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PLC控制系统干扰现象及其防范对策 瑞 平 电 厂 张继更 曹银彩 二OO八年四月 PLC控制系统干扰现象及其防范对策 瑞 平 电 厂 张继更 曹银彩 瑞平电厂许多地方都采用了PLC对局部系统的工艺流程和设备保护进行控制，如输煤、化学水处理、电除尘、烟气监测、汽轮机保护等。PLC具有可靠性高和使用方便的特点，但是在实际应用中，还需要提高PLC的抗干扰能力,以保证信号的稳定性和正确性。 一、 干扰现象及处理措施 1 温度信号显示不正常 电除尘PLC控制系统。在试运初期，所有温度显示正常，而当部分电动机运行后，在操作员站上有6个温度值显示均超量程。经检查机柜接线 ，发现6个均为K分度热电偶信号，超量程现象在变频电动机运行后出现。在设计时考虑采用温度变送器进行毫伏与毫安信号转换，毫安信号送至PLC进行控制。检查热电偶补偿导线热电势约为45mV，变送器量程为(0～1200)℃，相应的电流输出应为17.4mA，实际测得输出电流大于20mA，初步判断为温度变送器工作不正常 。重新校验温度变送器一切正常 ，数据均在误差范围内。当再次装入温度变送器后，其依然无法正常使用，说明现场有干扰电压导致温度变送器无法正常工作。采用示波器检查温度变送器直流电源时，发现其负极对地存在40V左右、50Hz交流干扰电压，导致温度变送器无法正常工作。经现场检查发现厂商在进行PLC配线时，未将变频器的强电信号和热电偶的毫伏信号分开布置，均在一个汇线槽内。另外，由于所有的控制、测量公共端均24V负端，从一个开关电源取出，所有信号公共端共用，所以要完全消除干扰电压有一定的难度。通过试验，最终将进口温度变送器更换为成都某公司产品后，温度显示正常。采用抗干扰强的温度变送器是解决干扰的一种方法。 2 模拟量信号漂移 电厂化学水处理间采用德国西门子公司制造的PLC作为控制系统，远程控制的综合水泵房采用同轴电缆连接。在水泵运行时，所有模拟量信号的显示值大幅漂移，无法监控。检查机柜接线端子，就地模拟信号在进入PLC采样模件前均正常，数据恒定无波动；模拟量的直流供电正常、恒定。采用信号发生器输入电流信号至PLC采样模件，在操作员站上显示信号稳定，说明有外部干扰进入模块，影响其正常工作。检查直流电源上的交流电压，其负极对地有20V左右、50Hz交流干扰 电压存在。试用隔离器后故障排除。如果全部在模拟量信号上使用隔离器，将导致成本增加。检查发现模拟量信号电缆的屏蔽引出线接至PLC的机柜接地端子上，此接地端子未与接地网连接，而是直接连接在机柜基础地上，这样有可能产生干扰。用电缆将机柜接地端子接至接地网上，信号漂移基本正常。因此，从就地来的模拟量信号应采用屏蔽电缆，接地引至接地网可避免模拟量信号漂移。 3 开关量输入信号 (DI)无反应 电厂循环水泵采用PLC作为液压控制碟阀的联锁控制装置。在循环水泵跳闸时，联锁碟阀关闭。在进行远动试验时，从6kV控制柜模拟远方跳闸信号，循环水泵控制DI没有反应 。检查远方信号 ，接点信号已闭合并送至PLC接线端子，在端子上短接 ，DI能够反映其状态。发生该现象的原因应是强干扰信号引起PLC对DI无反应经检查发现，与6 kV控制柜相连接的控制电缆上有90 V交流干扰电压，此强干扰信号造成 PLC无法识别DI。针对上述故障现象，从循环水控制柜取电源作为继电器线圈电压，串联接入6 kV远传接点，其无源接点接至PLC。重新进行远动试验，一切正常 。当控制线路过长且没有采用屏蔽电缆时，采用继电器隔离是解决干扰问题的一种方法。 4 接地故障 电厂化学水处理系统采用西门子控制公司制造的 SIMATIC PLC作为控制系统 ，常规仪表数据在操作站上显示均正常，仅HACH分析仪表显示值在操作站上为接地故障。检查接线端子上的电流信号，测量值正常，电缆无接地现象，屏蔽层单端接地，信号地接地处理良好，接地电阻符合技术规范的要求；检查机柜接地 ，接触良好，无松动和锈蚀现象 ；控制系统取自厂用电电源为三相 四线制，接地线正常；就地分析仪表上显示屏的值也正常。检查分析仪表接线盒，发现就地设备电源地线悬空，未做处理。分析仪表的接地是依靠安装支架实现的，是造成PLC显示接地故障的原因。重新将电源中的接地线接入分析仪表接地端子后，操作站上显示数值正常。分析仪表的接地对于数据的准确性很重要，不能只因为面板上的正确显示与输出电流信号的正确而忽视接地。 5 其它干扰现象 (1)电厂电除尘输灰系统为避免DI受到干扰，采用220V AC作为控制电源，这样的确能够有效减少干扰，提高控制系统的可靠性。但是，要注意有的设备的接点受到电压等级的限制，如某些执行器的继电器输出接点额定容量是100V AC，如果直接采用220V AC的输入组件，易损坏执行器。解决方法是加装继