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核心提示：
1 概述
科學技術發展，PLC工業控制中應用越來越廣泛。PLC控制系統可*性直接影響到工業企業安全生產和經濟運行，系統抗干擾能力是關系到整個系統可*運行關鍵。自動化系統中所使用各種類型PLC，有是集中安裝控制室，有是安裝生產現場和各電機設備上，它們大多處強電電路和強電設備所形成惡劣電磁環境中。要提高PLC控制系統可*性，要求PLC生產廠家用提高設備抗干擾能力；另，要求工程設計、安裝施工和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效增強系統抗干擾性能。
2 電磁干擾源及對系統干擾
2.1 干擾源及干擾一般分類
影響PLC控制系統干擾源與一般影響工業控制設備干擾源一樣，大都產生電流或電壓劇烈變化部位，這些電荷劇烈移動部位就是噪聲源，即干擾源。
干擾類型通常按干擾產生原因、噪聲干擾模式和噪聲波形性質不同劃分。其中：按噪聲產生原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲波形、性質不同，分為持續噪聲、偶發噪聲等；按噪聲干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用分類方法。共模干擾是信號對電位差，主要由電網串入、電位差及空間電磁輻射信號線上感應共態（同方向）電壓迭加所形成。共模電壓較大，特別是采用隔離性能差配電器供電室，變送器輸出信號共模電壓普遍較高，有可高達130V以上。共模電壓不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些系統I/O模件損壞率較高主要原因），這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間干擾電壓，主要由空間電磁場信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成電壓，這種讓直接疊加信號上，直接影響測量與控制精度。
2.2 PLC控制系統中電磁干擾主要來源
2.2.1 來自空間輻射干干擾
空間輻射電磁場（EMI）主由電力網絡、電氣設備暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產生，通常稱為輻射干擾，其分布極為復雜。若PLC系統置于所射頻場內，就回收到輻射干擾，其影響主要兩條路徑：一是直接對PLC內部輻射，由電路感應產生干擾；對PLC通信內網絡輻射，由通信線路感應引入干擾。輻射干擾與現場設備布置及設備所產生電磁場大小，特別是頻率有關，一般設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。
2.2.2 來自系統外引線干擾
主要電源和信號線引入，通常稱為傳導干擾。這種干擾我國工業現場較嚴重。
（1）來自電源干擾
實踐證明，因電源引入干擾造成PLC控制系統故障情況很多，筆者某工程調試中遇到過，后更換隔離性能更高PLC電源，問題才到解決。
PLC系統正常供電電源均由電網供電。電網覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而線路上感應電壓和電路。尤其是電網內部變化，入開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起諧波、電網短路暫態沖擊等，都輸電線路傳到電源原邊。PLC電源通常采用隔離電源，但其機構及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上，分布參數特別是分布電容存，絕對隔離是不可能。
（2）來自信號線引入干擾
與PLC控制系統連接各類信號傳輸線，傳輸有效各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是變送器供電電源或共用信號儀表供電電源串入電網干擾，這往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應干擾，即信號線上外部感應干擾，這是很嚴重。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。隔離性能差系統，還將導致信號間互相干擾，引起共系統總線回流，造成邏輯數據變化、誤動和死機。PLC控制系統因信號引入干擾造成I/O模件損壞數相當嚴重，由此引起系統故障情況也很多。
（3）來自接系統混亂時干擾
接是提高電子設備電磁兼容性（EMC）有效手段之一。正確接，既能抑制電磁干擾影響，又能抑制設備向外發出干擾；而錯誤接，會引入嚴重干擾信號，使PLC系統將無法正常工作。
PLC控制系統線包括系統、屏蔽、交流和保護等。接系統混亂對PLC系統干擾主各個接點電位分布不均，不同接點間存電位差，引起環路電流，影響系統正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接，電纜屏蔽層兩端A、B都接，就存電位差，有電流流過屏蔽層，當發生異常狀態如雷擊時，線電流將更大。
此外，屏蔽層、接線和大有可能構成閉合環路，變化磁場作用下，屏蔽層內有會出現感應電流，屏蔽層與芯線之間耦合，干擾信號回路。若系統它接處理混亂，所產生環流就可能線上產生不等電位分布，影響PLC內邏輯電路和模擬電路正常工作。PLC工作邏輯電壓干擾容限較低，邏輯電位分布干擾容易影響PLC邏輯運算和數據存貯，造成數據混亂、程序跑飛或死機。模擬電位分布將導致測量精度下降，引起對信號測控嚴重失真和誤動作。
2.2.3 來自PLC系統內部干擾
主要由系統內部元器件及電路間相互電磁輻射產生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路影響，模擬與邏輯相互影響及元器件間相互不匹配使用等。這都屬于PLC制造廠對系統內部進行電磁兼容設計內容，比較復雜，作為應用部門是無法
