引言：目前，工业控制系统中的各类 PLC大都处于强电线路和强电设备的环境中， PLC作为一种特殊的控制设备，其工作稳定性好，运行稳定，可靠性高。但由于与现场的 I/O设备直接连接，外界的干扰很可能会通过电力线路或输入输出线路入侵，造成控制系统的故障。PLC所受的干扰有内外两种。外部干扰不依赖于体系结构，具有随机性和不可消除性，因此必须根据具体情况进行约束；内部干扰与系统的构造有关，主要是由系统内的交流主回路、模拟器的输入信号等造成的。

1.PLC对工业环境的适用性

目前我国大部分工业厂房的生产状况都比较恶劣和复杂，电力设施和设施数量庞大，因而造成了一个严重的电磁污染问题。PLC为满足复杂的工业生产要求而研制的一种新型的控制装置，具有较高的抗干扰性、高品质的特点，能够满足各种复杂的工业应用场合。PLC是以微处理器技术为核心的，严格遵循制造工艺，其内部电路具有较强的抗干扰性，具有较高的稳定性。从 PLC的外回路来分析，由 PLC构成的控制器与同尺寸的继电器相比较，它的端子数和转换点减少到数百至数千个，同时也大大减少了故障。此外， PLC还具备了硬件故障的自动探测能力，当出现问题时，可实现对系统的自动预警。在本系统中，使用者亦能自行编制外接装置的自检程式，完成除 PLC以外的其他线路及装置的故障自检。

2.工业自动化控制中PLC的应用及发展趋势

2.1工业自动化控制中的PLC应用分析

PLC在工业控制中的应用非常广泛，在开关控制上， PLC取代了以前的控制器，因此它能有效地提高开关的精度。利用中间继电器的控制动作和相关公式，强化了控制程序的设计，并将相应的梯形图形按照控制模式的规定进行了最优的显示，因此，对开关量的控制效果也是相当显著的。此外， PLC还配备了自动切换控制系统，可以对控制图纸进行检测和修正，从而保证了企业的自动化和自动化。在信息控制方面，它可以实现对系统本身的控制，在工业生产中，当出现故障时，可以进行与故障相结合的检测和监测。在相关设备的持续工艺内容的执行中，会有一定的时间间隔，而控制员则在机床设备的水平上进行操作，将计时器的信号作为故障信号进行处理。当计时器的作用时间比连续的工作间隔要长，当系统发生故障时，会导致连续的失效，因此，在 PLC的实际使用中，可以很好地解决这个问题。此外， PLC在工业控制中也可以进行集中的监控，在监控的过程中，必须与时间限制的故障检测原理、逻辑误差检测原理密切结合。在位置控制方面，这是一个非常关键的环节，在工业机器人的移动和定位、刀具的补偿等方面都有很好的应用。在位置控制层，主要是利用 PLC对步进电动机的线圈进行脉冲控制，使其在工厂的刹车系统中不断地改进。另外，在对温度和温度的控制上，这两个技能的作用是相辅相成的，对温度的控制也会更好。

2.2工业自动化控制中PLC应用的发展趋势

从当前 PLC在工业自动化领域的应用现状来看， PLC技术将会得到进一步的推广和技术创新，其实际操作性能将会得到提高，在高速运转和计算上也会得到提高。随着科技的发展，以及信息技术的不断更新，小型、高速存储器的容量、体积、成本、可靠性、质量等方面都得到了极大地提高。同时，随着 PLC的快速发展，其整体实力的不断提高， PLC的开发将会越来越丰富、越来越广泛，以适应各种需求。智能模块是关键部件，它可以通过微处理来实现，同时也可以让主处理器的运行速度大大缩短，这样的话，以后就可以更好地完成任务了。

3.工业自动化控制系统的主要干扰源

3.1来自辐射的干扰

辐射干扰指的是射频设备，雷电，高频感应设备，电弧线路等。对于这种干扰，通常无法有效地控制干扰源，而是采取削弱、切断干扰的方法来减少干扰的传播，例如采取屏蔽、设置防雷装置、合理布线、等电位连接等方法来达到目的。

3.2传导干扰源

在传导干扰源中，一般包括两种类型的引入干扰，即电力线路和信号线路。由于电力供应的引入而造成的干扰，在企业的生产中是很常见的。这种情况的干扰源通常是由电力供应系统和电力供应与控制系统耦合造成的。通常的工业自动化系统都是由电能来实现的，所以它的影响因素很多，比如电网的波动、短路等。对于在传输过程中产生的干扰，通常可以采用铠装电缆来进行控制，从而将电力和信号线分离开来。

3.3通过电源线引入的干扰

在工业生产中，电力线路的引入是一种比较普遍的方法。这种干扰有两种原因，一种是直接由电力供应系统进入控制系统，另一种是由电力供应的耦合作用进入控制系统。因为一般的电力系统都是由电网的电力供给，所以很多因素都会对电力系统产生影响，比如电网的波动，大功率的电力设备的开启或停止、电网短路的瞬时冲击，这些都会对电力系统产生影响。对于传输时出现的干扰，可以采用装甲电缆来抑制，并将电力和信号线分开。为了防止变频器的干扰，一般要在变频器上安装一个隔离变压器，并保证安装在尽可能远离探测开关的地方，尽可能地用钢管连接，并把变频器单独安装在一个铁盒中，以防止它受到外界的影响。

