plc控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)是系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，本文只從硬件部分加以討論。在軟件編程上也可以利用軟件的冗余設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)一些程序，來(lái)屏蔽輸入元件的誤信號(hào)，防止輸出元件的誤動(dòng)作。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以同時(shí)利用硬件和軟件的抗干擾技術(shù)，讓plc系統(tǒng)滿足要求，并能達(dá)到一個(gè)理想的工作狀態(tài)。
一、電源部分的抗干擾設(shè)計(jì)
電源變壓器是電源部分的主要元件，為了抑制電網(wǎng)中的干擾，一般選用隔離變壓器，且變壓器容量
應(yīng)比實(shí)際需要大1.2～1.5倍左右。在使用中應(yīng)要求變壓器的屏蔽層良好接地，次級(jí)線圈連接線要使用雙絞線，以減少電源線間干擾。對(duì)于plc的控制器電源，如果條件許可，還可在隔離變壓器前加入濾波器，此時(shí)變壓器的初級(jí)和次級(jí)連接線均要使用雙絞線，如圖1所示。這樣干擾信號(hào)經(jīng)濾波隔離后可大大減弱，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。
plc供電系統(tǒng)可采用如下方式，控制器和i/o系統(tǒng)分別由各自的隔離變壓器供電，并與主電路電源分開。當(dāng)某一部分電源出了故障時(shí)，而不會(huì)影響其他部分，如輸入、輸出供電中斷時(shí)，控制器仍能繼續(xù)供電，提高了系統(tǒng)的可靠性，如圖2所示。對(duì)于供電質(zhì)量缺乏保證時(shí)（非長(zhǎng)時(shí)間停電），控制器可利用ups不間斷電源供電，即將控制器前面的屏蔽變壓器改為ups不間斷穩(wěn)壓電源。對(duì)于一些重要的設(shè)備（醫(yī)療設(shè)備等），為了提高系統(tǒng)的可靠性，交流供電電路可采用雙路供電系統(tǒng)。
二、輸入輸出信號(hào)的抗干擾設(shè)計(jì)
為了防止輸入、輸出信號(hào)受到干擾，應(yīng)選用絕緣型i/o模塊。
1．輸入信號(hào)的抗干擾設(shè)計(jì)
輸入信號(hào)的輸入線之間的差模干擾可以利用輸入模塊濾波來(lái)減小干擾，而輸入線與大地間的共模干擾可通過(guò)控制器的接地來(lái)抑制。在輸入端有感性負(fù)載時(shí)，為了防止電路信號(hào)突變而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)的影響，可采用硬件的可靠性容錯(cuò)和容差設(shè)計(jì)技術(shù)，即在負(fù)載兩端并聯(lián)電容c和電阻r，對(duì)于直流輸入信號(hào)，可并接續(xù)流二極管d，具體電路如圖3所示。
對(duì)于圖3中cr的選擇應(yīng)適當(dāng)，一般負(fù)載容量在10va以下時(shí)，應(yīng)選c為0.1µf，r為120ω，當(dāng)負(fù)載容量在10va以上時(shí)，應(yīng)選c為0.47µf，r為47ω。
2．輸出電路的抗干擾設(shè)計(jì)
對(duì)于plc系統(tǒng)為開關(guān)量輸出，可有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式。具體選擇要根據(jù)負(fù)載要求來(lái)決定。若負(fù)載超過(guò)了plc的輸出能力，應(yīng)外接繼電器或接觸器，才可正常工作。
plc輸出端子若接有感性負(fù)載，輸出信號(hào)由off變?yōu)閛n或從on變?yōu)閛ff時(shí)都會(huì)有某些電量的突變而可能產(chǎn)生干擾。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，以保護(hù)plc的輸出觸點(diǎn)，如圖4所示。對(duì)于直流負(fù)載，通常是在線圈兩端并聯(lián)續(xù)流二極管d，二極管應(yīng)盡可能靠近負(fù)載，二極管可為1a的管子。對(duì)于交流負(fù)載，應(yīng)在線圈兩端并聯(lián)rc吸收電路，根據(jù)
負(fù)載容量，電容可取0.1µf～0.47µf，電阻可取47ω～120ω，且rc盡可能靠近負(fù)載。
對(duì)于大容量負(fù)載電路，由于繼電器或接觸器在通斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧干擾，因此須在主觸點(diǎn)兩端連接rc浪涌吸收器，如圖5（a）所示，若電動(dòng)機(jī)或變壓器開關(guān)干擾時(shí)，可在線間采用rc浪涌吸收，如圖5（b）所示。
三、外部配線的抗干擾設(shè)計(jì)
外部配線之間存在著互感和分布電容，進(jìn)行信號(hào)傳送時(shí)會(huì)產(chǎn)生竄擾。為了防止或減少外部配線的干擾，交流輸入、輸出信號(hào)與直流輸入、輸出信號(hào)應(yīng)分別使用各自的電纜。集成電路或晶體管設(shè)備的輸入、輸出信號(hào)線，要使用屏蔽電纜，屏蔽電纜在輸入、輸出側(cè)要懸空，而在控制器側(cè)要接地。具體電路設(shè)計(jì)如圖6所示。配線時(shí)在30米以下的短距離，直流和交流輸入、輸出信號(hào)線最好不要使用同一電纜，如果要走同一配線管時(shí)，輸入信號(hào)要使用屏蔽電纜。30米～300米距離的配線時(shí)，直流和交流輸入、輸出信號(hào)線要分別使用各自的電纜，并且輸入信號(hào)線一定要用屏蔽線。對(duì)于300米以上長(zhǎng)距離配線時(shí)，則可用中間繼電器轉(zhuǎn)換信號(hào)，或使用遠(yuǎn)程i/o通道。對(duì)于控制器的接地線要與電源線或動(dòng)力線分開，輸入、輸出信號(hào)線要與高電壓、大電流的動(dòng)力線分開配線。
四、plc裝置的接地設(shè)計(jì)
良好的接地是保證plc可靠工作的重要條件之一，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地線與機(jī)器的接地端相聯(lián)，基本單元必須接地，如果選用擴(kuò)展單元，其接地點(diǎn)與基本單元接地點(diǎn)接在一起。為了抑制附加在電源及輸入、輸出端的干擾，應(yīng)給plc接以專用地線，接地線與動(dòng)力設(shè)備(如電動(dòng)機(jī))的接地點(diǎn)應(yīng)分開，若達(dá)不到此要求，則可與其他設(shè)備公共接地，嚴(yán)禁與其他設(shè)備串聯(lián)接地，具體設(shè)計(jì)如圖7所示。另外接地電阻要小于100ft，接地線要粗，接地面積要大于2平方毫米，而且接地點(diǎn)最好靠近plc裝置，其間的距離要小于50米，接地線應(yīng)避開強(qiáng)電回路，若無(wú)法避開時(shí)，應(yīng)垂直相交，縮短平行走線的長(zhǎng)度。