1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PLC課程設(shè)計(jì)交通燈電氣與電子信息工程學(xué)院電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：電氣工程及其自動(dòng)化2010（專升本）班學(xué)號(hào)：201020210105姓名：楊中剛指導(dǎo)教師：高海洲胡薔設(shè)計(jì)時(shí)間：2011/5/32011/5/13設(shè)計(jì)地點(diǎn)：K3218PLC實(shí)驗(yàn)室電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)成績評(píng)定表姓名楊中剛學(xué)號(hào)201020210105課程設(shè)計(jì)題目：交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄：FX2N系列PLC的特點(diǎn)是什么？答：系統(tǒng)配置既固定又靈活，編程簡單，指令豐富，品種豐富，高性能，高速運(yùn)算

2、，多種特殊用途。PLC主要抗干擾措施？答：（1）電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾（2）安裝與布線（3）正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)成績評(píng)定依據(jù)：課程設(shè)計(jì)考勤情況（20）：課程設(shè)計(jì)答辯情況（30）：完成設(shè)計(jì)任務(wù)及報(bào)告規(guī)范性（50）：最終評(píng)定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定）指導(dǎo)教師簽字：2011年5月20日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書20102011學(xué)年第2學(xué)期學(xué)生姓名：楊中剛專業(yè)班級(jí)：電氣工程及其自動(dòng)化2010（專升本）班指導(dǎo)教師：高海洲胡薔工作部門：電氣學(xué)院電氣自動(dòng)化教研室一、課程設(shè)計(jì)題目電氣控制與PLC課題2：交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容（含技術(shù)指標(biāo)）課題2：交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)用PLC實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)

3、計(jì)交通信號(hào)燈系統(tǒng)。要求如下：信號(hào)燈受一個(gè)啟動(dòng)開關(guān)控制，當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作，數(shù)碼管開始倒計(jì)時(shí)（注：THPLC-A型無此功能），且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅。南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時(shí)，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時(shí)，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)，南北紅燈熄滅，綠燈亮。東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持20秒，然后閃亮3秒后熄滅。同時(shí)南北黃燈亮，維持2秒后熄滅，這時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮。周而復(fù)始。且要求南北綠燈和東西綠燈不能同時(shí)亮，否則關(guān)閉

4、系統(tǒng)，并立刻報(bào)警。三、進(jìn)度安排設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備1天硬件電路設(shè)計(jì)及方案論證1天控制程序設(shè)計(jì)2天硬件電路調(diào)試1天控制程序調(diào)試3天考核，撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告2天合計(jì)10天四、基本要求設(shè)計(jì)報(bào)告：不少于8000字，A4幅面，統(tǒng)一復(fù)印封面。封面、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書摘要，關(guān)鍵詞（中英文）目錄方案選擇，方案論證系統(tǒng)功能及原理。（系統(tǒng)組成框圖、電路原理圖）各模塊的功能，原理，器件選擇結(jié)果分析設(shè)計(jì)小結(jié)附錄參考文獻(xiàn)五、課程設(shè)計(jì)考核辦法與成績評(píng)定根據(jù)過程、報(bào)告、答辯等確定設(shè)計(jì)成績，成績分優(yōu)、良、中、及格、不及格五等。評(píng)定項(xiàng)目基本內(nèi)涵分值設(shè)計(jì)過程考勤、自行設(shè)計(jì)、按進(jìn)度完成任務(wù)等情況20分設(shè)計(jì)報(bào)告完成設(shè)計(jì)任務(wù)、報(bào)告規(guī)范性等情況50分答辯回

5、答問題情況30分90100分：優(yōu)；8089分：良；7079分：中；6069分，及格；60分以下：不及格六、課程設(shè)計(jì)參考資料1PLC編程及應(yīng)用，廖常初主編,第3版，北京，機(jī)械工業(yè)出版社2可編程序控制器應(yīng)用技術(shù),廖常初編，（14版）,重慶大學(xué)出版社3求是科技主編PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)人民郵電出版社20054戴一平主編可編和控制器技術(shù)及應(yīng)用機(jī)械工業(yè)出版社20045PLC原理及應(yīng)用俞國亮主編，清華大學(xué)出版社，20056可編程控制器及其系統(tǒng)鄒金慧主編，重慶大學(xué)出版社，2002摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通

