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摘 要：PLC控制系统在现代工业中有着非常广泛的应用。优良的抗干扰性能能够提升PLC控制系统的应用效果，对整个设备的正常运作有着重要意义。在本文中，笔者针对PLC控制系统抗干扰措施展开研究，从硬件与软件两方面提出提升抗干扰性能的具体应对措施，从而为该方面的实践工作者提供有价值的参考资料。
关键词：PLC控制系统；抗干扰措施；应用
PLC控制系统的核心设备为微处理器，其将计算机技术、自动控制技术与通信技术融合在一起，成为现代工业控制三大支柱之一。PLC这种自动控制装置，可靠性非常强，具有编程简单、操作方便的优势，能够适应多种复杂的工业环境，被广泛地应用于各种行业中。为了确保设备的有效运作，PLC必须具备良好的抗干扰性能。否则，很有可能出现PLC程序错误或运算错误，导致整个设备失控，无法正常运转。PLC在硬件方面运用中央处理器模块与内部电路进行电磁屏蔽，借助I/O模块来实现滤波电路控制，并对各种器件进行有效筛选，在软件方面运用集中传输、自行诊断与恢复等措施，在这些措施的作用下，PLC的抗干扰性能得到了极大提升。但是在实际应用中，PLC还是经常受到多方面因素的干扰，导致设备无法正常运作，带来一定的经济损失。在本文中，笔者将从硬件与软件两方面提出提高PLC抗干扰性能的应对措施。
一、干扰PLC正常运作的硬件要素及应对措施
从硬件方面提升PLC的抗干扰性能，主要是通过阻断干扰入侵的路径与减少系统对干扰的敏感性来进行。
（一）温度干扰及应对措施
PLC要想稳定运转，需要依赖一定的温度环境。比如说，三菱FX系列PLC的正常运作温度为0-55℃，西门子S7-300系列PLC的正常运作环境为0-55℃。如果PLC工作的过程中所处的温度环境超过最高温度范围，那么很容易出现PLC死机的状况。为了杜绝温度过高的情况出现，在安装PLC设备时，其应与其他设备或结构间保持5cm以上的距离。当多个发热元件并存的时候，应在控制箱体上预留散热孔，确保热量能够被快速排出。
（二）电源干扰及应对措施
在实际工作中，很多干扰情况都是由于电源窜入所导致的，所以对电源及其连线进行抗干扰处理是非常有必要的。一般来说电源进线都是运用双绞线的，可采用如下抗干扰措施：一是采用屏蔽线的方式来进线；二是借助隔离变压器来提高抗干扰性能；三是增加整流滤波装置来讲交流电转化为直流电。隔离变压器能够有效地减少高频杂波。由于很多PLC在电源模块中都配备了对接220V的交流电源整流的二级管整流桥，交流电经过处理后再到达PLC的电源处，因此，其直接接入直流电也可以同样运转。运用整流滤波电路不仅仅减少杂波，还可以停电等情况带来的不良影响，最大限度地确保PLC能够正常运作。
因為PLC工作电源来自三相电源中的一相，倘若三相电源出现负载不均衡的状况，那么电源的中性点必然出现偏移，致使某一相的电压过高或过低。PLC需要在一定电压范围内才能够正常运作，因此在选择电源时要额外注意整个控制系统中三相电源的平衡情况，确保电压稳定。
（三）输入输出端干扰及应对措施
强电干扰也会影响PLC的运作状况。PLC输入端的最小工作电流为3.5mA左右。在这种状态下，倘若将输入信号之间对接与输入端，那么电流很可能会直接作用于光电耦合器，致使PLC运转出错。为了减少这一现象，可以将输入信号先对接到小型继电器线圈，再连接到输入端。在小型继电器的作用下，PLC的抗干扰性能能够得到大幅度提升。因为其ON动作时产生的电流非常小，因此输入端不应对接到电阻大的触点上，否则其很可能无法接收到闭合信号。PLC周边的接触器或小型继电器在线圈通断的过程中也会产生一定的干扰，针对此可以运用物理通断的固态继电器来进行替代。
