PLC与伺服系统组成的抗干扰

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PLC与伺服系统组成的抗干扰

1概述在应用过程中，干扰是比较常见的一种问题，如何有效的处理好这个问题，随着工业控制技术的发展，PLC和伺服技术得到了很大的空间发展，交流伺服电机控制采用的磁场定向同步控制，具有动态响应快，稳态运行精度高，转矩脉动小，低速平滑性，做为进给传动得到广泛应用，PLC一般具备脉冲输出接口，所以以PLC和脉冲式伺服组成的简易数控系统是经济型机器的首选。PLC和伺服都是专门为工业控制环境而设计的，因此本身可靠性强，所以在一般的控制系统中不用抗干扰设备或进行简单抗干扰设计就可以安全应用了，但在特别恶劣的应用环境中，如强电场、强磁场、冲击和振动环境，控制系统和执行机构并不一定能可靠地工作，另外，在对可靠性要求特别高的场合，就要对控制系统和伺服进行特别的抗干扰设计，为提高系统的可靠性，首先要认真分析相应的应用环境中各种可能产生干扰来源。2系统中主要的干扰来源和措施2.1、PLC

PLC控制系统的干扰分为两类：内部干扰、外部干扰。内部干扰，是PLC本身的问题，外部干扰，包括线的传入（电源、信号、）空间感应和辐射干扰、地线传入的干扰。在现实实际状况中，内部干扰的状况比较少见，首先分析来自外部的干扰。

（1）电网干扰

在PLC控制系统中，电源占有极其重要的地位，也是干扰进入PLC的之一，如大功率电动机、交直流传动装置，变频器、家用电器等等，这些设备的启、停和高次谐波，假使使用PLC系统的交流供电电源，在干扰较强或可靠性要求高的，可以在PLC的交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器，屏蔽层应可靠接地，

（2）空间感应和辐射的干扰

大多PLC控制系统所处的空间中有各种各样的电场和磁场，如电力网络、雷电、无线电广播、电话、雷达、高频感应加热设备，这些电磁场统称为辐射干扰，控制系统受到干扰素的程度和辐射的强弱和频率有关，主要通过两种辐射途径：直接对PLC内部辐射，由电路感应产生干扰。对PLC通信网络的辐射，针对此种干扰，屏蔽、滤波和接地是三种主要的方法。（3）由信号线引入干扰

相邻信号线上的串扰信号会在被串单线路上产生噪声或在被串线路对产生耦合信号，在被串线路上有串扰信号存在。由信号引入干扰会引起I/O接口信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器相互干扰，引起共地系统总线回流，造成数据变化、误动、死机。（4）由地线引入的干扰

接地的目的有两个：一是为了安全，二是为了抑制干扰地线的连接方式不当，会引起地环流。地环流在屏蔽线内部产生电磁场，进而干扰屏蔽线，靠成信号失真，接地时应避免串联接地。

2.伺服

伺服系统和PLC类似，PLC的外部干扰源和抗干扰措施同样适用于伺服系统。同时，伺服系统和PLC还有不同之处。伺服驱动器和抗干扰主要是防止干扰脉冲的输入。

（1）伺服驱动器的脉冲输入端口分为开路长集电极和差分输入方式。由于开路集电极方式的抗干扰能力比差分输入方式的要差的多，所以，选型的时候尽量选取含有差分输入方式的伺服驱动器。

（2）为了减少伺服驱动器在没有上位定们指令的时候将干扰信号输入，在程序设计中要在没有脉冲输入时将伺服驱动器的“脉冲输入阻止〞信号激活这样能有效的减少干扰脉冲的输入。

（3）伺服驱动器和伺服电机之间的连线要使用屏蔽线，线缆屏蔽层要在伺服驱动器侧接地。

（4）假使条件允许，应采用伺服的速度控制模式和上位控制器构成闭环控制。

3实例

常州一木工机械客户采用PLC和伺服控制，控制系统PLC为三菱FX系列X、Y轴为伺服电机带动齿条进行定位控制，在实际调试中发现干扰很大，PLC在没有发指令时，通过伺服脉冲监测到每秒有上百个脉冲输入，切断PLC电源还有干扰信号输入，且伺服驱动器收到脉冲数和上位控制器PLC发出和肪冲数不相等，变频器启动瞬间，状况更为严重，所以判断此系统存在严重干扰，

经过以上的分析，把PLC的地接好，伺服的屏蔽也接到PLC地上，伺服单独接地，伺服脉冲信号输入方式改成PNP形式，在脉冲输入端处加个电阻和24V并在一起，在没有脉冲输入时干扰信号都被下拉，干扰信号就不会进入伺服驱动器内部，

4结论

提高设备可靠性，一方面要求PLC和伺服的生产厂家提高抗干扰能力，另一方面要求在设计、