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【摘要】PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用，本文阐述了智能控制单元PLC 系统的特点，PLC应用中需要注意的问题以及控制系统中干扰及其来源。
【关键词】智能控制单元PLC 系统火电厂应用
1、智能控制单元PLC 系统的特点
智能控制单元P LC是一 种专门为 在工业环 境下应用 而设计的 数字运算 操作的电 子装置。 它采用可 以编制程 序的存储 器，用来 在其内部 存储执行 逻辑运算 、顺序运 算、计时 、计数和 算术运算 等操作的 指令，并 能通过数 字式或模 拟式的输 入和输出 ，控制各 种类型的 机械或生 产过程。 PLC及 其有关的 外围设备 都应该按 易于与工 业控制系 统形成一 个整体， 易于扩展 其功能的原则而设 计。
（1）可靠性高 ，抗干扰 能力强 高可靠 性是电气 控制设备 的关键性 能。PL C由于采 用现代大 规模集成 电路技术 ，采用严 格的生产 工艺制造 ，内部电 路采取了先进的抗干扰技术 ，具有很 高的可靠 性。此外 ，PLC 带有硬件 故障自我 检测功能 ，出现故 障时可及 时发出警 报信息。 在应用软 件中，应 用者还可 以编入外 围器件的 故障自诊 断程序， 使系统中 除PLC 以外的电 路及设备 也获得故 障自诊断保护。这样，整个 系统具有 极高的可 靠性也就 不奇怪了 。
（2）配套 齐全，功能完善， 适用性强 PL C发展到 今天，已经形成了 大、中、 小各种规 模的系列 化产品。 可以用于 各种规模 的工业控 制场合。 除了逻辑 处理功能 以外，现 代PLC 大多具有 完善的数 据运算能 力，可用 于各种数 字控制领 域。近年 来PLC 的功能单 元大量涌 现，使P LC渗透 到了位置 控制、温 度控制、 CNC等 各种工业 控制中。 加上PL C通信能 力的增强 及人机界 面技术的 发展，使 用PLC 组成各种 控制系统 变得非常 容易。
（3）系统的设 计、建造 工作量小 ，维护方 便，容易 改造 PLC用 存储逻辑 代替接线 逻辑，大 大减少了 控制设备 外部的接 线，使控 制系统设 计及建造 的周期大 为缩短， 同时维护 也变得容 易起来。 更重要的 是使同一 设备经过 改变程序 改变生产 过程成为 可能。这 很适合多 品种、小 批量的生 产场合。
2、PLC应用中需要注意的问题
PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，要提高 PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题。
（1）温度：PLC要求环境温度在0～55℃，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。
（2）湿度：为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。
（3）震动：应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10～55 Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶。
（4）空气：避免有腐蚀和易燃的气体，例如化学的酸碱等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。例如电厂的干排渣、干除灰等，在基建后期增加了封闭小屋。
（5）电源：PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都由直流24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。
3、控制系统中干扰及其措施
3.1干扰来源
强电干扰：PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。
柜内干扰：控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。
来自信号线引入的干扰：与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。
来自接地系统混乱时的干扰：接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。
来自PLC系统内部的干扰：主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
变频器干扰：一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。
3.2主要抗干扰措施
（1）电源的合理处理，抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。
（2）正确选择接地点，完善接地系统良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A，B都接地，就存在地电位差，有電流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。
（3）对变频器干扰的抑制，变频器的干扰处理一般有下面几种方式：加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前；使用滤波器，滤波器具有较强的抗于扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能；使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其他设备正常工作。
4、总结
随着 电力系统 改革的进 一步深入 ，保证设 备优质高 效的运行 ，提高劳 动生产率 ，进一步 提高经济 效益成了 电厂发展 的目标。 PLC 以其强大 的功能和 高度的可 靠性在火 电厂控制 系统中获 得了广泛 的应用， 它的可靠 性关系到 火电厂各 大系统的 安全运行 ，甚至影 响到机组 和电网运 行的安全 性和经济 性。