（四）安装布线的干扰及因对措施
PLC控制系统本身就具有强大的数据处理能力、通信联网能力与本体高速脉冲输出功能。在其被用作伺服电机、步进电机与变频器时，往往会产生高次谐波，导致严重的电磁干扰与静电感应噪声干扰现象。因此当PLC被用作这类设备时，应额外注意其安装位置与布线情况。为了有效地减少干扰现象，PLC与这些设备应保持200mm以上的距离。PLC的输入与输出信号线应与这些设备的动力线保持300mm以上的距离。因为高电压会导致强烈的电磁场干扰，所以PLC杜绝与高电压器同处于一个开关柜。
PLC输出端会有继电器、接触器等多种设备，这些设备在通断的时候也会产生一定的电磁干扰。针对此，输入输入线应避免运用同一根电缆。一般来说，电压信号更容易受到干扰，因此在使用模拟量信号控制变频器的过程时，应采用4-20mA的电流信号，避免电压输出的方式。因为输入端具有电压低与电流小的特点，所以接线应尽量短；如果接线过长，应运用小型继电器来转接信号。
二、PLC抗干扰的软件方面应对措施
除了从硬件方面入手采取多种措施来提升PLC的抗干扰性能外，还可以从软件方面入手。
（一）借助PLC自身优势抵御干扰
一般来说，PLC为了减低输入接点振动与噪音的干扰，多预先在I/O模块中设置了R-C滤波电路。三菱FX系列的PLC就是10ms的R-C滤波常数。也就是说，如果ON信号达不到10ms，那么PLC将无法接收到这一信号。所以，延长滤波的时间长短可以有效地提升PLC的抗干扰性能。目前，多数PLC设备都采用数字滤波器，可以随意设置滤波时间常数，其常见的范围为0-60ms。在延长滤波的时候可以采用两种方式：一是直接改变数据寄存器D8020内的数值。在这一操作下，干扰脉冲信号ON时间在60ms内的，都可以被有效避免。二是REFF输入刷新指令，即滤波时间调整指令，直接改变数字滤波器内的时间常数。一般来说，指令的输入会优先于改变数据寄存器内的数值。这两种操作在理论上能够实现滤波时间0，但在C-R滤波器等硬件的作用下，滤波时间不可能为0。尽管这种方式能够减少干扰现象，但也会导致操作更为繁琐，给设备控制带来很多不便。
编码器、霍尔传感器、电感式传感器及电容式传感器都是检测过程中非常常见的元器件，这些器件均采用弱点信号传输，因此更容易出现干扰状况。PLC很容易误接收此类信号而产生运作错误。因为PLC的常规计数器往往只能够对25Hz以下的输入脉冲进行处理，所以其非常依赖高速计数器与FNC56指令。在高速计数器的作用下，滤波时间得以调整。比方说，运用高速计数器FX2N（C）系列的PLC时，X0与X1的滤波值是20μS，而X2-X7的滤波值则为50μS。在信号传输的过程中，不使用X0-X1，而使用X2-X7，这样就可以有效地减少干扰现象出现，从而确保整个设备稳定运转。
（二）借助软件延时来抵御干扰
尽管从滤波时间常数入手，能够有效减少干扰现象的出现。但是这种操作，只有在信号ON在60ms以内的时候，才能发挥效果。一旦信号ON的闭合时长超出60ms的范围，该方法就会失效。因此，在实际操作中还可以借助软件延时来达到减少干扰现象的目标。软件延时降低干扰现象的原理在于借助时间继电器的延迟来进行再次驱动输出。
三、结语
PLC在现代工业中被应用的非常广泛，为了确保其有效运转，必须采取多种措施来降低可能出现的干扰现象，提升PLC的抗干扰性能。在本文中，笔者从硬件与软件两方面来探讨如何提升PLC的抗干扰性能。影响PLC正常运作的干扰因素非常多，在实际工作中应根据具体情况深入分析，明确干扰因素，进而制定出有针对性的应对措施，只有这样PLC的抗干扰性能才能够有所提升，各种设备才能够稳定运转。
参考文献
[1] 陈泽淇.PLC控制系统抗干扰技术[J].信息与电脑（理论版），2015（17）.
