腐蚀氧化而造成接触不良，引发系统发生不固定性故障，极难查出故障部位。防腐和防静电是一对矛盾，降低空气温度可降低腐蚀作用，但湿度又会使静电放电干扰增加。所以，普通使集控室内相对温度保持在55%±5%左右较为合理。另外应尽可能使系统保持连续运行。6．尽可能防止操作不妥及引发系统短路、断路和碰地现象不是工作需要不要随意操作各功效按钮和各种设备，插拔印刷电路板前必须放掉人体静电和关掉电源，以防止因操作不妥而损坏设备。在进行系统操作时，一定要按照要求程序进行操作，以避破坏系统软件或使存放器中内容丢失。对于安装在机舱各装置上传感器等接口设备要经常检验，以防因进水和碰撞等原因而引发短路、断路和碰地等故障。可编程序控制器PLC原理及应用第33页7、PLC控制系统故障诊疗经验交流

通常将PLC看成一个黑盒子，我们能够简单地依据I/O信号来判断故障位置。判断故障情况有两种，即模拟屏上闪烁故障信号和该运行设备在模拟屏上无显示。1、模拟屏上闪烁故障信号依据PLC控制站图纸，先检验该设备在模拟屏PLC柜内显示状态，假如相符合再检验现场PLC柜显示状态，一样符合时再继续检验PLC柜I/O端子、外联设备I/O端子，并由此推断出是设备故障还是PLC故障。以上过程能够用下面框图表示（如图1）。判断PLC柜I/O端子、外联设备I/O端子是否与状态信号相符方法很简单，只要用万用表直流电压档测量端子号与公共端电压值，为24V表示断开，无信号；为0V表示接通，有信号。可编程序控制器PLC原理及应用第34页2、该运行设备在模拟屏上无显示此时应判断是PLC没有给运行信号，还是给了运行信号而设备有故障不能运行。我们能够从现场PLC柜输出模块地址中观察有没有信号显示，继而检验PLC站输出继电器有没有吸合，再看外联设备电气柜有没有驱动信号。如有，而设备无运行，则是设备有故障，假如设备正常运行，则应从外联设备输入端往回查，过程恰好与第一个故障检验过程相反。以上过程可用下面框图表示（如图2）：可编程序控制器PLC原理及应用第35页假如设备正在运行，则按以下框图检验（如图3）。对模拟信号检测，因仪表采取是4~20mA输入，所以在模拟信号输入端串联一个万用表，检测模拟信号电流值，并与PLC输出值做比较，便可知道数值是否正确。有一个简单方法能够快速判断是PLC故障还是电器设备故障，就是采取短路法：将外联设备状态输入线断开，用一条导线将输入端口和公共线相连，这意味着给PLC一个接通信号，假如PLC有显示，则PLC正常；反之为PLC故障。找到故障点以后应做出对应处理。普通来说PLC发生故障可能性较小，大部分故障原因是接线松了，或线接错了，或继电器有故障等，亦有PLC模板烧毁情况，这时只能将PLC模板换掉。记住一定要断电操作，不然轻易把好模板烧毁，亦可能会牵连到PLC处理器。可编程序控制器PLC原理及应用第36页PLC控制系统应用抗干扰问题

随着科学技术发展，PLC在工业控制中应用越来越广泛。PLC控制系统可靠性直接影响到工业企业安全生产和经济运行，系统抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行关键。自动化系统中所使用各种类型PLC，有是集中安装在控制室，有是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家用提高设备抗干扰能力；其次，要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统抗干扰性能。二、电磁干扰源及对系统干扰1、干扰源及干扰一般分类影响PLC控制系统干扰源与一般影响工业控制设备干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化部位，这些电荷剧烈移动部位就是噪声源，即干扰源。干扰类型通常按干扰产生原因、噪声干扰模式和噪声波形性质不一样划分。其中：按噪声产生原因不一样，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声波形、性质不一样，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不一样，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用分类方法。共模干扰是信号对地电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应共态（同方向）电压迭加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差配电器供电室，变送器输出信号共模电压普遍较高，有可高达130V以上。共模电压经过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高主要原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。可编程序控制器PLC原理及应用第37页2、PLC控制系统中电磁干扰主要起源（1）来自空间辐射干干扰空间辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要经过两条路径：一是直接对PLC内部辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC通信内网络辐射，由通信线路感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生电磁场大小，尤其是频率相关，普通经过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。（2）来自系统外引线干扰主要经过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。来自电源干扰

实践证实，因电源引入干扰造成PLC控制系统故障情况很多，笔者在某工程调试中碰到过，后更换隔离性能更高PLC电源，问题才得到处理。PLC系统正常供电电源均由电网供电。因为电网覆盖范围广，它将受到全部空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部改变，入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引发谐波、电网短路暂态冲击等，都经过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采取隔离电源，但其机构及制造工艺原因使其隔离性并不理想。实际上，因为分布参数尤其是分布电容存在，绝对隔离是不可能。可编程序控制器PLC原理及应用第38页来自信号线引入干扰

与PLC控制系统连接各类信号传输线，除了传输有效各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种路径：一是经过变送器供电电源或共用信号仪表供电电源串入电网干扰，这往往被忽略；二是信号线受空间电磁辐射感应干扰，即信号线上外部感应干扰，这是很严重。由信号引入干扰会引发I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引发元器件损伤。对于隔离性能差系统，还将造成信号间相互干扰，引发共地系统总线回流，造成逻辑数据改变、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重，由此引发系统故障情况也很多。来自接地系统混乱时干扰

接地是提升电子设备电磁兼容性（EMC）有效伎俩之一。正确接地，既能抑制电磁干扰影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误接地，反而会引入严重干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。PLC控制系统地线包含系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统干扰主要是各个接地点电位分布不均，不一样接地点间存在地电位差，引发地环路电流，影响系统正常工作。比如电缆屏蔽层必须一点接地，假如电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。另外，屏蔽层、接地线和大地有可能组成闭合环路，在改变磁场作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，经过屏蔽层与芯线之间耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路正常工作。PLC工作逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位分布干扰轻易影响PLC逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位分布将造成测量精度下降，引发对信号测控严重失真和误动作。可编程序控制器PLC原理及应用第39页（3）来自PLC系统内部干扰主要由系统内部元器件及电路间相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路影响，模拟地与逻辑地相互影响及元器件间相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可无须过多考虑，但要选择含有较多应用实绩或经过考验系统。主要抗干扰办法1、采取性能优良电源，抑制电网引入干扰在PLC控制系统中，电源占有极主要地位。电网干扰串入PLC控制系统主要经过PLC系统供电电源（如CPU电源、I/O电源等）、变送器供电电源和与PLC系统含有直接电气连接仪表供电电源等耦合进入。现在，对于PLC系统供电电源，普通都采取隔离性能很好电源，而对于变送器供电电源和PLC系统有直接电气连接仪表供电电源，并没受到足够重视，即使采取了一定隔离办法，但普遍还不够，主要是使用隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以，对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大（如采取屡次隔离和屏蔽及漏感技术）配电器，以降低PLC系统干扰。另外，位确保电网馈点不中止，可采取在线式不间断供电电源（UPS）供电，提升供电安全可靠性。而且UPS还含有较强干扰隔离性能，是一个PLC控制系统理想电源。可编