現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)題所在，才能提出解決問(wèn)題的辦法。因
此必須知道現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；磁場(chǎng)改變產(chǎn)生電流
，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾
和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)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(guò)不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測(cè)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(chǎng)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(cè)量與控制精度
。
（2）PLC系統(tǒng)中干擾的主要來(lái)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(guò)輸電線路傳到電源原邊。
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(duì)PLC造成
一定程度的干擾。
來(lái)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(guò)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(cè)量精度大
大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。
來(lái)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(wú)法正常工作。
來(lái)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(duì)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(guò)程中產(chǎn)生諧波對(duì)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。
3．主要抗干擾措施
（1）電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾
對(duì)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(zhǎng)。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(zhǎng)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(duì)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(guò)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，在變化磁場(chǎng)的作用
下，屏蔽層內(nèi)又會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過(guò)屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾
信號(hào)回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地
線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。
PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC
的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位
的分布將導(dǎo)致測(cè)量精度下降，引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作。
● 安全地或電源接地
將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，
可從安全接地導(dǎo)入地下，不會(huì)對(duì)人造成傷害。
● 系統(tǒng)接地
PLC控制器為了與所控的各個(gè)設(shè)備同電位而接地，叫系統(tǒng)接地。接地電
阻值不得大于4Ω，一般需將PLC設(shè)備系統(tǒng)地和控制柜內(nèi)開關(guān)電源負(fù)端接
在一起，作為控制系統(tǒng)地。
● 信號(hào)與屏蔽接地
一般要求信號(hào)線必須要有唯一的參考地，屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導(dǎo)
干擾的場(chǎng)合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地環(huán)路”。
信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地；不接地時(shí)，應(yīng)在PLC側(cè)接地；
信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免
多點(diǎn)接地；多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏蔽電纜連接時(shí)，
各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理，選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接點(diǎn)。
（5）對(duì)變頻器干擾的抑制
變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式：
加隔離變壓器，主要是針對(duì)來(lái)自電源的傳導(dǎo)干擾，可以將絕大部分的傳
導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。
使用濾波器，濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，還具有防止將設(shè)備本身的
干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能。
使用輸出電抗器，在變頻器到電動(dòng)機(jī)之間增加交流電抗器主要是減少變
頻器輸出在能量傳輸過(guò)程中線路產(chǎn)生電磁輻射，影響其它設(shè)備正常工作
。
PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，因此在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)
綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制抗干擾，才能夠使PLC控制系
統(tǒng)正常工作。隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，如何高效可靠的使用PLC也
成為其發(fā)展的重要因素。
