时间：2022-07-09 12:03:53
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一、前言
可编程控制器（plc）是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术，面向控制过程、面向用户，适应工业环境，操作方便的数字式电子装置。它使用可以编程的记忆单元来存储指令，执行数字和逻辑运算，并通过数字量的输入、输出实现对工业生产过程的控制。就PLC本身来说，在设计和制造过程中厂家已采取了多层次的抗干扰措施，具有一定的稳定性和可靠性，但由于PLC的应用场合越来越广，应用环境越来越复杂，所受的干扰也就越来越多。如来自电源波形的畸变；现场设备产生的电磁干扰；接地电阻的耦合；输入元件的抖动等各种形式的干扰，都可能使系统不能正常工作。因此，研究PLC控制系统抗干扰信号的来源、成因及其抑制措施，对于提高PLC控制系统的抗干扰能力及可靠性具有重要意义。
二、PLC控制系统的安装和使用环境
PLC是专为工业控制设计的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境中使用。但是，在PLC控制系统中，如果环境过于恶劣，或安装使用不当，将会降低系统的可靠性。PLC使用环境温度通常在0℃～55℃范围内，应避免太阳光直接照射，安装位置应远离发热量大的器件，同时应保证有足够大的散热空间和通风条件。环境湿度一般应小于85%，以保证PLC有良好的绝缘。在含有腐蚀性气体、浓雾或粉尘的场合，需将PLC封闭安装。此外，如果PLC安装位置有强烈的振动源，系统的可靠性也会降低，所以应采取相应的减振措施。
三、影响PLC控制系统稳定的干扰类型
1、辐射干扰。能产生空间辐射电磁场的设备均能影响到PLC的正常运行。如，大的电力网络、电器设备的暂态过程、运行中的高频感应加热设备以及雷电等。若此时PLC置于其辐射场内，其信号、数据线和电源线即可充当天线接受辐射干扰。此种干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场的大小、频率有关。
2、传导干扰
（1）来自电源的干扰。在工业现场中，开关操作浪涌、大型电力设备的起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等均能在电网中形成脉冲干扰。PLC的正常供电电源均由电网供电，因而会直接影响到PLC的正常工作。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间的电磁干扰而产生持续的高频谐波干扰。特别在断开电网中的感性负载时产生的瞬时电压峰值是额定值的几十倍，其脉冲功率足以损坏PLC半导体器件，并且含有大量的谐波可以通过半导体线路中的分布电容、绝缘电阻等侵入逻辑电路，引起误动作。
（2）来自信号传输线上的干扰。除了传输有效的信息外，PLC系统连接的各类信号传输线总会有外部干扰信号的侵入。此干扰主要有两种途径：①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；②信号线上的外部感应干扰，其中静电放电、脉冲电场及切换电压为主要干扰来源。由信号线引入的干扰会引起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。若系统隔离性能较差，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动作甚至死机。
3、地电位的分布干扰。PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。地电位的分布干扰主要是各个接地点的电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，从而引起地环路电流，该电流可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。由于PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
4、PLC系统本身产生的干扰。产生这种干扰的主要原因是系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射。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。
四、抗干扰设计
1、选择抗干扰性能好的设备。在选择设备时，首先要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性，尤其是抗外部干扰能力，如采用浮地技术、隔离性能好的PLC系统；其次还应了解生产厂家给出的抗干扰指标，如共模抑制比、差模抑制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作等；再次是靠考查其在类似工作中的应用实绩。在选择国外进口产品时要注意，我国是采用220V高内阻电网制式，而欧美地区是110V低内阻电网。由于我国电网内阻大、零点电位漂移大、地电位变化大，工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上，对系统抗干扰性能要求更高。在国外能正常工作的PLC产品在国内工业中就不一定能可靠运行，这就要在采用国外产品时，按我国的标准（GB/T13926）合理选择。
2、综合抗干扰设计。主要考虑来自系统外部的几种抑制措施，内容包括：对PLC系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是动力电缆应分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。另外，还必须利用软件手段，进一步提高系统的安全可靠性。
五、主要抗干扰措施
1、对电源干扰的抑制。PLC系统电源必须要与整个供电系统的动力电源分开，一般在进入PLC系统之前加隔离变压器，并合理布置电源线，强电与弱电电缆要严格分开。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源（如CPU电源、I/O电源等）、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在对于PLC系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好的电源，而对于变送器供电电源以及和PLC系统有直接电气连接的仪表供电电源，并没受到足够的重视。虽然采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以，对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少PLC系统的干扰。
2、对线间干扰的抑制。PLC控制系统线路中有电源线、输入/输出线、动力线和接地线，布线不恰当则会造成电磁感应和静电感应等干扰，因此必须按照特定要求布线，如尽可能的等间距，以及避免线路绕圈等。不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敷设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠行敷设，以减少电磁干扰。
3、硬件及软件抗干扰措施。信号在接入计算机前，在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰；信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。硬件抗干扰措施的目的是尽可能地切断干扰进入控制系统，但由于干扰存在的随机性，尤其是在工业生产环境下，硬件抗干扰措施并不能将各种干扰完全拒之门外，这时可以发挥软件的灵活性与硬件措施相结合来提高系统的抗干扰能力。如，利用“看门狗”方法对系统的运动状态进行监控；数字滤波和工频整形采样，可有效消除周期性干扰；定时校正参考点电位，并采用动态零点，可防止电位漂移；采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件保护等。
关键词PLC控制系统；设计原理；设计方案；研究
Abstract the PLC control system, has been widely used in the practical operation and application related, and in-depth research and analysis to the efficiency, help to strengthen the operation accuracy and work. Main influence factors of the PLC control system was analyzed, and the analysis of its basic design, from a practical point of view, detailed describes the principle of PLC control system, the way of progress and development, promote the technology to better, and make positive contributions to the related progress.
