1. plc的工作原理是什麼
PLC的工作原理為:當PLC控制器投入運行後,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。
1、輸入采樣階段
在輸入采樣階段,PLC控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據,並將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束後,轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。
2、用戶程序執行階段
在用戶程序執行階段,PLC控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。
3、輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束後,PLC控制器就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路,再經輸出電路驅動相應的外設。
(1)plc舞台裝置控制設計原理擴展閱讀:
PLC的基本結構為:
1、中央處理單元
中央處理單元(CPU)是PLC控制器的控制中樞。它按照PLC控制器系統程序賦予的功能接收並存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據;檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態,並能診斷用戶程序中的語法錯誤。
2、存儲器
存放系統軟體的存儲器稱為系統程序存儲器。存放應用軟體的存儲器稱為用戶程序存儲器。
3、電源
PLC控制器的電源在整個系統中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統是無法正常工作的,因此PLC的製造商對電源的設計和製造也十分重視。
4、程式輸入裝置
負責提供操作者輸入、修改、監視程式用作的功能。
5、輸入輸出迴路
負責接收外部輸入元件信號和負責接收外部輸出元件信號。
參考資料來源:網路-PLC系統
2. plc工作原理是什麼
plc工作原理是:PLC是採用「順序掃描,不斷循環」的方式進行工作的。
PLC是一種存儲程序的控制器,用戶根據某一對象的具體控制要求,編制好控製程序後,用編程器將程序輸入到PLC(或用計算機下載到PLC)的用戶程序存儲器中寄存。PLC的控制功能就是通過運行用戶程序來實現。
工作方式
輸入掃描:PLC在執行程序之前,首先掃描輸入端子,按順序將所有輸入信號讀入寄存器-輸入狀態的輸入映像寄存器中,這個過程為掃描。PLC在運行程序時,所需的輸入信號不是取輸入端子上的信息,而是取輸入映像寄存器中的信息。而且采樣結果不會在本工作周期內改變,只有到下一個掃描階段才會改變。
程序執行:PLC完成掃描後,按順序從0號地址開始的程序進行逐條掃描執行。結果是保存在輸出映像寄存器中。
輸出刷新:在執行完用戶所有程序後,PLC上將輸出映像寄存器中的內容送到鎖存器中進行輸出,驅動用戶設備,掃描時間取決與輸出模塊的數量。
3. PLC控制原理
PLC控制原理是將電氣控制中的一些部件,通過微型計算機的硬體和軟體來實施完成的。這樣對於電氣控制裝置的中間的環節有了穩定的可靠性保證。而且大大降低了電氣控制部分的體積和成本。
4. 設計一個舞台裝置PLC,可以控制舞台的台幕打開和關閉、舞台的升降
你這個不是100分的事情。而是¥才能解決的
5. plc控制系統工作原理是什麼
可編程邏輯控制器(PLC),它採用一類可編程的存儲器,用於其內部存儲程序,執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令,並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。
工作原理
當可編程邏輯控制器投入運行後,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。
一、輸入采樣階段
在輸入采樣階段,可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據,並將它們存入I/O映象區中的相應的單元內。輸入采樣結束後,轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態和數據發生變化,I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大於一個掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
二、用戶程序執行階段
在用戶程序執行階段,可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路,並按先左後右、先上後下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然後根據邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態;或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態;或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。
即,在用戶程序執行過程中,只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
在程序執行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點。即使用I/O指令的話,輸入過程影像寄存器的值不會被更新,程序直接從I/O模塊取值,輸出過程影像寄存器會被立即更新,這跟立即輸入有些區別。