[2] 凌志辉，邹昊，黄涛，等.PLC控制系统抗干扰措施研究及应用[J].机电一体化，2014（04）.
关键词：PLC控制系统；抗干扰措施；应用
PLC控制系统的核心设备为微处理器，其将计算机技术、自动控制技术与通信技术融合在一起，成为现代工业控制三大支柱之一。PLC这种自动控制装置，可靠性非常强，具有编程简单、操作方便的优势，能够适应多种复杂的工业环境，被广泛地应用于各种行业中。为了确保设备的有效运作，PLC必须具备良好的抗干扰性能。否则，很有可能出现PLC程序错误或运算错误，导致整个设备失控，无法正常运转。PLC在硬件方面运用中央处理器模块与内部电路进行电磁屏蔽，借助I/O模块来实现滤波电路控制，并对各种器件进行有效筛选，在软件方面运用集中传输、自行诊断与恢复等措施，在这些措施的作用下，PLC的抗干扰性能得到了极大提升。但是在实际应用中，PLC还是经常受到多方面因素的干扰，导致设备无法正常运作，带来一定的经济损失。在本文中，笔者将从硬件与软件两方面提出提高PLC抗干扰性能的应对措施。
一、干扰PLC正常运作的硬件要素及应对措施
从硬件方面提升PLC的抗干扰性能，主要是通过阻断干扰入侵的路径与减少系统对干扰的敏感性来进行。
（一）温度干扰及应对措施
PLC要想稳定运转，需要依赖一定的温度环境。比如说，三菱FX系列PLC的正常运作温度为0-55℃，西门子S7-300系列PLC的正常运作环境为0-55℃。如果PLC工作的过程中所处的温度环境超过最高温度范围，那么很容易出现PLC死机的状况。为了杜绝温度过高的情况出现，在安装PLC设备时，其应与其他设备或结构间保持5cm以上的距离。当多个发热元件并存的时候，应在控制箱体上预留散热孔，确保热量能够被快速排出。
（二）电源干扰及应对措施
在实际工作中，很多干扰情况都是由于电源窜入所导致的，所以对电源及其连线进行抗干扰处理是非常有必要的。一般来说电源进线都是运用双绞线的，可采用如下抗干扰措施：一是采用屏蔽线的方式来进线；二是借助隔离变压器来提高抗干扰性能；三是增加整流滤波装置来讲交流电转化为直流电。隔离变压器能够有效地减少高频杂波。由于很多PLC在电源模块中都配备了对接220V的交流电源整流的二级管整流桥，交流电经过处理后再到达PLC的电源处，因此，其直接接入直流电也可以同样运转。运用整流滤波电路不仅仅减少杂波，还可以停电等情况带来的不良影响，最大限度地确保PLC能够正常运作。
因為PLC工作电源来自三相电源中的一相，倘若三相电源出现负载不均衡的状况，那么电源的中性点必然出现偏移，致使某一相的电压过高或过低。PLC需要在一定电压范围内才能够正常运作，因此在选择电源时要额外注意整个控制系统中三相电源的平衡情况，确保电压稳定。
（三）输入输出端干扰及应对措施
强电干扰也会影响PLC的运作状况。PLC输入端的最小工作电流为3.5mA左右。在这种状态下，倘若将输入信号之间对接与输入端，那么电流很可能会直接作用于光电耦合器，致使PLC运转出错。为了减少这一现象，可以将输入信号先对接到小型继电器线圈，再连接到输入端。在小型继电器的作用下，PLC的抗干扰性能能够得到大幅度提升。因为其ON动作时产生的电流非常小，因此输入端不应对接到电阻大的触点上，否则其很可能无法接收到闭合信号。PLC周边的接触器或小型继电器在线圈通断的过程中也会产生一定的干扰，针对此可以运用物理通断的固态继电器来进行替代。
（四）安装布线的干扰及因对措施