【关键词】智能控制单元PLC 系统火电厂应用
1、智能控制单元PLC 系统的特点
智能控制单元P LC是一 种专门为 在工业环 境下应用 而设计的 数字运算 操作的电 子装置。 它采用可 以编制程 序的存储 器，用来 在其内部 存储执行 逻辑运算 、顺序运 算、计时 、计数和 算术运算 等操作的 指令，并 能通过数 字式或模 拟式的输 入和输出 ，控制各 种类型的 机械或生 产过程。 PLC及 其有关的 外围设备 都应该按 易于与工 业控制系 统形成一 个整体， 易于扩展 其功能的原则而设 计。
（1）可靠性高 ，抗干扰 能力强 高可靠 性是电气 控制设备 的关键性 能。PL C由于采 用现代大 规模集成 电路技术 ，采用严 格的生产 工艺制造 ，内部电 路采取了先进的抗干扰技术 ，具有很 高的可靠 性。此外 ，PLC 带有硬件 故障自我 检测功能 ，出现故 障时可及 时发出警 报信息。 在应用软 件中，应 用者还可 以编入外 围器件的 故障自诊 断程序， 使系统中 除PLC 以外的电 路及设备 也获得故 障自诊断保护。这样，整个 系统具有 极高的可 靠性也就 不奇怪了 。
（2）配套 齐全，功能完善， 适用性强 PL C发展到 今天，已经形成了 大、中、 小各种规 模的系列 化产品。 可以用于 各种规模 的工业控 制场合。 除了逻辑 处理功能 以外，现 代PLC 大多具有 完善的数 据运算能 力，可用 于各种数 字控制领 域。近年 来PLC 的功能单 元大量涌 现，使P LC渗透 到了位置 控制、温 度控制、 CNC等 各种工业 控制中。 加上PL C通信能 力的增强 及人机界 面技术的 发展，使 用PLC 组成各种 控制系统 变得非常 容易。
（3）系统的设 计、建造 工作量小 ，维护方 便，容易 改造 PLC用 存储逻辑 代替接线 逻辑，大 大减少了 控制设备 外部的接 线，使控 制系统设 计及建造 的周期大 为缩短， 同时维护 也变得容 易起来。 更重要的 是使同一 设备经过 改变程序 改变生产 过程成为 可能。这 很适合多 品种、小 批量的生 产场合。
2、PLC应用中需要注意的问题
PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，要提高 PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题。
（1）温度：PLC要求环境温度在0～55℃，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。
（2）湿度：为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。
（3）震动：应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10～55 Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶。
（4）空气：避免有腐蚀和易燃的气体，例如化学的酸碱等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。例如电厂的干排渣、干除灰等，在基建后期增加了封闭小屋。
（5）电源：PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都由直流24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。
3、控制系统中干扰及其措施
3.1干扰来源
强电干扰：PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。
柜内干扰：控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。
来自信号线引入的干扰：与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。
来自接地系统混乱时的干扰：接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。
来自PLC系统内部的干扰：主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
变频器干扰：一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。
3.2主要抗干扰措施
（1）电源的合理处理，抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。
（2）正确选择接地点，完善接地系统良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A，B都接地，就存在地电位差，有電流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。
（3）对变频器干扰的抑制，变频器的干扰处理一般有下面几种方式：加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前；使用滤波器，滤波器具有较强的抗于扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能；使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其他设备正常工作。
4、总结
随着 电力系统 改革的进 一步深入 ，保证设 备优质高 效的运行 ，提高劳 动生产率 ，进一步 提高经济 效益成了 电厂发展 的目标。 PLC 以其强大 的功能和 高度的可 靠性在火 电厂控制 系统中获 得了广泛 的应用， 它的可靠 性关系到 火电厂各 大系统的 安全运行 ，甚至影 响到机组 和电网运 行的安全 性和经济 性。