三、輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束後,可編程邏輯控制器就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路,再經輸出電路驅動相應的外設。這時,才是可編程邏輯控制器的真正輸出。
功能特點
可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點。
1.使用方便,編程簡單
採用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言,而無需計算機知識,因此系統開發周期短,現場調試容易。另外,可在線修改程序,改變控制方案而不拆動硬體。
2.功能強,性能價格比高
一台小型PLC內有成百上千個可供用戶使用的編程元件,有很強的功能,可以實現非常復雜的控制功能。它與相同功能的繼電器系統相比,具有很高的性能價格比。PLC可以通過通信聯網,實現分散控制,集中管理。
3.硬體配套齊全,用戶使用方便,適應性強
PLC產品已經標准化、系列化、模塊化,配備有品種齊全的各種硬體裝置供用戶選用,用戶能靈活方便地進行系統配置,組成不同功能、不同規模的系統。PLC的安裝接線也很方便,一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強的帶負載能力,可以直接驅動一般的電磁閥和小型交流接觸器。
硬體配置確定後,可以通過修改用戶程序,方便快速地適應工藝條件的變化。
4.可靠性高,抗干擾能力強
傳統的繼電器控制系統使用了大量的中間繼電器、時間繼電器,由於觸點接觸不良,容易出現故障。PLC用軟體代替大量的中間繼電器和時間繼電器,僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬體元件,接線可減少到繼電器控制系統的1/10-1/100,因觸點接觸不良造成的故障大為減少。
PLC採取了一系列硬體和軟體抗干擾措施,具有很強的抗干擾能力,平均無故障時間達到數萬小時以上,可以直接用於有強烈干擾的工業生產現場,PLC已被廣大用戶公認為最可靠的工業控制設備之一。
5.系統的設計、安裝、調試工作量少
PLC用軟體功能取代了繼電器控制系統中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等器件,使控制櫃的設計、安裝、接線工作量大大減少。
PLC的梯形圖程序一般採用順序控制設計法來設計。這種編程方法很有規律,很容易掌握。對於復雜的控制系統,設計梯形圖的時間比設計相同功能的繼電器系統電路圖的時間要少得多。
PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調試,輸入信號用小開關來模擬,通過PLC上的發光二極體可觀察輸出信號的狀態。完成了系統的安裝和接線後,在現場的統調過程中發現的問題一般通過修改程序就可以解決,系統的調試時間比繼電器系統少得多。
6.維修工作量小,維修方便
PLC的故障率很低,且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執行機構發生故障時,可以根據PLC上的發光二極體或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因,用更換模塊的方法可以迅速地排除故
6. plc的組成及工作原理
作為一種工業控制的計算機,plc和普通計算機有著相似的結構;但是由於使用場合、目的不同,在結構上又有一些差別。
1.PLC的硬體組成
PLC硬體系統的基本結構如下
PLC的主機由CPU、存儲器(EPROM、RAM)、輸入/輸出單元、外設I/O介面、通信介面及電源組成。對於整體式PLC,這些部件都在同一個機殼內。而對於模塊式PLC,各部件獨立封裝,稱為模塊,各模塊通過機架和電纜連接在一起。主機內的各個部分均通過電源匯流排、控制匯流排、地址匯流排和數據匯流排連接,根據實際控制對象的需要配備一定的外部設備,構成不同的PLC控制系統。常用的外部設備有編程器、列印機、EPROM寫入器等。PLC可以配置通信模塊與上位機及其他的PLC進行通信,構成PLC的分布式控制系統。
下面分別介紹PLC的各組成部分及其作用,以便用戶進一步了解PLC的控制原理和工作過程。
(1)CPU
CPU是PLC的控制中樞,PLC在CPU的控制下有條不紊地協調工作,從而實現對現場的各個設備進行控制。CPU由微處理器和控制器組成,它可以實現邏輯運算和數學運算,協調控制系統內部各部分的工作。
控制器的作用是控制整個微處理器的各個部件有條不紊的進行工作,它的基本功能就是從內存中讀取指令和執行指令。
(2)存儲器
PLC配有兩種存儲器,即系統存儲器和用戶存儲器。系統存儲器用來存放系統管理程序,用戶不能訪問和修改這部分存儲器的內容。用戶存儲器用來存放編制的應用程序和工作數據狀態。存放工作數據狀態的用戶存儲器部分也稱為數據存儲區,它包括輸入/輸出數據映像區、定時器/計數器預置數和當前值的數據區及存放中間結果的緩沖區。
PLC的存儲器主要包括以下幾種。
(1)只讀存儲器
(2)可編程只讀存儲器
(3)可擦除可編程只讀存儲器
(4)電可擦除可編程只讀存儲器
(5)隨機存取存儲器
(3)輸入/輸出(I/O)模塊
①開關量輸入模塊
開關量輸入設備是各種開關、按鈕、感測器等,PLC的輸入類型通常可以是直流、交流和交直流。輸入電路的電源可由外部供給,有的也可由PLC內部提供。
②開關量輸出模塊
輸出模塊的作用是將CPU執行用戶程序所輸出的TTL電平的控制信號轉化為生產現場所需的,能驅動特定設備的信號,以驅動執行機構的動作。
(4)編程器
編程器是PLC重要的外部設備,利用編程器可將用戶程序送入PLC的用戶程序存儲器,調試程序、監控程序的執行過程。編程器從結構上可分為以下三種類型。
