在工業(yè)自動化領域，PLC（可編程邏輯控制器）作為核心的控制設備，其穩(wěn)定性和可靠性直接關系到整個生產(chǎn)線的運行效率和質(zhì)量。然而，PLC在接收和處理模擬量信號時，往往會受到各種干擾，導致信號失真、誤動作甚至系統(tǒng)崩潰。那么，面對PLC總被模擬量干擾這一問題，我們該如何有效解決呢？

首先，我們需要明確模擬量干擾的來源。PLC接收到的模擬量信號，在傳輸過程中可能會受到來自電源、信號線、空間輻射以及系統(tǒng)內(nèi)部等多方面的干擾。這些干擾可能以放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等形式存在，按噪聲的波形、性質(zhì)可分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等。而按聲音干擾模式不同，又可分為共模干擾和差模干擾。共模干擾主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(tài)電壓疊加所形成，差模干擾則是由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓。

針對這些干擾，我們可以從以下幾個方面著手解決：

一、專用接地與隔離措施

PLC系統(tǒng)應有自己的專用接地，確保接地電阻小且接地良好。專用接地可以有效降低地電位差，減少共模干擾。同時，在PLC供電系統(tǒng)中加入隔離變壓器，可以從電源進線側(cè)排除干擾源。此外，在信號源側(cè)加入1:1信號隔離器，可以進一步隔離干擾信號，提高信號的抗干擾能力。

二、信號線與布線的優(yōu)化

模擬量信號和數(shù)字信號應分開走線，避免合用同一根多芯電纜，更不能和電源線共用電纜。這樣可以有效減少信號間的相互干擾。同時，模擬信號最好采用單獨屏蔽線，屏蔽層在輸入輸出側(cè)懸空，而在PLC側(cè)接地，以保護信號源免受外界干擾。對于信號線纜，應盡可能遠離強干擾源，如變頻器、大功率硅整流裝置和大型動力設備等，以減少空間電磁輻射對信號的干擾。

三、信號類型的選擇與加強

在可能的情況下，選擇4-20mA作為信號類型，這種信號類型具有較強的抗干擾能力。同時，對于模擬信號負載是電磁閥類的場景，最好選用1.5的線，以減少信號源的衰減。此外，在軟件中采用數(shù)字濾波或斜坡函數(shù)等算法，對干擾信號進行過濾和補償，也是提高信號質(zhì)量的有效手段。

四、硬件設備的選擇與優(yōu)化

在選擇PLC和模擬量輸入/輸出模塊時，應優(yōu)先考慮其抗干擾能力和隔離性能。優(yōu)質(zhì)的設備和模塊往往具有更高的抗干擾閾值和更穩(wěn)定的性能。同時，對于與PLC連接的各類傳感器和執(zhí)行器，也應選擇具有較好抗干擾能力的型號，以減少干擾信號的引入。

五、系統(tǒng)接地與屏蔽的完善

系統(tǒng)的正確接地是提高電子設備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等，應確保這些地線之間電位分布均勻，避免存在地電位差。同時，對于電纜屏蔽層，應確保其一端接地，避免兩端接地產(chǎn)生的電位差對信號造成干擾。此外，在PLC系統(tǒng)周圍設置屏蔽措施，如屏蔽柜、屏蔽網(wǎng)等，也可以有效減少空間電磁輻射對系統(tǒng)的干擾。

六、軟件編程與調(diào)試的優(yōu)化

在PLC的軟件編程過程中，應充分考慮信號的抗干擾需求。例如，可以采用冗余編程技術，對關鍵信號進行多次采集和判斷，以提高信號的可靠性。同時，在調(diào)試過程中，應利用示波器、信號發(fā)生器等工具對信號進行實時監(jiān)測和分析，及時發(fā)現(xiàn)并處理干擾問題。

七、培訓與維護的加強

定期對操作人員進行PLC系統(tǒng)操作和維護的培訓，提高他們的專業(yè)素養(yǎng)和故障處理能力。同時，建立完善的設備維護制度，定期對PLC系統(tǒng)進行巡檢和維護，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的干擾問題。

八、案例分析與經(jīng)驗總結(jié)

在實際應用中，我們可以借鑒一些成功的案例和經(jīng)驗來應對PLC的模擬量干擾問題。例如，在某些復雜的工業(yè)現(xiàn)場中，通過引入信號隔離器、濾波器等抗干擾設備，有效提高了PLC系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時，對于已經(jīng)出現(xiàn)的干擾問題，我們可以進行詳細的故障分析和排查，總結(jié)經(jīng)驗教訓，為今后的工作提供參考。

▲拖動示教控制器：DMC600MD

綜上所述，PLC總被模擬量干擾是一個復雜而棘手的問題，但只要我們從接地、布線、信號類型、硬件設備、系統(tǒng)接地與屏蔽、軟件編程與調(diào)試、培訓與維護以及案例分析與經(jīng)驗總結(jié)等多個方面入手，采取綜合性的措施，就可以有效降低干擾對PLC系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在實際應用中，我們應結(jié)合具體場景和需求，靈活運用這些方法和技巧，為工業(yè)自動化領域的發(fā)展貢獻力量。

審核編輯 黃宇