6、控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控重要的組成部分。隨著城市機(jī)動(dòng)車量的不斷增加，自80年代后期,許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好城市高速道路，緩解交通擁堵狀況，越來越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈控制一般采用電子線路和繼電器實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，故障率高,較難實(shí)現(xiàn)功能的變更。而可編程控制器(PLC)以微處理器為核心，具有可靠性高，控制功能強(qiáng)，使用靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。特別是由PLC實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)，普遍采用依據(jù)繼電接觸器控制系統(tǒng)電氣

7、原理圖編制的梯形圖語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可方便地設(shè)置定時(shí)時(shí)問，編程容易，功能擴(kuò)展方便，修改靈活等，并且有完善的自診斷和顯示功能，維修工作極為簡單。本文就是基于可變成控制通過調(diào)試完成對交通信號(hào)燈的控制設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：可編程控制器；交通燈；設(shè)計(jì)；AbstractAlongwiththedevelopmentofthesocietyeconomy,thecitytransportationproblemcausespeoplesconcernmoreandmore.Thecoordinationoftheperson,car,andtheroadthreesrelat

8、ion,havebecomeoneoftheimportantproblemsthatthetransportationmanagementsectiondemandresolve.Thecitytransportationcontrolsystemisthecalculatorthatusedforthecitytransportationdatamonitor,thetransportationsignalbeaconcontrolandtransportationtoappeasecomprehensivemanagementsystem,itisinthemoderncitytrans

9、portationsupervisionconductorsystemtoconstitutepartmostimportantly.Becauseofthefeaturesincludingvisualprocedures,goodreadability,easytomodifyparametersetc.ButprogrammableprefacecontrollerPLCisprovedthatthiscontrolsystemhasmanyadvantagessuchasreliableoperationandsmallmaintenanceworkloadafterputtingin

10、tooperation.Anditalsorealizedtheautomaticandscientificoperations.Ithashighreferencevalue.Therefore,IchoosetousePLCtocarryoutthedesignofthesystemfunction,completionoriginallytimethelessonestablishoftopic.Keywords:ProgrammableLogicController;Transportationlight;Design;TOCo1-3hzuHYPERLINKl_Toc293391894

11、1PLC簡介PAGEREF_Toc293391894h1HYPERLINKl_Toc2933918951.1PLC的概述PAGEREF_Toc293391895h1HYPERLINKl_Toc2933918961.2PLC結(jié)構(gòu)及其工作原理PAGEREF_Toc293391896h2HYPERLINKl_Toc2933918971.2.1PLC結(jié)構(gòu)PAGEREF_Toc293391897h2HYPERLINKl_Toc2933918981.2.2PLC的工作原理PAGEREF_Toc293391898h2HYPERLINKl_Toc2933918992總體方案論證PAGEREF_Toc29339

12、1899h2HYPERLINKl_Toc2933919002.1PLC控制交通燈設(shè)計(jì)要求PAGEREF_Toc293391900h2HYPERLINKl_Toc2933919012.2PLC型號(hào)選擇PAGEREF_Toc293391901h3HYPERLINKl_Toc2933919022.3三菱FX系列PLC的概述PAGEREF_Toc293391902h4HYPERLINKl_Toc2933919032.4FX2N系列PLC的特點(diǎn)PAGEREF_Toc293391903h4HYPERLINKl_Toc2933919043PLC編程PAGEREF_Toc293391904h4HYPERLIN

13、Kl_Toc2933919053.1I/O端口分配PAGEREF_Toc293391905h4HYPERLINKl_Toc2933919063.2PLC硬件接線圖PAGEREF_Toc293391906h5HYPERLINKl_Toc2933919073.3狀況轉(zhuǎn)移圖PAGEREF_Toc293391907h5HYPERLINKl_Toc2933919083.3.1狀態(tài)表PAGEREF_Toc293391908h5HYPERLINKl_Toc2933919093.4梯形圖及指令表PAGEREF_Toc293391909h7HYPERLINKl_Toc2933919104PLC工作穩(wěn)定性及抗干擾

