浅析斗轮机PLC控制系统通讯干扰分析与治理

顾勤栋

摘要：现阶段的斗轮机的控制系统会受外界不稳定因素的影响，对其通讯情况造成困扰，严重的会让斗轮机出现失控现象。基于此，本文主要从斗轮机PLC控制系统的概念出发，而后分析会对其造成通讯干扰的原因，并提出相应的解决措施。

关键词：斗轮机;PLC控制系统;通讯干扰

引言：斗轮机常运用于散料运输，而主要控制斗轮机运行的是PLC系统。PLC属于一种自动性能、灵活度较高的控制系统。斗轮机在实际的运转阶段因常暴露于外界，会受到粉尘、震动等多种不稳定的干扰源当中。而这种外界因素是很难控制的，所以成为阻碍斗轮机平稳运行的主要源头。

一、PLC控制系统概述

伴随我国的迅猛发展，使得自动化、数字化的相关新型技术被广泛运用到各类领域当中。而相比其他先进技术，数字控制系统最常运用在工业，而与之匹配的设备就是可编程遥控器，也就是所谓的PLC。这类型的装置在工业行业的优势有适应能力强，操作较为简单，编程方式易于学会等。PLC控制系统是由端口输入信息进而发射信号，与总线信号有着一定的距离，在这些距离中会有各式各样的干扰源。斗轮机的工作现场常运用高压电、变频机械等，使其给通讯方面造成严重的困扰[1]。

二、PLC控制系统主要的干扰因素

现阶段实际运用于斗轮机的PLC系统常使用国外的品牌，据相关数据可知PLC在运行中由于自身情况出现的问题还是占少数，造成通讯空扰的主要原因在外界。PLC作为总指挥类型的控制系统，一旦受干扰影响，定会带来不正常的运转方式，进一步导致相关数据丢失等不可挽回的现象。

（一）供电系统波

在实际的操作当中，导致PLC运行不稳定的主要原因就是供电系统中的电压情况不平稳。日常运行的期间，斗轮机电源普遍由用户电网供给，常见高压有6kv或是10kv低压为380v。提供电源的电网自身就会有一些机械设备，这些设备在运作时就会出现一定的波动。在空间出现的电磁干扰，进一步会展现在电流当中。像是开关操作、大型电动机的启动和停止运行、电网短路等问题都会让电流出现波动。斗轮机的供电体系常选用单线电路来供电，使其无法脱离这种现实状况，因此对斗轮机PLC系统的造成干扰。

（二）强磁辐射干扰

上文提到过斗轮机的运作环境极为繁琐，使得PLC控制系统常年身处脏乱差的施工环境当中，使其遭受到了不同程度的干扰。这类干扰源可以统称为空间辐射电磁场，主要是因为受到雷达、无线电波、高频设备在运作时产生的辐射影响，这类型的辐射干扰所处位置是不确定的，所涉及的范围也比较广阔，对于PLC通讯系统来说，是随着感应而一同进入内部的干扰。

（三）布线安装不规范

斗轮机本身是一种复杂的重型机械设备，其自身安装的阶段就极为繁复，移动轨道数量多、运动时自带震动、灵活运作的关节数量多，给线路安装工作带来了难度。众多的线路安装，如有少数安装错误，是不能及时被找得到的，从而造成了隐患。现阶段PLC系统的布线常出现两种问题：第一种是PLC系统的电线类型以屏蔽双绞线、屏蔽同轴线为主，屏蔽线的接线处安装不妥当就会给通讯系统带来干扰。第二种是连接PLC系统的端口和总线的安装技术如果不严格按照规范来进行组装，容易出现地磁辐射外泄的问题，进而使PLC系统的通讯电缆受到辐射影响，进一步影响了信息输送。

（四）PLC系统内部

PLC系统内部的各个部件和线路之间会产生电磁辐射，进一步对其通讯系统造成干扰。这类型和干扰因素的主要问题大多为内部的零件不匹配，互相运作会产生干扰。

三、PLC控制系统抗干扰的主要方法

（一）电源干扰的防护措施

1.电源干扰

供电系统对PLC通讯系统造成干扰所占次数最多，为了从根本上解决这个问题，就需要更换掉不合理的部分。电网内部的相关装置在运行时会让输送给斗轮机PLC装备的电压出现波动，为了减少电压波动带来的干扰问题可从四点入手。第一种方式可选用隔离变压器，并在屏蔽层的位置覆盖锡纸，从根本上杜绝干扰源。第二种可选用集成电压调整器从而进行电压控制，减少电压波动。第三种就是利用毫秒或微秒级别的脉冲进行防治信号干扰。第四种是使用频谱均衡法，但由于这种方式投入成本较高，不经常使用。

2.负载干扰

在PLC控制系统当中常存有储能型的负载状态，每当切换时会产生较高的电压，严重时会有发电的危险趋势，为了能够处理这类型的干扰源，主要的克服手段分两种情况，处于自流感的负载种类时，要在负载的两端接入续流二极管，使其离负载场的距离较近，从而使得减少电压值，提高耐压数值。另一种是处于交流感应的情况，在两端接入CR干扰吸收器。

（二）防止输入性干扰的措施

为了防止由于外界某一设备产生的辐射，对PLC通讯系统造成的干扰。就要对相应的设备进行处理，包含了电源变压器、中央处理器、导电设备等，要进行适当的屏蔽工作，在屏蔽时要注意其密封性是否良好，不要做无用功。也可对输入线路选用滤波的处理方式，能够有效的起到抑制干扰源的作用，还能对各模板间的作用起到消减功能。在处理器的位置可选择使用光电隔离的方式，从而起到防止外界干扰信号或运作时产生的噪音影响控制系统中的通讯设备，进一步保障其平稳健康运作。

（三）优化接地方式

由于安装线路是无法避免的组装过程，因此要正确的按照相关要求开展安装工作。在斗轮机按照PLC系统的布线阶段，要将通讯总线电缆远离动力电缆，杜绝出现交叉现象。还要灵活运用金属隔板将性能不同的电线隔离开来，从而将干扰情况降到最低。PLC控制系统与大自然本身就存在着电位差，但高水准的接地方式能够减少由电位差产生的干扰情况，就需要选取系统化的接地方式。为减少电源和接口处的信号干扰情况，可将其直接引入大地。正确的接地方式能够有效的杜绝错误的实施动作，要将每一个控制器和每一个设备要选择不同的接地位置，但要采用趋同的接地方式。若没有足够的接地位置，就需要对现有的位置进行深入的调查，进而开展线路接地工作。

（四）軟件抗干扰措施

想要在防止通讯干扰的基础上保障接收信号的真实性，多运用程序限幅法。具体操作可以实施警戒时钟，一旦超过正常的运行时长就能及时的发出信号，引起人员注意。要加大信号的保护工作和恢复工作，定期的检查外界的影响因素，防患于未然。

结语：由上文能够大致了解造成干扰的原因，提出了有价值的参考意见。可将其运用于实际，从而帮助PLC控制系统减少通讯干扰问题。

参考文献：

[1]黄汉银.斗轮机PLC控制系统故障分析与处理[J].电器开关，2018，1（2）：104-105.