PLC控制系统本身就具有强大的数据处理能力、通信联网能力与本体高速脉冲输出功能。在其被用作伺服电机、步进电机与变频器时，往往会产生高次谐波，导致严重的电磁干扰与静电感应噪声干扰现象。因此当PLC被用作这类设备时，应额外注意其安装位置与布线情况。为了有效地减少干扰现象，PLC与这些设备应保持200mm以上的距离。PLC的输入与输出信号线应与这些设备的动力线保持300mm以上的距离。因为高电压会导致强烈的电磁场干扰，所以PLC杜绝与高电压器同处于一个开关柜。
PLC输出端会有继电器、接触器等多种设备，这些设备在通断的时候也会产生一定的电磁干扰。针对此，输入输入线应避免运用同一根电缆。一般来说，电压信号更容易受到干扰，因此在使用模拟量信号控制变频器的过程时，应采用4-20mA的电流信号，避免电压输出的方式。因为输入端具有电压低与电流小的特点，所以接线应尽量短；如果接线过长，应运用小型继电器来转接信号。
二、PLC抗干扰的软件方面应对措施
除了从硬件方面入手采取多种措施来提升PLC的抗干扰性能外，还可以从软件方面入手。
（一）借助PLC自身优势抵御干扰
一般来说，PLC为了减低输入接点振动与噪音的干扰，多预先在I/O模块中设置了R-C滤波电路。三菱FX系列的PLC就是10ms的R-C滤波常数。也就是说，如果ON信号达不到10ms，那么PLC将无法接收到这一信号。所以，延长滤波的时间长短可以有效地提升PLC的抗干扰性能。目前，多数PLC设备都采用数字滤波器，可以随意设置滤波时间常数，其常见的范围为0-60ms。在延长滤波的时候可以采用两种方式：一是直接改变数据寄存器D8020内的数值。在这一操作下，干扰脉冲信号ON时间在60ms内的，都可以被有效避免。二是REFF输入刷新指令，即滤波时间调整指令，直接改变数字滤波器内的时间常数。一般来说，指令的输入会优先于改变数据寄存器内的数值。这两种操作在理论上能够实现滤波时间0，但在C-R滤波器等硬件的作用下，滤波时间不可能为0。尽管这种方式能够减少干扰现象，但也会导致操作更为繁琐，给设备控制带来很多不便。
编码器、霍尔传感器、电感式传感器及电容式传感器都是检测过程中非常常见的元器件，这些器件均采用弱点信号传输，因此更容易出现干扰状况。PLC很容易误接收此类信号而产生运作错误。因为PLC的常规计数器往往只能够对25Hz以下的输入脉冲进行处理，所以其非常依赖高速计数器与FNC56指令。在高速计数器的作用下，滤波时间得以调整。比方说，运用高速计数器FX2N（C）系列的PLC时，X0与X1的滤波值是20μS，而X2-X7的滤波值则为50μS。在信号传输的过程中，不使用X0-X1，而使用X2-X7，这样就可以有效地减少干扰现象出现，从而确保整个设备稳定运转。
（二）借助软件延时来抵御干扰
尽管从滤波时间常数入手，能够有效减少干扰现象的出现。但是这种操作，只有在信号ON在60ms以内的时候，才能发挥效果。一旦信号ON的闭合时长超出60ms的范围，该方法就会失效。因此，在实际操作中还可以借助软件延时来达到减少干扰现象的目标。软件延时降低干扰现象的原理在于借助时间继电器的延迟来进行再次驱动输出。
三、结语
PLC在现代工业中被应用的非常广泛，为了确保其有效运转，必须采取多种措施来降低可能出现的干扰现象，提升PLC的抗干扰性能。在本文中，笔者从硬件与软件两方面来探讨如何提升PLC的抗干扰性能。影响PLC正常运作的干扰因素非常多，在实际工作中应根据具体情况深入分析，明确干扰因素，进而制定出有针对性的应对措施，只有这样PLC的抗干扰性能才能够有所提升，各种设备才能够稳定运转。
参考文献
[1] 陈泽淇.PLC控制系统抗干扰技术[J].信息与电脑（理论版），2015（17）.
[2] 凌志辉，邹昊，黄涛，等.PLC控制系统抗干扰措施研究及应用[J].机电一体化，2014（04）.