14、措施PAGEREF_Toc293391910h9HYPERLINKl_Toc2933919114.1工作環(huán)境PAGEREF_Toc293391911h9HYPERLINKl_Toc2933919124.2控制系統(tǒng)中干擾及其來源PAGEREF_Toc293391912h10HYPERLINKl_Toc2933919134.3主要抗干擾措施PAGEREF_Toc293391913h11HYPERLINKl_Toc2933919145總結(jié)PAGEREF_Toc293391914h12HYPERLINKl_Toc293391915參考文獻(xiàn)PAGEREF_Toc293391915h131PLC簡介1.1

15、PLC的概述可編程控制器（ProgrammableController）是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。60年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的。當(dāng)時(shí)汽車的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)

16、計(jì)和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號(hào)更新的周期愈來愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝，十分費(fèi)時(shí)，費(fèi)工，費(fèi)料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，美國通用汽車公司在1969年公開招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)，即：1、編程方便，現(xiàn)場可修改程序；2、維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；3、可靠性高于繼電器控制裝置；4、體積小于繼電器控制裝置；5、數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)；6、成本可與繼電器控制裝置競爭；7、輸入可以是交流115V；8、輸出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，接觸器等；9、在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只要很小變更；10、用戶程序存儲(chǔ)器容量至

17、少能擴(kuò)展到4K。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出第一臺(tái)PLC，在美國通用汽車自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易懂，操作方便，可行性高，通用靈活，體積小，使用壽命長等一系列優(yōu)點(diǎn)，很快地在美國其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。到1971年，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)。這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國家的高度重視。1971日本從美國引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺(tái)PLC。1973年，西歐國家也研制出它們的第一臺(tái)PLC。我國從1974年開始研制。于1977年開始工業(yè)應(yīng)用。1.2PLC結(jié)構(gòu)及其工作原理1.2.1PLC結(jié)構(gòu)PLC實(shí)質(zhì)是一種

18、專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。輸入接口部件中央處理單元CPU板電源部件接口部件輸出接受驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場信號(hào)受控元件圖1.2-1PLC的基本結(jié)構(gòu)框圖1.2.2PLC的工作原理1.plc的工作方式1）輸入采樣階段，在此階段，順序讀入所有輸入緞子通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時(shí)，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，內(nèi)存中

19、輸入信息也不變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才能讀入信息。2）程序執(zhí)行階段：plc對用戶程序掃描。3）輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢通過隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。2總體方案論證2.1PLC控制交通燈設(shè)計(jì)要求圖2.1-1PLC控制交通燈設(shè)計(jì)版面圖信號(hào)燈受一個(gè)啟動(dòng)開關(guān)控制，當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作，數(shù)碼管開始倒計(jì)時(shí)（注：THPLC-A型無此功能），且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅。南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時(shí)，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅。在東西綠燈熄

20、滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時(shí)，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)，南北紅燈熄滅，綠燈亮。東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持20秒，然后閃亮3秒后熄滅。同時(shí)南北黃燈亮，維持2秒后熄滅，這時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮。周而復(fù)始。且要求南北綠燈和東西綠燈不能同時(shí)亮，否則關(guān)閉系統(tǒng)，并立刻報(bào)警。圖2.1-2交通控制狀態(tài)圖2.2PLC型號(hào)選擇通過上面對系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，可以看到要實(shí)現(xiàn)如此一個(gè)信號(hào)燈控制，首先要設(shè)置相應(yīng)的系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕作為系統(tǒng)的輸入控制。其他的就是輸出信號(hào)了，主要就是各個(gè)信號(hào)燈的控制輸出了?？偟挠熊囆袩舻木G燈、黃燈、紅燈和人行燈的綠燈、紅燈。通過上述的分析，可以看到，系統(tǒng)需要1個(gè)輸入和6個(gè)輸