Keywords: PLC control system; design principle; design; study
中图分类号：TN108.1 文献标识码：A 文章编号：
引言
PLC系统指的是可编程序控制器系统，其专门服务于相关的工业设计控制以及商业的制造，并且在制造商以及在相关的设计过程当中，采取了多个层次多结构的干扰措施，保证相关系统能够在较为恶劣的工作环境当中和较强的机电设备一起进行相关的工作。PLC控制系统的运行稳定性以及可靠性较高，同时，对于PLC的整机而言，其平均的无故障工作时间一般可以高达上万小时。现今，随着计算机科学技术的不断发展以及相关理论技术的进步，PLC的功能也逐渐的变得强大起来，使用的便捷性也在逐渐的增强当中。但是其相关的整机可靠性，只是指的系统的可靠工作前提，还需要针对相关的设计以及安装过程，采取一定的措施进行调整和加强，才能够在最大的程度之上保证系统的正常稳定运行。所以，深入的针对PLC应用之中的可靠性以及抗干扰性，是相关技术的重点和要点。
影响PLC控制系统的主要因素
PLC控制系统，其主要是由相关的生产现场设备以及PLC共同构成，PLC当中包含有中央的处理器、扩展机箱设备、主机箱以及相应的网络外部连接设备装置，而在生产的装置当中，主要有接触器、继电器、各种类型的开关、安全保护装置、极限位置、仪器表盘、传感装置、接线盒以及接线的端子、电源线、电缆线、信号线以及电动机装置等。其中的任何一个设备出现相应的故障，都会在一定程度之上影响系统的正常稳定运行和工作，所以，综合的对其中的每一个设备进行全面并且细致的分析和研究，分析其对于系统的可靠性影响的实际程度，是不断的提升系统的可靠性设计并且提升控制系统的稳定工作当中居委重要的工作环节。针对PLC其本身而言，相关的工作稳定性是比较高的。一般的来讲，其平均的无故障运行时间可在上万小时以上。根据相关的研究资料，在PLC系统的故障当中，系统的故障主要发生于相关现场的生产设备当中，PLC的故障仅仅占到了综述的5%左右。
PLC控制系统的相关设计方案
针对电控系统而言，可靠性设计的主要任务，在于针对系统的相关故障、可能发生的问题等，进行有效并且准确的预测和分析，同时进行相关的防范，确定消除存在于系统当中的一些较为哦薄弱的环节，同时保证系统的工作能够达到规定的需求，保证其运行之时的可靠性。其中的相关设计方案，包含有制定并且贯彻执行可靠性的设计基本准则，针对系统的热设计、耐热计诶、电磁兼容性的设计、动态设计等，进行全面的分析，进一步的保证所有工作正常稳定进行。
2.1使用技术成熟的技术以及质量较高的元件
所谓技术的成熟，指的是在相关系统的设计当中，所选择的PLC和类似的系统设计，经历了一系列生产以及实践应用的考验，并且相关的设计人员，对于技术的使用和操作等，也有着较好的掌控能力。一般的来讲，设计出一个PLC系统，所使用的成熟技术应该占到系统设计的75%以上，因为要保证系统在投入使用之后，要想达到基本的工作效果，就需要全面的掌握技术的关键，另外一个方面，由于系统的检修机会较少，所以，针对一些成熟技术的运用，是相关系统设计当中的关键内容。
2.2设计相关的故障检测程序
在设计故障的检测程序当中，主要有两种类型的检测方法。第一种，是时间故障检测法，主要是针对系统控制当中的相关工作循环的时间规定，来作为基本的参数，在检测工作同步进行之时，设定一个相关的定时装置，检测机械设备的主要工作状态；第二种，是逻辑错误检测方法，针对PLC控制系统在进行相关工作之时，各种类型的输入信号以及输出信号，对于其中存有的一定的逻辑关系，确定各个装置设备之间的联系，进而保证各个设备装置之间能够正常稳定的运行，对其工作进行保障。
2.3合理的配置PLC以及硬软件的资源
在相关的设计程序当中，针对大型和中型的PLC控制系统装置，可能需要采用多种多样的冗余方式，来进一步的确保系统运行的可靠性。例如在核电站以及有毒的化工生产制造环境当中，一些中央处理器的双机热备、冷备的冗余，则是较为常见的一种设计的方式。另外一个方面，双系统当中的冗余，即中央处理器以及全部的输入装置和输出装置，完全冗余，在一些时候也是必不可少的。对于设计出来的新系统，硬件以及软件资源，不能够占用耗尽，并且在硬件设计之上，至少需要保留出15%左右的冗余。在软件的编制过程当中，也需要注意对于用户相关计算机资源的需要量和实际用量。尤其是一些中间的继电装置、中间数据以及计数器、定时器等，要设置出一定的余地，因为其在程序的调试以及试运行之后，难免的会对相关设计方案进行修改和补充，有时候还需要重新的编写，所以设置出一定的余地有着较为重要的作用和意义。
硬件及软件的设计
根据上文的详细阐述和分析，可以对现今PLC控制系统的主要设计以及设计当中的注意事项等，有着详细的了解和掌握，接下来，将针对硬件以及软件的设计进行全面的分析和研究，力求更好的推动此项技术的进步和发展。
3.1电路的设计
针对电路的设计，应该保证其合理性和设计的可靠性，同时，为了更好的保证系统的设计安全，需要在有可能发生机械损坏的部分，设置相关的联锁回路。同时，针对触摸屏的设置，应该重视其中的普通指示灯以及一些相关的指示仪器设备，重视其基本的功能和作用。另外一个方面，对于紧急的停机按钮，也不能够忽视其中的设计要点，为了更好的保证系统的安全性，需要在多个关键性的地点设置多个紧急的停机按钮。
3.2输入点滤波以及输出点的备份
许多型号的PLC可以对其输入点进行一系列相关的滤波设定，来进一步的减少其中输入信号对于操作的干扰。如果，PLC的输入不能够进行相应的滤波设定，则可以根据在编程之时进行软件滤波。针对输出点的备份，也是相关软件设计当中的重点环节。PLC的继电器，一般的来讲，容量都比较小，按照相关的规定，其荣来那个使用的寿命较长，但是，在实际的操作过程当中，有些个别的点，会由于一系列的原因而导致操作的失败，所以，在进行相关程序的设计之时，可以很好的利用空余的输入输出点，来进行备份。
结束语
综上所述，根据对PLC控制系统进行详细深入的研究和分析，细致的阐述了硬件的设计、软件的设计以及相关控制系统的设计方案对策，针对其中存有的问题和不足之处，进行了研究，力求更好的推动此项技术的进步和发展。
参考文献
王磊.浅议PLC控制系统的设计【J】.现代工业设计，2009.7
【关键词】电厂控制系统；DCS；PLC；对比
0.前言
分散控制系统英文缩写为 DCS，随着 DCS系统的广泛使用，为设备安全经济运行提供了有力保障。随着我国电力行业的发展，DCS应用越来越广泛。PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写，就其本质而言，它实际上属于计算机的一种，用于工业控制，PLC的运行通过三个阶段实现，首先是输入采样，然后进行程序执行，最后实现输出刷新，这些都要借助I/O模块来进行。就目前两者的比较来看，无论是可靠性、开放性、灵活性，还是使用的方便性，DCS都要优于PLC。
1.DCS与PLC控制系统的性能对比
1.1两者冗余性能对比
DCS和PLC在结构的组织上都采用的是模块结构，中央处理器也都是采用的是通用核芯。DCS相对于PLC来说，在通用性上性能较好，相应的部件，特别是IO的类型比较少。根据实际比较和数据统计，在硬件可靠性方面，两者相差不大，但是如果要进行热备冗余的话，后者必须要具备相应的卡件才能进行。另一方面，就目前的情况来看，PLC在运行的时候一般没少进行冗余配置，因为相比而言，它缺乏专门的操作系统给予支撑，再加上上面提到的卡件问题，成本投入较大。相比而言，DCS则在这方面尽显优势，首先是在进行这一硬件的设计时，就对这种技术具有一定的针对性，而且它有相应的系统作为支撑，成本也较低，所以目前很多模块，比如电源模块，控制模块等一般都采用DCS进行冗余配置。DCS系统所有 I/O模块都带有 CPU，可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换，故障带电拔，随机更换。而在PLC模块中，其只是简单的电气转换元，不具备智能芯片，一旦出现故障，相应单元就会全部瘫痪。