(1)簡易編程器
(2)圖形編程器
(3)通用計算機編程器
(5)電源
7. PLC控制器的組成及主要的原理
CPU
存儲器
輸入介面電路
輸出介面電路
鍵盤與顯示器
還可外接存儲器
也屬於單片機```就是一種小型的``集成的計算機一樣的```
工作就像是計算機控制列印機````
它就一些機器``電路``什麼的``
一些資料你看看吧
PLC系統組成及各部分的功能
一.系統組成。
二.各部分的作用。
1. CPU運算和控制中心
起「心臟」作用。
縱:當從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲器中,然後CPU根據系統所賦予的功能(系統程序存儲器的解釋編譯程序),把用戶程序翻譯成PLC內部所認可的用戶編譯程序。
橫:輸入狀態和輸入信息從輸入介面輸進,CPU將之存入工作數據存儲器中或輸入映象寄存器。然後由CPU把數據和程序有機地結合在一起。把結果存入輸出映象寄存器或工作數據存儲器中,然後輸出到輸出介面、控制外部驅動器。
組成:CPU由控制器、運算器和寄存器組成。這些電路集成在一個晶元上。CPU通過地址匯流排、數據匯流排與I/O介面電路相連接。
2. 存儲器
具有記憶功能的半導體電路。
分為系統程序存儲器和用戶存儲器。
系統程序存儲器用以存放系統程序,包括管理程序,監控程序以及對用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲器、ROM組成。廠家使用的,內容不可更改,斷電不消失。
用戶存儲器:分為用戶程序存儲區和工作數據存儲區。由隨機存取存儲器(RAM)組成。用戶使用的。斷電內容消失。常用高效的鋰電池作為後備電源,壽命一般為3~5年。
3.輸入/輸出介面
(1)輸入介面:
光電耦合器由兩個發光二極度管和光電三極體組成。
發光二級管:在光電耦合器的輸入端加上變化的電信號,發光二極體就產生與輸入信號變化規律相同的光信號。
光電三級管:在光信號的照射下導通,導通程度與光信號的強弱有關。在光電耦合器的線性工作區內,輸出信號與輸入信號有線性關系。
輸入介面電路工作過程:當開關合上,二極體發光,然後三極體在光的照射下導通,向內部電路輸入信號。當開關斷開,二極體不發光,三極體不導通。向內部電路輸入信號。也就是通過輸入介面電路把外部的開關信號轉化成PLC內部所能接受的數字信號。
(2)輸出介面
PLC的繼電器輸出介面電路
工作過程:當內部電路輸出數字信號1,有電流流過,繼電器線圈有電流,然後常開觸點閉合,提供負載導通的電流和電壓。當內部電路輸出數字信號0,則沒有電流流過,繼電器線圈沒有電流,然後常開觸點斷開,斷開負載的電流或電壓。也就是通過輸出介面電路把內部的數字電路化成一種信號使負載動作或不動作。
三種類型:
繼電器輸出:有觸點、壽命短、頻率低、交直流負載
晶體管輸出:無觸點、壽命長、直流負載
晶閘管輸出:無觸點、壽命長、交流負載
4.編程器
編程器分為兩種,一種是手持編程器,方便。我們實驗室使用的就是手持編程器。二種是通過PLC的RS232口。與計算機相連。然後敲擊鍵盤。通過NSTP-GR軟體(或WINDOWS下軟體)向PLC內部輸入程序。
第二節 PLC的基本工作原理
一.PLC採用「順序掃描,不斷循環」的工作方式
1.每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新。
2.輸入刷新過程。當輸入埠關閉時,程序在進行執行階段時,輸入端有新狀態,新狀態不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時,新狀態才被讀入。
3.一個掃描周期分為輸入采樣,程序執行,輸出刷新。
4.元件映象寄存器的內容是隨著程序的執行變化而變化的。
5.掃描周期的長短由三條決定。(1)CPU執行指令的速度(2)指令本身佔有的時間(3)指令條數
6.由於採用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯後的現象,即輸入/輸出響應延遲。
二.PLC與繼電器控制系統、微機區別
1.PLC與繼電器控制系統區別
前者工作方式是「串列」,後者工作方式是「並行」。
前者用「軟體」,後者用「硬體」。
2.PLC與微機區別
前者工作方式是「循環掃描」。後者工作方式是「待命或中斷」
PLC 編程方式
PLC最突出的優點採用「軟繼電器」代替「硬繼電器」。用「軟體編程邏輯」代替「硬體布線邏輯」。
PLC編程語言有梯形圖、布爾助記符語言,等等。尤其前兩者為常用。
梯形圖語言特點:
1.每個梯形圖由多個梯級組成。
2.梯形圖中左右兩邊的豎線表示假想的邏輯電源。當某一梯級的邏輯運算結果為「1」時,有假想的電流通過。
3.繼電器線圈只能出現一次,而它的常開、常閉觸點可以出現無數次。
4.每一梯級的運算結果,立即被後面的梯級所利用。
5.輸入繼電器受外部信號控制。只出現觸點,不出現線圈。
第四節 主要技術性能
用戶程序存儲容量:是衡量可存儲用戶應用程序多少的指標。通常以字或K字為單位。16位二進制數為一個字,每1024個字為1K字。PLC以字為單位存儲指令和數據。一般的邏輯操作指令每條佔1個字。定時/計數,移位指令佔2個字。數據操作指令佔2~4個字。
每五節 PLC的分類
按結構分類:
1. 整體式:是把PLC各組成部分安裝在一起或少數幾塊印刷電路板上,並連同電源一起裝在機殼內形成一個單一的整體,稱之為主機或基本單元、小型、超小型PLC採用這種結構。
模塊式:是把PLC各基本組成做成獨立的模塊。中型、大型PLC採用這種方式。便於維修。
8. PLC原理是什麼呢
PLC的工作原理
最初研製生產的 PLC主要用於代替傳統的由繼電器接觸器構成的控制裝置,但這兩者的運行方式是不相同的:
(1)繼電器控制裝置採用硬邏輯並行運行的方式,即如果這個繼電器的線圈通電或斷電,該繼電器所有的觸點(包括其常開或常閉觸點)在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。
