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摘要：在烟草工业中，PLC控制系统有着较为广泛地应用。在应用PLC控制系统的过程中，人们对于其抗干扰能力越来越重视。如果想要使得PLC控制系统具备较高的抗干扰能力，应该对干扰源进行深入分析，从PLC硬件与软件为出发点对其进行优化。基于此，本文主要对烟草制丝线PLC控制系统抗干扰设计进行了分析探究。
关键词：烟草制丝线；PLC控制系统；抗干扰设计
几年来，随着现场总线技术的进步，PLC控制系统被广泛地应用于烟草工业中，但是当前PLC控制系统干扰成为了摆在烟草生产企业面前重要的问题。PLC抗干扰能力对于烟草生产的稳定性有着重要的影响，对于烟草企业的生产效益的提升发挥着重要作用。
一、PLC控制系统干扰信号源
（一）电源干扰
在PLC故障中，电源干扰问题出现的频次较多。这种干扰问题的产生主要是由供电线路阻抗耦合而导致的。PLC控制系统电源以及仪表供电电源这些都会造成电源干扰。此外，一些大功率的电器设备在运行时会产生交流磁场，而这些交流磁场也会成为PLC的干扰源。特别是一些电网出现内部变化的时候，如电力设备起停、电网短路这些都会对PLC构成干扰，从而影响到PLC技术的高效应用。如果不能解决电源干扰问题，严重时会导致PLC出现死机的问题。
（二）电磁干扰
在PLC控制系统中，存在着众多的信号传输线，这些线路除了能够进行信息传输以外，还会将一些外部干扰信号带到PLC系统中。在烟草生产的过程中，电力网络以及相关生产设备出现频率变化时会产生相应的电磁场，而且这些磁场分布十分复杂。在电磁环境下运行PLC系统，很可能使得PLC系统运行受到影响。由于在烟草生产线上，需要用到很多电力设备，这些电力设备会产生不同强度的电磁信号，所以其生产也会受到不同程度地影响。这些由电磁信号产生的干扰严重时会使得PLC的精度降低，或者是器件损坏。
（三）接地混乱
采用合理地接地方案能够使得电磁信号干扰减弱，同时还能将设备向运行时产生的干扰减弱。PLC控制系统的运行需要多种接地装置，这些接地装置主要为PLC安全提供基本保障。混乱的接地方式会导致PLC系统接地点电位产生多种干扰信号，这些干扰信号主要由环路电流产生的，会严重影响到PLC系统的正常运行。因此，在进行PLC系统地线连接时，需要按照标准程度进行，从而使得接地回路之间不会产生相互干扰，确保PLC系统的高效运行。
二、PLC控制系统抗干扰策略
（一）优化供电电源
通常情况下，PLC系统所采用的供电电源为交流电源。而烟草生产线多种设备所采用的电源通常是由一个变压器进行直流、交流的转换，所以生产线的电力系统中就会存在一些谐波成分，如果电力系统的负荷增大，那么电力系统的电压波动也会随之增大。因此，为了使得电网干扰信号能够被有效地消除或者减弱，有必要应用性能较高的电源为生产提供电能。电源的性能在很大程度上直接决定了PLC控制系统的运行效率，对企业整条生产线的运作发挥着重要作用。
现阶段，在烟草生产中所采用的PLC系统电源，通常都是选择隔离性能高的供电电源，在生产中一些大功率设备所采用的电源与PLC电源分开使用。此外，除了使用该方案外，若是电源较差的时候，可以应用UPS进行电能供给，该电源既能够为PLC提供稳定的电压，同时还能够有效地将干扰信号隔离，UPS电源是PLC电源中一种较为理想的电源，能够为其稳定运行提供良好保障。
（二）传导干扰控制
在PLC控制系统中，为了减少外部信号对系统运行的影响，设置了很多隔离信息装置。这些装置能够使得外部干扰得到有效地控制，从而使得CPU能够免受高电压的冲击，确保设备的安全。不过，在一些生产线上，由于存在着非常复杂的电磁场，所以通常很难通过这些装置将干扰信号消除，PLC控制系统在这样的运行环境下很难准确地进行信号数据采集。为了提升PLC运行效率，可以按照以下几点进行。
（1）电缆选择
在PLC控制系统中，按钮、开关运行所需要的电缆一般没有较高的要求，在进行电缆选择是可以按照生产情况采用一般电缆即可；但是模拟输入信号所采用的电缆必须选择屏蔽信号电缆，从而确保PLC的稳定性。为了能够使得动力电缆所产生的电磁干扰降低，在对变频器输出电缆进行选择时应该采用屏蔽电力电缆。为了使得PLC抗干扰能力得到更好的提升，在对PLC外部信号线路进行选择时，最好采用光纤线路。而针对通讯电缆选择，需要使用专用电缆。
（2）信号传输
若模拟量信号与PLC之间存在着较远的距离，则需要选择4-20m A电流进行电力传输，这样可以使得电流干扰问题得到有效地缓解。在进行模拟信号屏蔽线的设置时，需要在屏蔽层连接相应的接地装置。此外，为了使得高频干扰能够得到释放，需要将信号线屏蔽层连接到电位均衡线之上，此时要求其电阻值需要控制在屏蔽电阻1 /10以下范围内，同时还应该将屏蔽层两端进行接地。如果不能将电位均衡线安装其中，也可以采用一端接地的形式。
（3）布线要求
应该确保PLC与强干扰源之间保持较远的距离，确保PLC不会受到更大的影响。与此同时，应该保障PLC与高压电器分别安装在不通过的柜内，应该将动力线单独进行布置，同时确保PLC与动力线之间保持200毫米的距离，避免动力线产生的空间辐射电磁使得PLC受到干扰。对于不同的线路应该根据线路的特点进行针对性铺设，在铺设的过程中应该避免动力线与信号线放在一起，同时应该确保大功率线能够有特定的铺设线路。类型不同的线路需要采用不同的电缆，这样能够将不同信号产生的影响降低。
（4）端子保护
在PLC控制系统中，如果输入信号源、输出负载属于感性元件，如果采用直流电路则需要在PLC输入、输出端并联续流二极管。如果采用的是交流电路，则需要在PLC输入、输入端并联阻容电路。通过这些方式能够使得电感性输入时所产生的电流对PLC影响降低，进一步确保PLC控制系统的运行稳定性，为烟草生产的稳定提供良好保障。
结束语：总而言之，在烟草制丝线上，应用PLC控制系统能够有效地提升烟草生产的效率，为企业带来更高的利润。但是PLC干扰一直是企业面临的大问题，为了使得该问题得到解决，企业应该根据干扰发生的原因制定行之有效的策略将该问题解决进一步确保烟草生产的效率，为企业的稳定发展打下良好基础。
参考文献：
[1]朱家红.基于PLC的电力系统抗干扰性能分析[J].智库时代,2019(26):280-281.
[2]刘烨,徐帅.PLC控制系统中的抗干扰分析及措施[J].山东工业技术,2018(23):116.
[3]朱雪莲.提高控制系统抗干扰能力的对策[J].冶金设备,2017(S2):367-368+458.