1.2两者的软件对比
DCS和PLC两者都采用的是专门进行高效处理的图形和组态软件。从方便性的角度来看，因为国内在PLC设计上的技术还不是十分成熟，软件的提供能力不足，所以大多数软件是从国外进口的，也就是说这些软件是英文版的，而DCS由于国内的软件生产能力可以满足需求，使用起来不用担心语言问题，显得十分方便。再从软件的可靠性来讲，PLC控制系统因为其工作原理是固化步循方式，不容易发生故障，可靠性较DCS来讲较高，可是也由于其工作方式是固定化的，所以当出现突况时，其反应和处理能力将会大打折扣；另一方面，在DCS技术上的不断突破使得以前工作不稳定的情况有所好转，可靠性上有了很大进步，而且它有PLC所不能比拟的优势，那便是灵活性和实时处理能力。传统的电厂车间以前对于控制系统的可靠性要求十分注重，相反对于实时性的要求就低得多，但是随着规模的扩大和先进设备的增多，特备是智能设备的引进，使得控制系统实时处理能力的重要性和可靠性同等重要，所以不难理解，为什么现在很多地方的PLC都被DCS所取代了。在对模拟量的处理上，特别是在复杂逻辑方面，由于DCS具有批处理能力，而且运用了4C技术，明显优于PLC，特别是在复杂逻辑的处理上，DCS显得更加灵活。DCS有事故追加记忆、报表记录、操作记录等多项功能，DCS强调连续过程控制的精度，可实现PID、前馈、串级、多级、模糊、自适应等复杂控制，一般PLC仅具有PID功能，控制精度不如DCS高。总之，在可靠性方面，DCS要比PIC更好。
1.3网络架构对比
我国目前的控制系统中，通用的网络架构是双层式的，上层是具备现场监督控制性能的网络，下层是处理实际操作过程的网络，而这种架构的上下层分界，就是通过控制器来实现的。从网络的硬件设备来讲，两者区别不大，但是从拓展的性能来看，PLC不能很好的实现多个中央处理器之间的网络连接，在连接形式上类型没有DCS多，显得十分单一。从实际的运用状况来看，在很多设备比较分散，结构不是十分紧凑的厂房中，DCS能够体现出很好的优势，由于其可以实现多系统的网络联接，所以能够很好的进行远程化的控制，而且加上上面提到过的其优良的实时特性，在很多大型工厂中，通过DCS已经可以进行无人自动化的远程控制了。
1.4数据库对比
数据库的统一性决定了数据的使用权限问题，一般控制系统都要求建立一个统一的数据库，在这一点上，DCS和PLC是截然相反的，后者的不具备统一性，每个组件，节点和子系统，都有独立的数据库，并在内部进行数据储存、分析和处理。而DCS则只有一个总数据库，在任何环节、任何软件狗可以使用，这使得其在运行时能够成为一个具有强大功能的职能系统。
2.DCS与PLC控制系统的前景对比
由于我国以前理论和技术的缺乏，再加上相关的生产设备不够完善，使得这两类控制系都比较依赖于进口，当时DCS的价格是高于PLC的，所以为了成本考虑，许多企业运用的是后者，但是随着我国科技的不断发展，生产水平的不断提高，随着技术的发展和市场竞争的加剧，DCS价格明显降低，而且经过改良后的新型系统体现出来的优越性能有目共睹，使得其迅速被广泛运用。就未来的发展趋势来看，PLC会被各项性能都比他优秀的DCS所慢慢取代，基于DCS系统的现场总线控制和远程智能控制将成为主流。
3.结语
在对于DCS和PLC系统的对比中，虽然两者具有一定的差异性，但是在实际运用中并没有过多的强调两者的优劣性，因为对于不同用户的不同工艺需求，两种控制产品都有不同的针对性。另一方面，随着科技的发展，两者的界限已经不是那么明显，在功能上呈现出更多的趋同性。 [科]
【参考文献】
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[2]吴哲洙，李东根.论XDPS-DCS与AB-PLC之间的通讯策略[A].中国电力企业联合会科技开发服务中心、全国发电机组技术协作会、电力行业热工自动化技术委员会.2010年全国发电厂热工自动化专业会议论文集[C].中国电力企业联合会科技开发服务中心、全国发电机组技术协作会、电力行业热工自动化技术委员会：，2010：10.
[3]钱幼毅.燃煤电厂主厂房及辅助车间采用国产一体化DCS设计方案的思考[A].中国电力企业联合会科技开发服务中心、全国发电机组技术协作会、电力行业热工自动化技术委员会.2010年全国发电厂热工自动化专业会议论文集[C].中国电力企业联合会科技开发服务中心、全国发电机组技术协作会、电力行业热工自动化技术委员会：，2010：7.
【关键词】PLC控制系统；抗干扰；措施
PLC控制系统作为自动化生产中重要组成部分，其在工业生产中有重要的作用。PLC控制系统不仅具有较强的可操作性和可靠性，同时也能较好的适应外部恶劣环境，凭借其优势在工业生产中已经得到了广泛应用。但是在其使用过程中，常会受到外界干扰，而使其不能更好的发挥作用。如何将PLC控制系统更好应用在现代化工业自动化生产中，已经成为相关产业值得思索的事情。
1 PLC控制系统中的抗干扰源
1.1 受电源干扰
PLC系统是由电网进行供电的，然而电网覆盖面积比较广，在电网传播过程中常会受到空间电磁的干扰，这样就会使电压、电流受到干扰，进而使电源受到干扰。特别是当大型设备、交流传动装置、电网短路的冲击，会通过相应的电路将干扰传到电源边，进而影响PLC控制系统正常运行。
1.2 受接地干扰
PLC控制系统在接地不规范的情况下，也会出现引起相应的干扰。就PLC控制系统来说，接地是十分重要的，正常情况下，PLC控制系统能与交流地接线、系统接地线、保护接地线及屏蔽接地线进行连接。但是在实际应用的过程中，常会因为安装和维护中的一些人为因素或非人为因素，而使与PLC控制系统线连接的地线出现一些漏洞，相应的电磁干扰会通过这些漏洞对PLC控制系统进行干扰。接地线安装问题，也会因各个接地电压不同而出现电位差，甚至会引起接地闭合环流电流，这些闭合环电流会在电磁场的感应下产生感应电流，感应电流和信号线路之间产生相应磁场的影响，而使PLC控制系统无法运行。
1.3 受信号采集干扰
PLC系统在运行过程中，常会受到电磁信号采集的干扰。对于PLC系统来说，在信号传输的过程中总会有各种各样的传输线，不管是输入信号线，还是输出信号线、控制线，在线路中都有直流、交流、模拟量等不同的信号传输。这些信号一旦受外界干扰，就会影响PLC控制系统的正常运行。信号采集干扰一般是信号线路受空间电磁的干扰而影响PLC系统正常运行，也可能是相应线路受变送器供电电源或信号仪供电电源的干扰，而使信号采集受到干扰，使PLC系统不能正常运行。
1.4 受空间辐射干扰
能够产生空间辐射的因素很多，电力网络、电力设备的暂态过程和高频感应加热设备都会引起空间辐射干扰，雷电、无线广播也会引起空间辐射干扰，最终产生电磁辐射。对于空间电磁辐射来说，其分布是比较复杂的，一旦PLC控制系统在空间辐射范围内，就会受到相关辐射的干扰。一般情况下，PLC控制系统会受到两个方面的空间辐射干扰，一是内部产生的干扰，一是由通信电路感应而产生的通信网络辐射干扰。当PLC控制系统的辐射干扰受到现场设备产生的电磁或是设备产生的电磁场干扰时，就会影响PLC控制系统的正常运行。
2 PLC控制系统中的抗干扰措施
2.1 解决电源干扰措施