科學技術發展，PLC工業控制中應用越來越廣泛。PLC控制系統可*性直接影響到工業企業安全生產和經濟運行，系統抗干擾能力是關系到整個系統可*運行關鍵。自動化系統中所使用各種類型PLC，有是集中安裝控制室，有是安裝生產現場和各電機設備上，它們大多處強電電路和強電設備所形成惡劣電磁環境中。要提高PLC控制系統可*性，要求PLC生產廠家用提高設備抗干擾能力；另，要求工程設計、安裝施工和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效增強系統抗干擾性能。
2 電磁干擾源及對系統干擾
2.1 干擾源及干擾一般分類
影響PLC控制系統干擾源與一般影響工業控制設備干擾源一樣，大都產生電流或電壓劇烈變化部位，這些電荷劇烈移動部位就是噪聲源，即干擾源。
干擾類型通常按干擾產生原因、噪聲干擾模式和噪聲波形性質不同劃分。其中：按噪聲產生原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲波形、性質不同，分為持續噪聲、偶發噪聲等；按噪聲干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用分類方法。共模干擾是信號對電位差，主要由電網串入、電位差及空間電磁輻射信號線上感應共態（同方向）電壓迭加所形成。共模電壓較大，特別是采用隔離性能差配電器供電室，變送器輸出信號共模電壓普遍較高，有可高達130V以上。共模電壓不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些系統I/O模件損壞率較高主要原因），這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間干擾電壓，主要由空間電磁場信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成電壓，這種讓直接疊加信號上，直接影響測量與控制精度。
2.2 PLC控制系統中電磁干擾主要來源
2.2.1 來自空間輻射干干擾
空間輻射電磁場（EMI）主由電力網絡、電氣設備暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產生，通常稱為輻射干擾，其分布極為復雜。若PLC系統置于所射頻場內，就回收到輻射干擾，其影響主要兩條路徑：一是直接對PLC內部輻射，由電路感應產生干擾；對PLC通信內網絡輻射，由通信線路感應引入干擾。輻射干擾與現場設備布置及設備所產生電磁場大小，特別是頻率有關，一般設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。
2.2.2 來自系統外引線干擾
主要電源和信號線引入，通常稱為傳導干擾。這種干擾我國工業現場較嚴重。
（1）來自電源干擾
實踐證明，因電源引入干擾造成PLC控制系統故障情況很多，筆者某工程調試中遇到過，后更換隔離性能更高PLC電源，問題才到解決。
PLC系統正常供電電源均由電網供電。電網覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而線路上感應電壓和電路。尤其是電網內部變化，入開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起諧波、電網短路暫態沖擊等，都輸電線路傳到電源原邊。PLC電源通常采用隔離電源，但其機構及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上，分布參數特別是分布電容存，絕對隔離是不可能。
（2）來自信號線引入干擾
與PLC控制系統連接各類信號傳輸線，傳輸有效各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是變送器供電電源或共用信號儀表供電電源串入電網干擾，這往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應干擾，即信號線上外部感應干擾，這是很嚴重。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。隔離性能差系統，還將導致信號間互相干擾，引起共系統總線回流，造成邏輯數據變化、誤動和死機。PLC控制系統因信號引入干擾造成I/O模件損壞數相當嚴重，由此引起系統故障情況也很多。
（3）來自接系統混亂時干擾
接是提高電子設備電磁兼容性（EMC）有效手段之一。正確接，既能抑制電磁干擾影響，又能抑制設備向外發出干擾；而錯誤接，會引入嚴重干擾信號，使PLC系統將無法正常工作。
PLC控制系統線包括系統、屏蔽、交流和保護等。接系統混亂對PLC系統干擾主各個接點電位分布不均，不同接點間存電位差，引起環路電流，影響系統正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接，電纜屏蔽層兩端A、B都接，就存電位差，有電流流過屏蔽層，當發生異常狀態如雷擊時，線電流將更大。
此外，屏蔽層、接線和大有可能構成閉合環路，變化磁場作用下，屏蔽層內有會出現感應電流，屏蔽層與芯線之間耦合，干擾信號回路。若系統它接處理混亂，所產生環流就可能線上產生不等電位分布，影響PLC內邏輯電路和模擬電路正常工作。PLC工作邏輯電壓干擾容限較低，邏輯電位分布干擾容易影響PLC邏輯運算和數據存貯，造成數據混亂、程序跑飛或死機。模擬電位分布將導致測量精度下降，引起對信號測控嚴重失真和誤動作。
2.2.3 來自PLC系統內部干擾
主要由系統內部元器件及電路間相互電磁輻射產生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路影響，模擬與邏輯相互影響及元器件間相互不匹配使用等。這都屬于PLC制造廠對系統內部進行電磁兼容設計內容，比較復雜，作為應用部門是無法