3.4接地系统混乱时的干扰

造成这种情况的主要是由于各个接触面上的电压不均匀，以及不同的地电位存在很大的差别，会造成地线上的电流，进而对整个电网的安全工作造成不利。例如，电线的屏蔽层必须接地，当两端的 A和 B都接地时，就会出现接地电压差异，有电流从保护罩中穿过，而在不寻常的环境中，例如雷声，会增加接地的电压。此外，屏蔽层、地线之间构成一条闭合的循环，在电场改变时，会产生一种电流，这种电流会透过保护层与地线之间的连接，进而对信号回路产生干扰，若地线与接地线路出现问题，则会导致地线上的电压不均衡，进而对 PLC的控制及仿真线路产生不利的作用。

4.工业自动化控制系统相应的抗干扰技术

4.1充分利用接地系统

在工业生产中，由于各种条件的影响，导致了信号线的误动作，测量精度下降，死机，程序跑飞，系统数据混乱。在工业用电器的地面工程中，必须把保护地和工作地分开来，其中防护地的电阻不宜超过2 Om，强电设备和接地设备之间的间隔要超过10 m，并且要在工厂周围10公尺以上。仪表系统的接地连接电阻不应大于1Ω，仪表系统的接地电阻不应大于4Ω。在信号端的接地，在信号端的地上加一层屏蔽层，中间有一个接线，要做一个隔离，把屏蔽层固定住，防止多条导线同时接地，用多芯对绞电缆线与屏蔽双绞线相结合，把各层的屏蔽层全部串联在一起，采用单端接地。同时，为了减少系统的共模干扰，采用了在接地和信号线上都加装了一个电容器，从而减少了系统的共模干扰。

4.2选择合适的电子器件

设备的选用与应用，要根据其自身的基本特性和实际情况而定。通过选用合适的电流信号，可以有效地减少干扰源的影响，例如采用双积分型 AD转换器和滤波电路，对高频率下的信息电流进行抑制。若该装置的工作原理为双差分型的绞线与放大器，则需要采用同等的阻抗，才能在一定程度上提高电缆的抗干扰能力。

4.3确保施工工作顺利进行

在实际的工程建设中，对系统运行和基础设施的要求很高，但由于施工现场的复杂、不确定因素，必须由具备一定的技术水平和工作经验的管理人员来实施。施工现场应有健全的质量管理体系、质量管理制度和相应的施工技术标准。自动化仪表工程应对施工过程进行质量控制，并应按工序和质量控制点进行检验。在施工期间，应按照有关的规定和条件进行工作。自动化仪表工程的工程划分、质量控制点确定、质量检验和验收记录表格，均应在施工方案或质量计划中明确。在工程完工后，要有秩序地进行现场检查。

4.4对电源及线路进行隔离

在进行某些需要高功率工作的供电、变频调速装置时，应在供电和供电线路上实现抗干扰，从而使自动控制系统能正常工作。例如，当采用 PLC式供电时，加装隔离变压器、接地屏蔽层等，可有效减少和阻断外界干扰。

4.5利用软件设计方式实现抗干扰

在工业自动化系统的正常工作中，由于辐射、传导、通信信号等因素的影响，在实际操作中会产生干扰，从而对其工作产生一定的影响，因此，应采取相应的技术措施。软件的设计通常是在电脑环境中完成的，它可以通过对每一个程序的设计进行筛选、分析，然后使用滤波器方法对软件的参数进行分析、筛选，最终达到数字处理的目的，达到减少干扰的目的。

4.6管线设计

电缆线配线时，要根据通信线，电源线，信号线等进行最佳配置，电源线要与通讯线间隔，通讯线要有金属管道，电缆敷设要适当，根据抗干扰、经济性和实用性等因素，选择最常见的两股屏蔽式双绞线，在敷设电缆线时，要注意以下几点：首先是根据不同信号设置不同的电缆，并根据信号的种类，进行分层敷设；其次是不能使用同一多芯光缆进行数字、模拟、数据通信，不允许使用同一线路；同时，电力电缆和信号电缆不得放置在同一条线槽中，尽量不要在相邻或相邻布置，如电力电缆和信号电缆应同时布置，电缆间隔应超过60 cm；四是要保证高功率电动机和信号线缆的间隔。

结束语

在信息化的发展过程中，现代的工业技术正逐步向现代化的方向发展，为提高我国的工业生产效率，必须对其进行深入的研究，并对其进行分析，找到相应的对策，并利用计算机技术降低设备的干扰强度，科学地设计和使用工业自动化系统的线路，把工业的活力集中在一起，利用工业自动化的控制系统，推进我国的工业生产。

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