在PLC系统干扰源中，电源干扰是影响PLC系统正常运行的关键性因素。要想解决这一问题，就应该对电网中的干扰进行抑制。在选用变压器的时候，就应该注意其容量要比实际需要的容量大1.5倍左右。在使用的过程中必须保证其屏蔽层是完好接地的，次级圈连接线要使用双绞线，以减少电源线之间的干扰。PLC控制电源在条件允许的状况下，可以在隔离变压器之前，就加入相应的滤波器，但是这时的变压器的初级和次级连接线使用的是双绞线。只有经过相应的滤波隔离后干扰才会渐渐的减弱，系统的可靠性才能增强。一般情况下，PLC控制系统采用的供电方式是以控制器I/O系统为主的。控制器和I/O系统都是由各自的隔离变压器进行供电的，同时也是与相应的电路、电源分开的。一旦其中一部分电源出现故障，也能保证其他电源正常工作；一旦输入、输出供电中断，相应的控制器也能继续供电，同时保证系统的可靠性。供电质量缺乏相应保证时，特别是暂时性的停电，控制器可以通过UPS进行不间断的供电，也就是将控制器表面的变压器转变为UPS不间断的稳压电源。对于那些不重要的设备，可以采用双路供电系统，来提高相应系统的可靠性。
2.2 解决接地干扰措施
PLC系统在于相应地线连接的时候，不仅要注意其安全，同时也要注意其受电磁干扰的影响。在受到接地干扰的时候，就应该采取相应的措施，对干扰进行抑制。在选用接地线的时候，最好能选择那些与PLC系统相符合质量好的接地线，毕竟正确的选择地线对PLC控制系统是有利的。同时在这里值得注意的一点就是接地方式与相应的输入信号频率是有一定关系的。当信号频率低于一兆赫兹的时候，可以选用一点接地方式；当信号频率高于十兆赫兹的时候，一般情况下，也是采用一点式接地方式，但是这种一点式方式必须保证所有地线的端子与最近的接地点是联系在一起的，同时也要保证接地电阻不大于一百欧姆，以保证PLC控制系统的正常运行。
2.3 解决信号采集干扰措施
要想解决PLC控制系统信号采集干扰问题，就应该对PLC控制系统的动力线及信号线各自配线。当这些线必须在一个槽内的时候，就应该对不同种类线进行分批捆扎，在条件允许的状况下，最好分槽走线，毕竟分槽走线能将干扰抑制到最小。用信号隔离器来解决信号采集干扰也能达到应有的目的。信号隔离器不仅能通过PLC接收到相应信号，同时也能通过半导体器件对其进行调制、变换，经过光感应器或磁感应器实现隔离转换，最终可以对原来的信号进行调节，使其与接地电源之间保持独立，进而有效的解决信号采集干扰问题，保障PLC系统的正常运行。
2.4 解决空间辐射干扰措施
当PLC系统受空间辐射干扰强烈的时候，可以通过设置接地电缆或是对PLC装置进行屏蔽，来保护PLC系统的相关元件。对PLC装置接地电缆或是对PLC装置进行屏蔽作为解决空间辐射电磁干扰重要措施，对PLC系统有序运行有重要作用。在设置电缆或是对其进行屏蔽时，可以将到部分PLC中的CPU增加到一块金属板上，并将其焊在电路板的地线上，也可以将CPU作为一个金属壳封装的插件，以便更好的对空间辐射电磁干扰进行屏蔽。
3 结束语：
随着经济的不断发展，自动化控制技术也在不断的发展中，特别是PLC控制系统的发展，为现代化工业发展创造了条件。 然而，在使用PLC控制系统的时候，总会受到一些限制性因素的干扰，而影响系统的正常运行。就目前来看，PLC控制系统的抗干扰性已经成为系统运行主要因素。要想使PLC控制系统更好的运行，就应该对PLC系统干扰源进行分析，在其设计和施工中采取相应的措施，解决相应干扰问题，以提高控制系统的性能。
参考文献：
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关键词：电梯；PLC控制系统；程逻辑控制器
中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 16-0000-01
电梯是上下运输代步工具，而且在运行期间频繁的启动和停止，而电梯的负载量也有着显著的变化、在运行期间的转换。在无负载运行时，电梯的电机的负载降低到最少，而且可能出现自发电状态。当电梯在超出负载能力运行的时候，电梯电机的负载提升到最大，这个时候出现电动状态，这时候的电梯电机要求在正、反转，电动、发电运行。
一、电梯发展及控制
电梯作为垂直方向的出行运输设备，在高层建筑和重要机构电梯的作用已经成为不可或缺的部分。随着微机技术、信息化处理技术、电气自动化技术等快速的推进，现在的电梯逐渐变成机电一体化形势下的高效电梯。随着城市建设进程的加快，由于高层建筑数量越来越多，高度也越来越高。建筑开发商在新型楼房建设上加强了各种住宅楼房的硬件设施，而家用电梯也迅速的走入市场。
任何类别的电梯，其运动的充分与必要条件之一是电梯要有确定的运行方向，因此所有用来确定电梯运行方向的控制环节简称为定向环节。在所有电梯的整体控制系统中，与电梯的自动开 关门控制环节一样，定向环节也是一个至关重要的环节。用PLC实现乘客电梯的控制，关键是怎样合理地利用PLC的硬件资源，节约PLC的输入输出端口，降低设计成本；同时充分利用软件资源简化控制程序，缩短PLC的扫描周期，提高电梯的安全可靠性和操作的灵活性；另外控制程序应尽量简单，且具有一定的规律性，适合于开发各种楼层的控制需求。
二、PLC控制系统
Programmable Logic Controller 简称PLC也可称为可编程逻辑控制器，替代了以往继电器控制装置，程逻辑控制器得到了迅速的推广，在全世界范围得到了广泛应用。同时，程逻辑控制器的功能持续更新。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，程逻辑控制器在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。现在的程逻辑控制器不再只能逻辑控制，在伺服控制、事后控制等领域也发挥着十分重要的作用。
程逻辑控制器是集成了继电器控制原理演变出现的，早期的程逻辑控制器只有开关量逻辑控制，程逻辑控制器运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。程逻辑控制器的中央处理器内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加。程序从开始运行基础序号为零起，依次执行到最终步，然后再返回起始步循环运算。程逻辑控制器每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的程逻辑控制器，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。程逻辑控制器用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位和32位的为一个模拟量。大型程逻辑控制器使用另外一个中央处理器来完成模拟量的运算。把计算结果送给程逻辑控制器的控制器。
现在电梯的操纵控制方式一般可分为按钮控制（AZ、AS）、信号控制（XH）、集选控制（JX）、并联控制（BL）、梯群控制（QK）、微机控制（W）这几类。那么我们该如何开始着手去判断区分它们呢？笔者觉得可以借鉴C语言算法中的选择结构，即“if（条件表达式）语句1else语句2”的表达方式写个“程序”来分析判断。集选类和非集选类（信号、按钮）的主要区别在于集选能实现无司机操纵，而按钮、信号因为自动化程度不够高，只能在有司机操纵下才能正常运行。因此判断方法就是看能不能实现无司机操纵：在轿内任意登记一个楼层，然后人出轿厢，过一会看电梯是否自动关门去到指定楼层，如果是，就是有司机操纵，可以判断属于集选类，反之属于非集选类。用C语言表达即为if（有司机操纵=1）集选类控制else非集选类控制。
三、电梯PLC控制系统
电梯是的正常运行是依靠外部指示信号以及电梯本身指示来完成的，而且每次指令发出的同时是不固定的， PLC控制系统是人与电机配合式的控制系统，在人发出控制之命令的同时，PLC控制系统会迅速做出存储命令，之后经过控制逻辑进行计算后发出指令。PLC控制系统在得到实际指令后，决定电梯的走向，在通过向变频器下达指令，变频器在得到PLC控制系统的指令后在对速度的快慢进行调节，当电梯电机启动后，速度迅速增至最大，控制可靠的动作，在到达命令临界点的时候，PLC控制系统传递出停止指令，变频器收到指令后已预先的指令把速度降低到慢行状态。