21、出，對于這樣一個(gè)小型的系統(tǒng)可以選擇一些小型PLC就可以滿足需求，本次設(shè)計(jì)中我們選擇的是三菱FX2N系列PLC。2.3三菱FX系列PLC的概述FX系列PLC是日本三菱公司繼F1、F2系列PLC之后推出的小型機(jī)。它同時(shí)具有單元式PLC的簡單易用和模塊、式PLC的功能強(qiáng)大、配置靈活的優(yōu)點(diǎn)，其機(jī)型種類較多，主要有FX0S、FX0N、FX1、FX1N、FX2、FX2N、FX2NC等。系統(tǒng)配置既固定又靈活，基本上能滿足各種工業(yè)控制要求。當(dāng)控制要求較簡單時(shí)，可選用容量較小的FX0S或FX0N機(jī)型；當(dāng)控制要求較復(fù)雜時(shí)，可選用性能高、處理速度快、容量大的FX2N或FX0N機(jī)型。FX2N系列是小型化、高速度、高性

22、能等很多方面都是相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小型程序裝置。除輸入輸出16-256點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于多個(gè)基礎(chǔ)組件間的連接、模擬控制、定位控制等特殊用途，是一套可以滿足廣泛需要的PLC。2.4FX2N系列PLC的特點(diǎn)（1）系統(tǒng)配置既固定又靈活：可進(jìn)行16-256點(diǎn)的靈活輸入輸出組合?？蛇B接擴(kuò)展模塊，包括FX0N系列擴(kuò)展模塊。（2）編程簡單，指令豐富：功能指令種類多，有高速處理指令、便利指令、數(shù)據(jù)處理、特殊用途指令等。（3）品種豐富：可選用16/32/48/64/80/128/點(diǎn)的主機(jī)，可以采用最小8點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展。也可根據(jù)電源及輸入輸出形式，自由選擇。（4）高性能：內(nèi)置程序容量80

23、00步，最大可擴(kuò)充至16K步，可輸入注釋，還有豐富的軟主件。（5）高速運(yùn)算:1個(gè)指令的運(yùn)行時(shí)間，基本指令只需0.08us，應(yīng)用指令在1.52us至幾百微秒之間。（6）多種特殊用途:FX2N系列中，1臺(tái)基本單元最多可連接8臺(tái)擴(kuò)展模塊或特殊功能模塊，連接上相當(dāng)?shù)奶厥夤δ苣K后，可應(yīng)用在模擬控制、定位控制等特殊場合。3PLC編程3.1I/O端口分配表1人行道與車行道紅綠燈PLC控制的I/O端口分配圖輸入輸出名稱輸入點(diǎn)名稱輸出點(diǎn)啟動(dòng)按鈕SB0X5車道紅燈HL0Y30車道黃燈HL1Y31車道綠燈HL2Y32人行道紅燈HL3Y33人行道綠燈HL4Y343.2PLC硬件接線圖SB0X5COMCOMY30Y3

24、1Y32Y33Y34HL0HL1HL2HL3HL43.3狀況轉(zhuǎn)移圖3.3.1狀態(tài)表人行道與車道紅綠燈PLC控制的狀態(tài)表如表3.3.1-1表2人行道與車道紅綠燈PLC控制的狀態(tài)表工步號(hào)狀態(tài)號(hào)狀態(tài)輸出/狀態(tài)功能狀態(tài)轉(zhuǎn)移原位S0PLC初始化X5：S0-S20S0-S30第1工步S20Y32得電，車行燈綠燈亮T20：S20-S21S30Y33得電，人行燈紅等亮T22：S30-S31第2工步S21Y31得電，車行燈黃燈亮T21：S21-S22第3工步S22Y30得電，車行燈紅燈亮T26：S22-S0第4工步S31Y34得電，人行燈綠燈亮T23：S31-S32第5工步S32Y34失電，人行燈綠燈暗T25：