(2)PLC的CPU則採用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式,即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開,該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作,必須等掃描到該觸點時才會動作。
為了消除二者之間由於運行方式不同而造成的差異,考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在 100ms以上,而PLC掃描用戶程序的時間一般均小於100ms,因此,PLC採用了一種不同於一般微型計算機的運行方式---掃描技術。這樣在對於I/O響應要求不高的場合,PLC與繼電器控制裝置的處理結果上就沒有什麼區別了。
1、掃描技術
當 PLC投入運行後,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。
(1)輸入采樣階段
在輸入采樣階段, PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據,並將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束後,轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態和數據發生變化,I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大於一個掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
(2)用戶程序執行階段
在用戶程序執行階段, PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路,並按先左後右、先上後下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然後根據邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態;或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態;或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。即,在用戶程序執行過程中,只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
(1)輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束後, PLC就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路,再經輸出電路驅動相應的外設。這時,才是PLC的真正輸出。
比較下二個程序的異同:
程序 1:
程序 2:
這兩段程序執行的結果完全一樣,但在 PLC中執行的過程卻不一樣。程序1隻用一次掃描周期,就可完成對%M4的刷新; 程序2要用四次掃描周期,才能完成對%M4的刷新。
這兩個例子說明:同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執行的結果也不同。另外,也可以看到:採用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯並行運行的結果有所區別。當然,如果掃描周期所佔用的時間對整個運行來說可以忽略,那麼二者之間就沒有什麼區別了。
一般來說, PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等,如下圖所示,即一個掃描周期等於自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執行、輸出刷新等所有時間的總和。
2、PLC的I/O響應時間
為了增強 PLC的抗干擾能力,提高其可靠性,PLC的每個開關量輸入端都採用光電隔離等技術。
為了能實現繼電器控制線路的硬邏輯並行控制, PLC採用了不同於一般微型計算機的運行方式(掃描技術)。
以上兩個主要原因,使得 PLC得I/O響應比一般微型計算機構成的工業控制系統滿的多,其響應時間至少等於一個掃描周期,一般均大於一個掃描周期甚至更長。
所謂 I/O響應時間指從PLC的某一輸入信號變化開始到系統有關輸出端信號的改變所需的時間。其最短的I/O響應時間與最長的I/O響應時間如圖所示:
最短 I/O響應時間:
最長 I/O響應時間:
以上是一般的 PLC的工作原理,但在現代出現的比較先進的PLC中,輸入映像刷新循環、程序執行循環和輸出映像刷新循環已經各自獨立的工作,提高了PLC的執行效率。在實際的工控應用之中,編程人員應當知道以上的工作原理,才能編寫出質量好、效率高的工藝程序。
9. PLC的原理是什麼
PLC是採用「順序掃描,不斷循環」的方式進行工作的。即在PLC運行時,CPU根據用戶按控制要求編制好並存於用戶存儲器中的程序,按指令步序號(或地址號)作周期性循環掃描,如無跳轉指令,則從第一條指令開始逐條順序執行用戶程序,直至程序結束。然後重新返回第一條指令,開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中,還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態的刷新等工作。
PLC的一個掃描周期必經輸入采樣、程序執行和輸出刷新三個階段。
PLC在輸入采樣階段:首先以掃描方式按順序將所有暫存在輸入鎖存器中的輸入端子的通斷狀態或輸入數據讀入,並將其寫入各對應的輸入狀態寄存器中,即刷新輸入。隨即關閉輸入埠,進入程序執行階段。
