西门子PLC应用与设计教程 教学课件 作者 柳春生 第7章 PLC控制系统设计.pptVIP

其中图7-14a为控制器和其他设备分别接地方式，这种接地方式最好。如果做不到每个设备专用接地，也可使用图7-14b共用接地方法。一般不能使用图7-14c所示的共同接地方法，特别是应避免与电动机、变压器等动力设备共同接地。 在设计接地时，还应注意以下几点： ①采用共同接地方式，接地电阻应小于4Ω； ②接地线应尽量粗，一般用大于2mm2的接地线； ③接地点应尽量靠近控制器，接地点与控制器之间的距离不大于50m； ④接地线应尽量避开强电回路和主回路的电线，不能避开时，应垂直相交，应尽量缩短平行直线的长度。 3. 防I/O干扰的措施 ( 1 ）从抗干扰角度选择I/O模块 从抗干扰的角度来看，I/O模块的选择要考虑下列因素： ①输入输出信号与内部回路隔离的模块比非隔离的模块抗干扰性能好； ②晶体管型等的无触点输出的模块比有触点输出的模块在控制器一侧产生的干扰小； ③输入模块允许的输入信号ON-OFF电压差大，抗干扰性能好；OFF电压高，对抗感应电压是有利的； ④输入信号响应时间慢的输入模块抗干扰性能好。 ( 2 ）防输入信号干扰的措施 输入设备的输入信号中的线间干扰（差模干扰）用输入模块的滤波可以使其衰减，这是没有问题的。然而，输入信号线与大地间的共模干扰在控制器内部回路会产生大的电位差，这是引起控制器误动作的主要原因。为了抗共模干扰，控制器要良好接地。 如图7-15 所示，在输入端有感性负载时，为了防止反向感应电势损坏模块，在负载两端并接电容C 和电阻R （输入为交流输入信号时），或并接续流二极管VD （输入为直流输入信号时）。 如果与输入信号并接的电感性负载大时，使用继电器中转效果最好。交流输入方式时，C 、R 的选择要适当才能起到较好的效果。一般情况下的参考数值为：负载容量在10VA 以下时，选用电容为0.1μF电阻为120Ω的元件；负载容量在10VA 以上时，选用电容为0.47μF电阻为47Ω的元件 输入电路中的感应电压的存在也是产生干扰信号的一个重要因素。图7-16 是感应电压产生示意图，由图可知，感应电压是通过下列因素产生的： ①输入信号线间的寄生电容Csl； ②输入信号线与其他线间的寄生电容Cs； ③与其他线，特别是大电流线的电气耦合M。 对于感应电压干扰，可以采取下面的3种措施： ①输入电压的直流化。如果可能的话，在感应电压大的场合，改交流输入为直流输入； ②在输入端并接浪涌吸收器； ③在长距离配线和大电流的场合,感应电压大,可用继电器转换。 （3）防输出信号干扰的措施 输出信号干扰的产生：感性负载场合，输出信号由“OFF”变成“ON”时产生突变电流;从“ON”变成“OFF”时产生反向感应电势;另外,电磁接触器等接点会产生电弧。所有这些,都有可能产生干扰。 根据负载的不同，防止输出信号干扰的措施主要有以下几条： ①交流感性负载的场合：在负载的两端并接RC浪涌吸收器，如图7-17(a)所示，RC越靠近负载，其抗干扰效果越好； ②直流感性负载的场合：在负载的两端并接续流二极管VD,如图7-17(b)所示,二极管也要靠近负载,其反向耐压应是负载电压的4倍； ③在通、断电路时产生干扰较大的场合，对于交流负载可使用双向晶闸管输出模块； ④交流接触器的触点的开、闭时产生电弧干扰，可在触点两端连接RC浪涌吸收器，如图7-18（a）所示。要注意的是，通过RC浪涌吸收器会有一定的漏电流产生； ⑤存在电动机或变压器开关干扰时，可在线间采用RC浪涌吸收器，如图7-18(b)所示。 从防止输出干扰的角度来考虑控制器输出模块的选择，在有干扰的场合要选用装有浪涌吸收器的模块。没有浪涌吸收器的模块，仅限用于电子式或电动机的定时、小型继电器、指示灯的驱动等场合。 （4）防止外部接线干扰的措施 控制器外部输入输出的接线不当，很容易造成信号间的干扰。为了防止或减少外部接线产生的干扰，可以采取以下措施： ①交流输入输出信号与直流输入输出信号分别使用各自的电缆； ②集成电路或晶体管设备的输入信号线，需要使用屏蔽电缆。屏蔽电缆中屏蔽线处理:在输入/输出设备侧悬空,而在控制器侧接地； ③控制器的接地线与电源线或动力线分开； ④输入输出信号线与高电压、大电流的动力线分开； ⑤30m以下的短距离时，直流和交流输入/输出信号线不要使用同一电缆，必须使用同一电缆时，直流输入/输出信号线要使用屏蔽电缆； ⑥30m~300m中距离的场合，不管直流还是交流信号，输入/输出线都不能使用同一根电缆，输入信号线一定要用屏蔽线；