PLC控制系统从出现以及实际应用到至今，改变了以往老式继电器接线逻辑到存储逻辑的推进；实现了逻辑控制到数字控制；其应用领域越来越广，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。如今的PLC控制系统在处理模拟量、数据计算、人机接口和组网的各方面能力都已大大提高，成为自动化控制领域的主流控制器，在各行各业发挥着巨大的作用，电梯控制系统采用PCL及程逻辑控制主板为基础。电梯的群控技术有集选控制和随机逻辑控制。电梯其运行性能、安全性能、乘坐舒适感、节能方面等均有一定的发展。为了确保电梯正常运行、安全使用，所有的电梯都应该配备具有电梯专业知识的人员。他们必须对电梯工作原理、性能特点、控制运行要全面认识和掌握，才能做到对电梯的正确使用与保养。
具有PLC控制系统的电梯必然是未来电梯也得主流趋势，在制造与实际应用方面充分的展示了这个国家的综合实力的象征。而且在我国一线城市北京、上海、深圳等人口高密度城市，民众对物质文化的需求越来越高，由于高层建筑数量越来越多，高度也越来越高，而高层建筑中的电梯也成为日常出行的重要代步工具。而电梯运行质量的优劣直接影响着人们的出行，所以在电梯质量正常运行的同时也要提高技术含量，其中安全指数和稳定指数是重中之重。
参考文献：
[1]王子文，骆建华.电梯PLC控制策略及其程序设计[J].起重运输机械，2006（07）.
【关键词】PLC；控制系统；直流电机
引言
PLC具有可编程、易于扩展、操作方便等特点，在电气控制系统中过去继电器为核心的控制系统可以完全被PLC所取代，目前在现代工业生产体系中PLC已是一重要的组成部分，在工业不断发展的情况下，以PLC实现产品功能已越来越全面化和多样化，使PLC技术有了较大的发展，以下就可编程控制器PLC的构成及其在工厂中的应用进行了简单的分析。
1.可编程控制器PLC的构成分析
通常PLC有整体式和模块式两类。不管是哪一种结构，其内部组成都是非常相似的，主要如下。
1.1中央处理单元CPU
CPU的是PLC的“大脑 ”，它控制所有其它部件的操作，一般由控制电路、运算器、寄存器等组成，通过地址总线、数据总线和控制总线与存贮器、I/O接口电路联接。中央处理单元主要完成以下任务。
1）从存贮器中读取指令。从地址总线上给出指令的存贮地址，从控制总线上给出读命令，从数据总线上得到读出的指令，并存放到CPU内的指令寄存器中。
2）执行指令。对存放在指令寄存器中的指令操作码进行译码，执行指令规定的操作。例如：读取输入信号，取操作数，执行逻辑运算和算术运算，将结果输出等。
3）准备取下一条指令。执行完一条指令后，能根据条件产生下一条指令的地址，以便取出和执行下一条指令。在控制下，程序的指令即可以顺序执行，也可以进行分支或转移处理。
4）处理中断。有些除了顺序执行程序外，还提供了中断处理功能。CPU通过接收I/O接口或内部的中断请求信号，进行中断处理。处理完毕后，再返回原地址，继续顺序执行收。
1.2存贮器
存贮器是具有记忆功能的半导体电路。存贮器包括系统程序存贮器和用户程序存贮器。所谓系统程序，是指控制和完成PLC各种功能的程序，这些程序是由PLC的制造厂家用微机的指令系统编写的，并固化到只读存贮器（ROM）中；所谓用户程序，就是使用者根据工程现场的生产过程和工艺要求编写的控制程序。
1.3输入/输出接口电路
输入/输出接口电路用来连接主机与外部设备。为了提高抗干扰能力，一般的输入、输出接口均有光电隔离装置，应用最广泛的是由发光二极管和光电三极管组成的光电耦合器。
1.4编程器
编程器用来的运行，是对用户程序进行写入、检查、修改和调试，也可以在线监视PLC的运行，是PLC最重要的外部设备，也是PLC不可缺少的一部分。它经过编程器接口与CPU联系，完成人--机对话。
1.5电源部件
电源部件用来将外部供电电源转换成供PLC的CPU、存储器、I/O接口等电子电路工作所需要的直流电源，使PLC能正常工作。
2. PLC控制系统在工厂的控制分析
工业控制中PLC的应用一般是首先了解受控对象施工流程及控制要求。共中包括：控制过程的组成环节；各环节的技术要求和相互关系；输入输出的逻辑关系和测量方法；系统的控制方式与要求（例如：单步、步进、单周、自动循环等）。绘制工艺流程图。选择传感器再根据现场信号、控制命令等条件确定输入输出点数然后进行PLC选型和I/O分配。
在工厂主要是在生产线上生产，在自动生产线上，常使用有轨小车来转运工序之间的物件。小车的驱动通常采用电机拖动，电机正转小车前进，电机反转小车后退。也就是说主要是对电机的控制。相对于交流电机，直流电机在控制方面较为复杂一些，主要是速度调整方面，要考虑速度控制方式，启动、停止及升降速时的加速度控制，正反转指令控制等等。一般以直流电动机为驱动装置的控制系统中，速度、电流闭环控制过程由传动系统完成。可编程序控制器一般只负责速度给定控制、D些相应的启动停止指令控制和某些张力控制系统中的电流的控制等。速度给定控制主要是对电机启动和停止以及升降速时的加速度控制即给定曲线的斜率控制。
在直流电动机的控制系统中，一般应考虑以下几个问题。
1）传动系统的运行允许条件是否满足，包括各种合闸信号是否具备，各辅助系统是否已经运行，各级故障信号是否完全消除等。
2）运行方式和操作方式是否选择合适，区域复位信号是否具备等。
3）离合器和制动器的状态是否允许运行，对机器设备的启动是否存在障碍等。
4）传动系统的速度、电流调节器是否解锁，闭环控制是否正常等。
5）速度、电流的控制方式选择是否合适等。
6）当各种条件都满足时，按所要求的方式进行速度给定值控制。
7）在运行过程中，对故障停车指令的处理等。
比如在杭钢热带厂生产线上的主机有直流电动机驱动。主机的辅助设备（包括：冷却风机、平辊风机、水泵和油泵等）以及除尘风机和冷却水箱等由交流电动机驱动。这些电动机的启停控制与逻辑顺序控制、直流电动机的激磁保护，以及各电动机的过载、过热保护、系统运行状态的指示和报警等都要由PLC：GE FANUC PLC系列series 90-30控制系统完成，PLC要用直流24 V电源、直流电机需要用到直流控制器，所以采用数字箱Simoreg DC Master 6RA70进行整流。
下面给出一种最常用的直流电动机一股控制逻辑框图，如图1所示。
图1直流电机控制逻辑典型框图
PLC就是一种微机控制系统，我们可以把它看成是由继电器、定时器、计数器、移位器等组成的装置，它对工业电气设备的控制的主要过程是通过输入设备也就是接受被控设备的信息或操作命令等外部输入信息的设备输入接线端是与外部的开关、按钮、传感器转换信号等连接的端口。每个端子可等效为一个内部继电器线圈，线圈号即输入接点号，如图所示。这个线圈由接到的输入端的外部信号来驱动，其驱动电源可由的电源部件提供（如直流），也可由独立的交流电源供给。每个输入继电器可以有无穷多个内部触点，供设计的内部控制电路（即编制控制程序）时使用。然后通过内部控制电路运算和处理由输入部分得到的信息，并判断应产生哪些输出。内部控制电路实际上也就是用户根据控制要求编制的程序。
3.结束语
PLC控制系统的出现极大的节约了劳动力，通过系统控制的生产，大大的提高了生产效率，对于工业的流水线作业的作用尤甚，是原来复杂的工作变得简单，提高了工人的生活质量，响应了国家节能减排、以人为本的政策。相信随着科技的发展，我们的生活会越来越美好。
参考文献：
[1]史国生.电气控制与可编程控制器技术[M].北京：化工工业出版社，2004.