PLC在程序執行階段:按用戶程序指令存放的先後順序掃描執行每條指令,經相應的運算和處理後,其結果再寫入輸出狀態寄存器中,輸出狀態寄存器中所有的內容隨著程序的執行而改變。
輸出刷新階段:當所有指令執行完畢,輸出狀態寄存器的通斷狀態在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中,並通過一定的方式(繼電器、晶體管或晶閘管)輸出,驅動相應輸出設備工作
10. plc可編程式控制制原理是什麼具體的
2.控制系統中干擾及其來源
現場電磁干擾是PLC控制系統中最常見也是最易影響系統可靠性的因素之一,所謂治標先治本,找出問題所在,才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現場干擾的源頭。(1)干擾源及一般分類
影響PLC控制系統的干擾源,大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位,其原因是電流改變產生磁場,對設備產生電磁輻射;磁場改變產生電流,電磁高速產生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同,分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差,主要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(同方向)電壓疊加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞(這就是一些系統I/O模件損壞率較高的主要原因),這種共模干擾可為直流,亦可為交流。差模干擾是指作用於信號兩極間的干擾電壓,主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓,這種干擾疊加在信號上,直接影響測量與控制精度。
(2)PLC系統中干擾的主要來源及途徑
強電干擾
PLC系統的正常供電電源均由電網供電。由於電網覆蓋范圍廣,它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓。尤其是電網內部的變化,刀開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網短路暫態沖擊等,都通過輸電線路傳到電源原邊。
櫃內干擾
控制櫃內的高壓電器,大的電感性負載,混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。
來自信號線引入的干擾
與PLC控制系統連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各類信息之外,總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網干擾,這往往被忽視;二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾,即信號線上的外部感應干擾,這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,嚴重時將引起元器件損傷。
來自接地系統混亂時的干擾
接地是提高電子設備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設備向外發出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴重的干擾信號,使PLC系統將無法正常工作。
來自PLC系統內部的干擾
主要由系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生,如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響,模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
變頻器干擾
一是變頻器啟動及運行過程中產生諧波對電網產生傳導干擾,引起電網電壓畸變,影響電網的供電質量;二是變頻器的輸出會產生較強的電磁輻射干擾,影響周邊設備的正常工作。
3.主要抗干擾措施
(1)電源的合理處理,抑制電網引入的干擾
對於電源引入的電網干擾可以安裝一台帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾,還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。如圖1所示
(2)安裝與布線
● 動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應分別配線,隔離變壓器與PLC和I/O之間應採用雙膠線連接。將PLC的IO線和大功率線分開走線,如必須在同一線槽內,分開捆紮交流線、直流線,若條件允許,分槽走線最好,這不僅能使其有盡可能大的空間距離,並能將干擾降到最低限度。
● PLC應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備,不能與高壓電器安裝在同一個開關櫃內。在櫃內PLC應遠離動力線(二者之間距離應大於200mm)。與PLC裝在同一個櫃子內的電感性負載,如功率較大的繼電器、接觸器的線圈,應並聯RC消弧電路。
● PLC的輸入與輸出最好分開走線,開關量與模擬量也要分開敷設。模擬量信號的傳送應採用屏蔽線,屏蔽層應一端或兩端接地,接地電阻應小於屏蔽層電阻的1/10。
● 交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜,輸出線應盡量遠離高壓線和動力線,避免並行。