摘 要：文章先描述了PLC控制系统技术的发展现状，分析了PLC控制器系统的干扰因素，从四个方面进行了详细的分析解释，接着针对这四个方面的干扰因素都一一列举出了抗干扰的措施，通过应用得知这些优化设计具有良好的抗干扰效果。文章对于PLC控制系统消除干扰因素具有一定的参考借鉴价值。

关键词：锅炉；PLC控制系统；抗干扰；优化设计

中图分类号：TK223文献标识码：A

随着社会的进步，科学技术也发生了翻天覆地的变化。可编程控制器（PLC）也越来越成为我们现实生活中广泛应用的一个具有科技含量的高技术。到了二十一世纪，特别是在近几年里，组态软件控制技术在我国的工业控制及自动化领域逐渐有了十分重要的地位，越来越多的自动控制行业的企业和公司对此技术产生了浓厚的兴趣，这也是我们现实生活中的一种新型的值得深入研究的技术。因为该技术除了电子信息方面的硬件之外，还包含计算机软件方面的知识，是一种综合性的边缘学科。

1 可编程控制器控制系统干扰源分析

大家都知道我们人类本身就生活在各种各样的有干扰因素的场类，如来之地球本身的北极南极磁场、地球本身也有重力场、生活在中电源也有电磁场等等，这些干扰因素对我们锅炉中的电磁设备本身就具有干扰。但是这些不是主要干扰源，PLC控制系统中的主要电磁干扰因素有这些。第一锅炉所在场地的耗电设备由于种类繁多，其开关电源也比较频繁，这样就会导致电源出现浪涌电源或浪涌电流。浪涌电流或浪涌电压对PLC电子器件损耗较大，给控制系统将会带来极大的危害。同时，这些浪涌电流或电压由于是瞬间造成的突变现象，也会产生电磁场，该磁场的瞬间出现也会对PLC控制系统造成干扰。第二自然环境中的辐射因素，对PLC控制系统电子元器件的干扰。众所周知我们生存的空间本身就有辐射元素，并且现在环境恶化严重，空间电磁场的污染也十分严重，这些空间辐射会产生感应电流，这感应电流通过PLC器件的外壳或导线形成电路，使得控制器的某些部位形成感应电流，从而会对PLC的控制系统形成威胁，损坏电子元器件。这种通过辐射产生感应电流伤害电子元器件的现象在干燥的冬季很容易产生，为了避免PLC电子元器件收到感应电流的破坏，一般会在锅炉的PLC控制系统中采用导线中接地来消除感应电流的影响。第三由于锅炉抗干扰系统中有导线接地，这样也会由于接地系统的混乱而产生新的干扰。PLC锅炉控制系统中接地的导线一般有屏蔽地线、交流地线、系统地线和保护地线四种。这四种接地导线功能都不一样，屏蔽地线主要是将电子元器件上的感应电流屏蔽掉，交流地线一般是用于屏蔽交流电产生的感应电场形成的感应电流，系统地线是屏蔽系统上面的静电等干扰源，保护地线一般是保护相应电子元器件或电子控制系统而设计的。但是由于使用人员对各种地线功能搅浑，很容易出现错误的接地现象，这样不断没有消除原有的干扰因素，还产生新的干扰信号，更使得PLC控制系统没有办法顺利工作下去。另外由于这四种接地线路接法的混乱，就会在接地附近产生地环流，从而会在地线上面产生不等电位分布。这样就会导致锅炉的PLC控制系统出现异常逻辑信号，导致数据混乱或死机现象频发。

2 锅炉可编程控制器控制系统的优化设计

市面上有许多稳压器，利用稳压器先对PLC控制系统的供电端口进行稳压，这样即使锅炉所在环境中有耗电器材频繁起停，也能通过稳压器来降低浪涌电流或浪涌电压造成的损耗，从而达到保护PLC控制系统的目的。因此，设计PLC锅炉抗干扰系统时，选用隔离性能良好的电源UPS来给PLC控制系统供电。

针对空间辐射所带来的干扰因素，我们可以采用四种措施来有效的预防、消除。由于空间辐射电磁波产生的电磁感应会产生感应电流，屏蔽感应电流可以通过在PLC控制系统的外壳上加上屏蔽层，将此屏蔽层的某一点接地。因为感应电流是由耦合而产生，那么我们将原来的普通导线换成具有屏蔽功能的导线，如采用屏蔽电缆、同轴电缆、光缆或双绞线就可以有效的防止耦合，也就可以预防产生感应电流的干扰。因为信号地线与机壳接地，我们可以改变这种方式而采用信号地与机壳、大地浮空的浮地方式，使得PLC控制系统的电路与机壳或大地之间无直流电流方面的联系，从而加大信号地与其他物质的阻抗，达到阻断干扰电流的电路之目的，实现抗干扰优化的设计。另外在PLC控制系统的信号通道中设置一些必备的滤波器，也可以通过过滤消除不稳定因素所造成的干扰。

信号通道的抗干扰措施我们可以采用通道隔离技术、屏蔽技术来进行处理。对于信号的系统通道，我们根据其测控点离控制中心很远的特点，可以对数字量通道采用光电耦合器、继电器等电子元器件进行隔离，再辅以施密特、RC等滤波、整形电路来进行滤波整形可以很好的消除干扰，而对于模拟量来说就采用线性光耦、隔离变压器、隔离放大器、差动放大电路技术消除干扰因素。当输入、输出通道有感性负载时，对交流负载可以在线圈两端并联RC吸收电路，而对于直流输入信号可以采用并接续流二极管电路来消除因电路信号的突变而产生感应电势的不良影响。整个PLC锅炉抗干扰控制系统设计如图1所示。

在这个PLC锅炉抗干扰系统设计框图中，主要使用了FX2N-48MR PCL芯片作为控制系统的主要处理程序核心，整个设计框架中有故障设置面板、燃烧控制面板、锅炉的水位控制面板等部件，如果出现异常现象，系统设计的蜂鸣器就会发出异响，提示报警。

3 PLC抗干扰控制系统在锅炉中的应用

根据前文所分析，采用优化抗干扰设计技术，选择有较高抗干扰能力隔离性能良好的采用浮地技术的PLC控制系统。根据选用我国指定的抗干扰标准(GB/T13926)，选择恰当的PLC控制系统。同时在使用该控制系统时注意PLC的输入、输出方式，设计实施时采用高可靠性的电子元器件，对直流与交流型号分别采用各自的电缆，对于系统的输入、输出信号线使用屏蔽电缆，同时将屏蔽电缆在输入、输出一侧悬空，在控制一侧接地。通过优化设计出的抗干扰PLC控制系统在某锅炉厂使用具有良好的效果，性能稳定，运行正常，取得了良好的社会效应。

参考文献

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