1.1铺设电缆桥架时应注意的问题PLC控制系统的信号通过导线与现场各种变送器、传感器一次检测元件及执行器相连接。在信号传输过程中，电缆桥架上的平行线之间互感、强电场会通过电缆间的分布电容相互产生窜扰，从而对系统形成干扰。采取以下措施可以避免或减小这种干扰。（1）高、低压、仪表电缆要分桥架，各自用专用桥架敷设；避免信号线与动力电缆靠行敖设，以减少电磁干扰。（2）仪表系统电缆桥架和敷设强电电缆的桥架之间的距离一般应大于200mm，防止辐射干扰。（3）电缆桥架相交时尽可能保持水平直角或垂直交叉。
1.2正确选用电缆以及正确的接线方式（1）选用屏蔽电缆，尤其是模拟量、脉冲量（例如转速）信号一定要采用单信号单电缆，不能采用多芯电缆。（2）220V交流电压等级信号不能与24V直流等级信号（包括供电），不能共用一多芯电缆。（3）长距离信号的传递，应选用较大截面的导线，避免信号衰减，尤其是电压信号、mv信号。（4）屏蔽电缆的屏蔽层不可多点接地，多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接地，避免形成环流。（5）电缆中不用的多余线芯，应该将室外端悬空，用绝缘胶布包好，另一端在仪表盘内牢固地接在专用接地铜排上。（6）信号电缆的屏蔽层要接在专用接地铜排上，使用独立的专用接地体，不与其它性质的接地体共用接地体。（7）现场来的电缆，若现场未接一次元件，另一端也不应接在仪表盘的二次仪表（PLC或DCS）上。
1.3具有完整、良好的接地系统，并能在施工中正确、可靠接地接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施，目前在控制系统接地方面存在3个突出问题：（1）接地网制作成本高，难度大，很难满足阻值要求，因而接地网数量不够；（2）对控制系统缺乏全面了解，无法确定正确的接地方法；（3）对接地的重要性缺乏认识，不能做到可靠接地。接地是一个很复杂的技术专题，由于人们对它缺乏足够的认识和了解，所以往往忽视了它的重要性和危害性。要保证系统稳定和可靠的运行，“接地环路”问题是在系统信号处理过程中必须解决的问题。限于篇幅，这里不做深入讨论，下面仅介绍具体做法。（1）对控制系统而言，应制作3个接地网：保护地、系统地、屏蔽地。保护地（又称电气地），专门用于连接仪表盘和盘内各种仪表（包括PLC、DCS设备）的外壳。系统地（又称信号地、逻辑地），连接24VDC电源的负端和信号的负端（俗称冷端）。屏蔽地，专门用于连接屏蔽电缆的屏蔽层。严格按上述要求做到分类接地。（2）220V信号线的屏蔽层应接到保护地上，而不是屏蔽地。（3）如果没有屏蔽地接地网，只可将24VDC信号屏蔽线接到信号地上。（4）注意接地连接的可靠性。连接件应采用导电性能好、不易生锈的黄铜件，可靠牢固连接，并进行防护处理，以防以后锈蚀。（5）对分别具有系统地和悬浮零（或称悬浮地）的仪表之间的连接，应使用信号隔离器过渡，以防形成环流、抬高悬浮零点的电位，损坏具有悬浮零的仪表。（6）对具有特殊要求的仪表，特别是国外仪表要严格按照该仪表的接地要求进行接地连接，例如BENTLY系列轴运动监测仪，要求屏蔽线连接在它的“COM”端，就不能按常规接到屏蔽地上。另外，还要注意站在控制系统的整体角度，考虑仪表之间的连接关系，以及可能造成的相互影响。（7）接地体埋设时，一定要注意与防雷接地体的距离保持在5米以上，防止发生反击现象。（8）对于PLC控制系统，接地极的接地电阻小于2Ω，接地极埋在距建筑物10~15m远处，而且PLC系统接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。（9）当选择测量装置各个部分与大地浮置起来，要注意全机与地的绝缘电阻不能小于50MΩ，也能有效的抗除干扰。
1.4在输入信号出现波动时，干扰主要来自以下三方面（1）不同仪表设备使用独立电源,因接地形成电位差引起的地电流。（2）自然干扰，如雷电。（3）人为干扰，如对讲机电磁波、电机电流形成的电磁场等。在各个过程环路中使用信号隔离方法，加一个信号隔离器后就可解决问题，隔离器能对干扰进行有效抑制。断开过程环路，同时又不影响过程信号的正常传输，从而彻底解决接地环路问题。
2结束语
[关键词]PLC控制系统；故障；诊断；方法
中图分类号：TM307；TM571.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0118-01
1.PLC控制系统故障特性
PLC控制系统的故障分为早期故障期、偶发故障期和损耗故障期3个阶段，具有“浴盆特性”，即在系统投运早期故障最多且不断减少，在系统运行的绝大部分时间内故障基本上是偶然发生的，数量有限，而在系统的损耗故障期则故障又出现上升趋势。
在早期故障期，故障率从一个很高的指标迅速下降，可理解为系统设计、安装、调试后，存在一些设计缺陷、部分器件质量不稳定等问题，系统投入使用的初期，这些缺陷或不稳定就很快显露出来。随着时间的增加、缺陷的不断改进完善，这些故障越来越少，出现故障率迅速下降的趋势。在偶发故障期，故障发生是随机的，故障率最低，而且稳定，这是系统的正常工作期或最佳状态期。在此间发生的故障多是使用不当及维修不力造成的，可以通过改进管理和维护保养等方面使故障率降到最低。
在损耗故障期，由于系统中的器件经过长时间的工作，趋于老化，慢慢接近寿命终点，随着时间的增加，达到寿命终点的器件越来越多，故障率随之上升。