25、S32-S33S33Y34得電，人行燈綠燈亮T24：S33-S32C0：S33-S34第6工步S34Y33得電，人行燈紅燈亮T26：S34-S0按表3.3.1-1人行道與車行道紅綠燈PLC控制的狀態(tài)表，可以畫出等效的并行結(jié)構(gòu)SFC圖如下所示。圖3.3.1-1狀況轉(zhuǎn)移圖3.4梯形圖及指令表梯形圖和指令表如下表所示功能說明：實(shí)現(xiàn)圖所示的動(dòng)作要求的梯形圖。用定時(shí)器T24和T25分別表示人行道綠燈閃光時(shí)的接通和斷開時(shí)間，即閃光時(shí)，綠燈（Y34）接通0.5s，斷開0.5s，其閃光次數(shù)（5次）用計(jì)數(shù)器C0來計(jì)數(shù)。當(dāng)一個(gè)周期執(zhí)行完時(shí)，定時(shí)器T26的常閉觸點(diǎn)斷開，使M8002線圈斷開，從而使各定時(shí)器（T20-

26、T26）和計(jì)數(shù)器C0均復(fù)位，T26的常閉觸點(diǎn)又閉合，重復(fù)執(zhí)行上一周期的動(dòng)作過程。4PLC工作穩(wěn)定性及抗干擾措施PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制的設(shè)備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強(qiáng)，但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈，或安裝使用不當(dāng)，就可能造成程序錯(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會(huì)造成設(shè)備的失控和誤動(dòng)作，從而不能保證PLC的正常運(yùn)行，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面要求設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性

27、能。因此在使用中應(yīng)注意以下問題。4.1工作環(huán)境（1）溫度：PLC要求環(huán)境溫度在055oC，安裝時(shí)不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。（2）濕度：為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應(yīng)小于85%（無凝露）。（3）震動(dòng)：應(yīng)使PLC遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，防止振動(dòng)頻率為1055Hz的頻繁或連續(xù)振動(dòng)。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動(dòng)時(shí)，必須采取減震措施，如采用減震膠等。（4）空氣：避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。（5）電源：PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾

28、特別嚴(yán)重的環(huán)境中，可以安裝一臺(tái)帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端，當(dāng)輸入端使用外接直流電源時(shí)，應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。因?yàn)槠胀ǖ恼鳛V波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯(cuò)誤信息。4.2控制系統(tǒng)中干擾及其來源現(xiàn)場電磁干擾是PLC控制系統(tǒng)中最常見也是最易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，所謂治標(biāo)先治本，找出問題所在，才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現(xiàn)場干擾的源頭。（1）干擾源及一般分類：影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場，對設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；磁場改變產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾

29、按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓疊加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號(hào)，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因），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(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號(hào)上，直接影響測量與控制精度。（2）PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑強(qiáng)電干擾：PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在

30、線路上感應(yīng)電壓。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，刀開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源源邊。柜內(nèi)干擾：控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負(fù)載，混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。來自信號(hào)線引入的干擾：與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視；二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I/O信號(hào)工作異常和測量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損

31、傷。來自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾：接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯(cuò)誤的接地，反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾：主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。變頻器干擾一是變頻器啟動(dòng)及運(yùn)行過程中產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是變頻器的輸出會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射干擾，影響周邊設(shè)備的正常工作。4.3主要抗干擾措施（1）電源的合理處理，抑制電網(wǎng)

32、引入的干擾對于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺(tái)帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。如圖1所示（2）安裝與布線動(dòng)力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙膠線連接。將PLC的IO線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線最好，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線（二者之間距離應(yīng)大于200mm）。與PLC裝

33、在同一個(gè)柜子內(nèi)的電感性負(fù)載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。PLC的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。模擬量信號(hào)的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10。交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線，避免并行。（3）I/O端的接線輸入接線：輸入接線一般不要太長。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線可適當(dāng)長些。輸入/輸出線不能用同一根電纜，輸入/輸出線要分開。盡可能采用常開觸點(diǎn)形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。輸出連接：輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出。在不同

34、組中，可采用不同類型和電壓等級(jí)的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級(jí)的電源。由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板。采用繼電器電源輸出時(shí)，所承受的電感性負(fù)載的大小，會(huì)影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負(fù)載時(shí)應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器。PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護(hù)，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護(hù)。（4）正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩個(gè)，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí)，地線電流將更大。此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在