PLC和伺服组成的运动控制系统中的抗干扰设计借鉴.pdf

《PLC和伺服组成的运动控制系统中的抗干扰设计》 随着工业控制技术的快速发展，可编程逻辑控制器（PLC）和伺服驱动技术在自动化领域扮演了至关重要的角色。PLC以其高可靠性、丰富的硬件配套、易于编程和维护的特性，广泛应用于各个行业。而伺服电机凭借其快速动态响应、高精度定位和低速平稳运行的特性，常作为精密进给传动装置。当PLC与伺服结合，形成简易的数控系统，成为经济型机床的理想选择。 然而，在复杂恶劣的工业环境中，如强电场、强磁场、剧烈冲击和振动，仅凭PLC和伺服本身的固有强度可能无法确保系统的稳定运行。这就需要我们进行专门的抗干扰设计，从硬件和软件两方面提高系统的可靠性。 干扰主要来源于内部和外部两个方面。内部干扰通常是由于PLC自身的硬件问题，而在实际应用中，外部干扰更为常见。外部干扰主要包括电源线、控制线、信号线引入的干扰，空间感应和辐射干扰，以及地线引入的干扰。 1. 对于电源干扰，应选用高质量的电源，并采取措施抑制电网干扰。例如，可以使用带有屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器，确保屏蔽层可靠接地，以提高对高频共模干扰的抵御能力。 2. 空间感应和辐射干扰是由于周围环境中的电磁场影响。解决方法包括采用屏蔽技术，对PLC及其通信网络进行屏蔽，同时使用滤波器减少干扰信号，确保接地系统良好，降低电磁场的影响。 3. 信号线引入的干扰可能导致I/O接口信号异常和测量精度下降，甚至损坏元器件。解决之道是加强隔离，使用屏蔽线，并确保信号线与其他线路保持适当距离。 4. 地线引入的干扰则需要正确地接地，避免形成地环路，以减少因地线连接不当引起的信号失真。应设立独立、良好的接地装置，遵循产品特定的接地规则。 5. 合理的安装和布线也是防止干扰的关键。遵循PLC的安装规范，确保电源线、I/O线、动力线等分开敷设，使用电缆槽或电缆管隔离，并使用屏蔽层保护模拟量输入/输出线。 在软件层面，可以采用数字滤波等技术，对采集的数据进行处理，去除噪声，提高信号质量。同时，编写程序时考虑抗干扰策略，比如采用冗余设计，增强系统的容错能力。 PLC和伺服组成的运动控制系统在面临干扰时，需要从源头分析干扰源，采取针对性的硬件和软件措施，以确保系统在各种复杂环境中稳定、高效地运行。这不仅提升了系统的可靠性，也保证了生产效率和设备的安全性。