2.PLC控制系统的故障分布依据
PLC控制系统的组成，其故障分为两个方面：PLC本身的故障；PLC以外输入输出设备的故障。
2.1 PLC故障
在PLC控制系统中，PLC故障仅占系统总故障的10%左右，其故障率远低于输入输出设备。在PLC故障中，接口故障占90%左右，电源故障占8%左右，中央处理单元故障仅占2%左右。
2.2 输入输出设备故障
PLC控制系统中，输入输出设备故障占系统总故障的90%左右，是系统故障的主要来源。对于输入设备，故障主要反映在主令开关、行程开关、接近开关和各种类型的传感器中；对于输出设备，故障主要集中在接触器、电磁阀等控制执行器件上。
3.PLC控制系统的故障诊断
PLC控制系统的故障诊断主要从3个方面入手：PLC指示灯、输入输出设备、控制系统软件。
3.1 PLC指示灯诊断
PLC指示灯诊断主要从其面板指示灯进行，包括CPU状态指示灯和输入输出状态指示灯，以西门子S7-200（CPU22X）为例，其外形图如图1所示。
3.1.1 CPU状态指示灯
（1）通电后STOP或RUN灯应亮，若不亮则说明电源出现问题。需要检查电源本身是否有电，若有电再检查电源接线，若电源接线也无问题，那就可以断定PLC内部电源出现问题，可拆卸后对电源进行处理。
（2）通电后SF灯亮，切换扩展端口内的STOP/RUN开关也不能恢复正常，说明系统出现故障。系统故障主要有电磁干扰、永久存储器失效及看门狗超时等内部故障。对内部故障可通过编程软件读取错误代码，清除致命错误来解决；对电磁干扰引起的系统故障，可通过检查电路的敷设情况以及高低压信号的分离等途径来解决。
3.1.2 输入输出状态指示灯
输入输出状态指示灯反映了输入输出接口电路的工作情况。通常信号输入时，输入状态指示灯亮；信号输出时，输出状态指示灯亮。如果输入信号已输入，而输入指示灯不亮，则说明输入接口电路出现故障，大多数是输入电流过大损坏输入接口。对输出指示灯不亮的情况，可通过监控软件来进一步确定，若监控软件中输出的点已接通，而输出端子对应的指示灯不亮，则说明该输出点已损坏。
3.2 输入输出设备故障诊断
输入输出设备的故障诊断通常也是通过PLC的输入输出状态指示灯来判定的。PLC本身及指示灯正常，而实际设备工作不正常，则其故障一定发生在与PLC接线端子相对应的输入输出设备或连接线上。
3.2.1 输入设备故障诊断
PLC的输入指示灯本身正常，而系统不能正常工作，应以信号传递顺序依次检查故障源。首先检查电路连接是否正常，即端子接线是否松动、电路有无断线等情况，若正常则进一步检查输入器件本身是否损坏。对接近开关、传感器等一些有源器件，由于接线较多还须检查接线的正确性与绝缘性能。
3.2.2 输出设备故障诊断
PLC的输出指示灯本身正常，而系统输出不能正常工作，则可以肯定故障发生在输出设备回路。输出回路的故障常常是接线不良、器件老化损坏等问题。可断开器件的接线，直接加电至器件进行试验。若器件损坏，更换器件；若器件正常，故障出在电路连接上。
3.3 控制系统软件故障诊断
利用PLC的软件资源，进行早期事故诊断及报警有着非常重要的意义。使用触摸屏及组态软件，在不增加PLC输出点数的情况下就能方便地显示故障出处，使技术人员可据其显示内容方便地查找故障点。
3.3.1 故障显示的实现
在触摸屏或组态软件的用户窗口，创建故障报警人机对话界面。在这一界面中，利用软件提供的各种显示工具，设计所需显示的故障报警方式。每种故障报警方式对应一个数据对象，将所需要显示的输入输出点与数据对象连接起来，在系统运行时即可通过这一报警方式将出现故障的输入输出点的状态显示出来。
3.3.2 故障报警
（1）通用故障报警。当变量超出限定值时，故障报警装置发出声响，操作人员根据信号灯的提示很容易识别出相应的变量已超限，确认了该故障报警后，信号灯通常由闪亮变为常亮，声响报警消除。操作人员排除了故障，变量恢复到正常范围内时，常亮信号灯熄灭，表示系统恢复到正常工作状态。
（2）首发故障报警。通用故障报警控制，可以用于多个变量的报警控制，但当其多个故障信号接近同时出现时，故障报警装置不能确定谁是首发信号源。首发故障报警使操作人员能在第一时间将首发故障源分辨出来。
4.PLC控制系统预防维护
（1）环境温度检查。PLC控制系统使用时的温度应为0至55℃之间，保存时温度在-20至70℃之间。在安装PLC控制系统时，应尽可能避免其受到太阳的直射，通风良好，以利于散热。（2）抗干扰措施。为了避免PLC控制系统受到噪音、振动、冲击等干扰，并将PLC安置在防护外壳控制箱内，并保证其安置牢固性，使其与高压设备保持一定的距离，以防止其受到电磁的干扰。（3）环境清洁工作。PLC控制系统运行环境必须保持清洁、不能存在腐蚀性的气体，元件上不能有灰尘。主要是因为灰尘将将其PLC元件的绝缘性能，出现接触不良的现象。因此，工作人员在进行检修时，必须先切断电源，以避免灰尘进入控制系编程通风口处，再用吸尘器进行除尘清洁工作。
5.结束语
为了减少PLC控制系统的故障发生率，保证PLC控制系统的安全运行。工作人员必须做好PLC控制系统的日常检修和维护工作，对PLC控制系统存在的故障进行有效的诊断和排除，消除PLC控制系统的各种影响因素，以提高PLC控制系统运行可靠性。
参考文献
[1] 陈延奎.浅谈PLC控制系统的设计方法[J].中国科技信息，2009，20：116-118.
关键词： PLC；干扰源；抗干扰；措施
1 PLC控制系统干扰源分类
对PLC控制系统运行造成影响的干扰源一般来其周围的电力网络、电气设备、无线电广播、雷达以及高频感应加热装置设备产生的电流或电压，根据干扰源发生的因素，干扰源大致分为电噪声、浪涌噪声以及高频振荡噪声三类；根据干扰源噪声的波形与性质，干扰源可分持续噪声、偶发噪声两类，根据干扰源噪声干扰模式，干扰源可分共模干扰与差模干扰两类。
2 干扰源的来源
2.1 空间辐射干扰
空间辐射干扰就是通过空间辐射电磁场产生的电磁波传播对系统造成的干扰。其来源大多来自电力系统网络、运行电气元件的暂态过程、云层雷电、无线电波以及高频感应加热设备。辐射干扰的分布广而复杂，PLC控制系统如果处于其射频场中，很容易遭到辐射干扰，可能对PLC控制系统内部进行直接辐射，产生电路感应形成干扰，也可能PLC控制系统的通信内网络进行辐射，通过通信线路感应形成干扰。
2.2 系统外引线干扰
系统外引线干扰也叫传输干扰，其传播途径是电源与信号的引入线传入，系统外引线干扰是PLC控制系统在工业现场受到最严重的干扰。大致可分为以下几类：
1）电源干扰。给PLC控制系统提供的电源来源于电网，由于电网覆盖范围很广，会遭遇到所有空间电磁干扰的干扰，各类电磁感应会在线路上感应产生电压或者电流，尤其是当电网中的开关操作、大型电力设备起停以及交直流传动装置的运行，会引起谐波与电网短路暂态严重影响影响PLC控制系统正常运行。
2）信号线引入干扰。在PLC控制系统中，与其连接的传输线是传输有效信号信息，但大多属于低压信号，很容易遭到外部强烈电磁信号的干扰侵入。其干扰通道一般通过变送器供电电源侵入电网，也可能通共用信号仪表的供电电源侵入电网，也可能空间电磁辐射感应侵入信号线。其中信号线被侵入的电磁感应危害最严重，会导致PLC控制系统的I/O信号工作发生异常，测量精度降低，甚至很损伤PLC元器件。如果PLC控制系统隔离性稍差，可能或造成其传输的信号互相干扰，导致其共地系统总线发生回流现象，PLC控制系统就会误动或者死机。
3）接地系统干扰。PLC控制系统正确接地主要作用是消除各电路电流流经一个公共地阻抗是产生噪声电压，避免电磁场和地电位差的影响，使其不能形成地环路，提高抑制干扰能力。同时给控制系统建立一个基准电压，保证系统正常稳定工作。但PLC控制系统的地线接地方式较多，系统接地、屏蔽接地保护接地以及交流等很容易搞混乱，接地混乱会导致干扰信号侵入，导致各个接地点电位差而产生地环路电流，影响PLC控制系统运行。同时屏蔽层很容易受到变化磁场的影响产生感应电流，如果其电流与芯线电流发生耦合就会形成干扰信号回路影响PLC控制系统运行。
2.3 PLC控制系统内部干扰
PLC控制系统内部干扰就是其内部元器件与电路之间互相进行电磁辐射而发生的干扰。产生，包括系统的逻辑电路发生互辐射、逻辑地与模拟地发生生互辐射、系统元器件之间不匹配等现象都会造成对PLC控制系统内部的干扰。
3 PLC控制系统抗干扰措施
3.1 电源抗干扰措施
为PLC控制系统提供的电源占有极重要的地位。为抑制电力系统网络对CPU电源与I/O电源等的干扰，PLC控制系统在装置应该配有隔离变压器，其选择的容量要比实际高1.2倍以上。屏蔽层接地良好，同时，为降低电源线之间的相互干扰，隔离变压器的二次线圈连接线选择双绞线，在交流电源输入端加入低通滤波器。如图1示。
变压器一次连接线与二次级连接线应用的都是双绞线，可以将干扰信号经滤波隔离后降低，PLC控制的供电系统的控制器与I/O系统均有各自的隔离变压器进行供电，同时，供电电源与与主电路电源是分开的。假设输入或者输出供电因为故障出现中断，控制器可以继续供电，由此可见系统可靠性大大提高。
如果PLC控制的供电系统供电质量缺乏保证，电网馈点经常中断，应该采用UPS电源给控制器供电，即将控制器前面的屏蔽变压器改为UPS电源。UPS电源不但能够不间断供电，而且干扰信号的隔离性能强大。
3.2 信号抗干扰措施
1）输入信号抗干扰。一是利用输入模块进行滤波来降低输入线与输入线之间的干扰信号，二是利用控制器接地来抑制输入线与大地间的共模干扰。为预防电路信号在突变出现感应电势的干扰，在输入端有感性负载时，应该装置硬件可靠性容错与容差设计技术，如果输入的是交流信号，可并联电容与电阻于负载两端；如果输入是直流信号，可以并联续流二极管。
2）输出电路抗干扰技术措施。PLC控制系统输出一般有继电器、晶体管以及晶闸管三种类型，其选择要依据负载而定。如果所控制系统负载比PLC容量大，必须外接继电器或者接触器，控制系统才能正常运行。带有感性负载的PLC控制系统的输出端，输出信号进行开与关变换时，部分电量发生突变而产生干扰信号，因此，为保护PLC控制系统的输出触点，预防这种变量突变造成的影响，必须采取一定保护措施。如果控制系统控制的是直流负载，可在线圈两端并联一个二极管进行续流，同时，二极管越靠近负载，其防干扰能力越强。如果控制系统控制的是交流负载，可在线圈两端并联RC吸收电路防止干扰。
3.3 接地点抗干扰措施
电力系统接地的作用主要是为了安全与抑制干扰，对PLC控制系统充分接地能有效预防电磁的干扰。系统接地主要分为浮地、直接接地以及电容接地三类方式。PLC控制系统的性质是高速低电平控制装置，因此通常选用直接接地方式，同时，要考虑PLC控制系统的信号电缆分布电容以及输入装置滤波干扰，系统装置之间的信号交换频率不得要大于1MHz，其接地线方式选用一点接地与串联一点接地。对于集中布置的PLC控制系统的接地方式一般选择并联一点接地方式最佳。PLC控制系统的各装置的柜体中心接地点都有独立的接地线连接接地极。PLC控制系统各个装置之间如果有较大的间距，接地方式要选用串联一点接地，一般用绝缘电缆或者一根截面较大的铜母线对各个装置的柜体中心接地点进行连接后，直接将其连接接地极。PLC控制系统各个装置的接地电阻不能大于5Ω，接地点尽可能靠近PLC装置，同时接地线应避开强电回路，如果不能避开，应与强电回路电源线垂直相交，平行走线长度尽可能缩短。此外，PLC系统接地点要与强电设备接地点距离要大于10m以上。
3.4 软件抗干扰措施
1）使用数字滤波的方法提高输入信号的信噪比。随着信息技术数字化、智能化以及网络化快速发展，数字滤波器技术在数字信号分析与处理上被广泛应用，大大提升了信号安全可靠与有效传输。因此，为提升PLC控制系统输入信号信噪比，可选用软件数字滤波技术提升PLC控制系统信号真实性。可设计程序限幅法预防大幅度随机干扰，即连续采样5次，如果其中一次采样支援比其他四次的幅值要大很多，，就舍取之。同时对于PLC控制系统的流量、压力、液面以及位移等众多参数，采用算术平均法。即用n次采样的平均值来代替当前值。
2）利用“看门狗”进行监控。PLC内部具有如定时器、计数器以及辅助继电器等各个功能的元件，在设计程序时，可以利用“看门狗”方法实现对系统各组成部分运行状态的监控。屏蔽输入元件的误信号与输出元件的误动作。譬如设置警戒时钟WDT：如果程序循环扫描执行时间超过了WDT规定的时间，程序可能进入死循环，立刻报警。
3）消抖。在PLC控制系统周围，一些行程开关或按钮在运行可能因为抖动而产生误信号，可针对其抖动时间短的特征，可在PLC控制系统内部的计时器设计一定时间的延时，得到消除抖动后的可靠有效信号抑制干扰。
4 结束语
总之，PLC控制系统中受干扰情况复杂，在采取抗干扰措施时必须对其自身抗干扰能力、行的环境、受干扰的性质等各方面的因素综合考虑，多方配合，合理而有效地抑制干扰信号，才能有效地增强系统的抗干扰能力。
参考文献：
[1]种肇新、彭侃，可编程序控制器原理及应用[M].广州：华南理工大学出版社，2006.
