西门子TP1500面板6AV2124-0QC02-0AX1

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分析了电磁干扰及其对PLC控制系统干扰的机制，指出在工程应用时必须综合考虑控制系统的抗干扰性能，并结合工程提出了几种有效的抗干扰措施。

[关键词] 电磁干扰 电磁兼容性 PLC控制系统 接地技术

1 概述

随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家用提高设备的抗干扰力；另一方面，要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。

2 电磁干扰源及对系统的干扰

2.1 干扰源及干扰一般分类

影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。

干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

2.2 PLC控制系统中电磁干扰的主要来源

2.2.1 来自空间的辐射干干扰

空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径：一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

2.2.2 来自系统外引线的干扰

主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。

（1）来自电源的干扰

实践证明，因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多，笔者在某工程调试中遇到过，后更换隔离性能更高的PLC电源，问题才得到解决。

PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在，绝对隔离是不可能的。

（2）来自信号线引入的干扰

与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。

（3）来自接地系统混乱时的干扰

接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作

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选择水平、不会摇晃且干燥的存放位置。如果按照存放要求是必要的，请在存放前修复损坏的包装。将电机、设备和包装箱放置在底架、大方木料或基座上，以防止地面湿气。防止电机陷入地下。否则会妨碍所存放物品下方的空气流通。

防潮用的盖布或防雨布不得与所存放物品的表面接触。放置间隔板垫，以确保足够的空气循环。

室内存放

应防止受天气的影响。储藏室应保持干燥、通风良好并且防尘、防冻、防撞、抗振。

金属裸露表面

考虑到运输已对裸露部分（如轴端、法兰表面、中心边缘）进行了临时的防腐处理（< 6 个月）。长期存放时，须采取适当的防腐措施。

冷凝水排水孔

根据环境条件，迟每 6 个月打开一次冷凝水排水孔，以排出冷凝水。

存放温度

允许的温度范围：-20 °C 到 +50 °C

允许的大空气湿度：60 %

对于因环境温度而对运行状态或安装高度有特殊规定的电机，其存放温度需要遵守其他条件。此时请参照电机功率铭牌上的环境温度和安装高度的说明。

存放时间

每年必须至少旋转 1 次轴，避免振蚀。长期存放会降低轴承的润滑脂使用寿命（老化）。

开放型轴承

• 存放超过 12 个月时，应对开放型轴承的润滑脂进行检查，如 1Z 型。

• 如果检查时发现润滑脂耗尽或受污染，必须立即更换润滑脂。冷凝水渗入会改变润滑脂粘稠度。

密封型轴承

• 密封型轴承存放超过 48 个月时，应更换驱动端和非驱动端轴承

运输和存放

在电机上作业时请注意以下事项：

• 请遵守一般安全说明。

• 请遵守适用的国家及行业法规。

• 在欧盟范围内使用电机时，请遵守EN 50110‑1中关于安全操作电气设备的要求。

警告 悬挂运输时的坠落和摇摆危险 使用绳索悬挂运输电机时，绳索可能因损坏而断裂。此外，电机有可能因固定不够而摇摆。结果可能导致人员死亡、重伤或财产损失。 运输或安装时，如果需要，可使用适当的辅助吊具。 已有两根绳索可支承全部荷载。 固定吊具，防止吊具松脱。 使用两根绳索时需要遵守符合 ISO 3266（DIN 580）标准的大倾斜角度（≤45°）。 校准环首螺栓，使得拉紧绳索与环面呈一条直线。

警告 电机翻转或滑脱 如果不按规定提升或运输电机，电机可能滑脱或翻转。结果可能导致人员死亡、重伤或财产损失。 使用电机上可用的所有吊环。 在电机上使用吊环时不要固定额外的负载或重量。吊环只能承受电机的自身重量。 将吊环旋紧固定。 将环首螺栓拧紧至其支承面。 遵守环首螺栓允许的负载。 如必要，请使用经准确测量的合适吊具，如吊装索 (EN1492-1) 和加固带 (EN12195-2)。

• 请勿在被吊起的电机下方或其周围逗留。

  警告 电机坠落可引发生命危险 一旦起重附件或承重附件失效，电机就可能坠落。这可能会造成人员死亡、重伤或是财产损失。

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  需要在电机下方进行操作时，务必将电机放置在一个安全的高处位置。

关于此种电机的结构形式请参见功率铭牌。

调试前，请先拆下可能存在的运输保险装置。将运输保险装置保存好，或使其功能失效。日后运输时可再次使用这些运输保险装置，或者使其功能重新生效。

视运输路程和尺寸而定，可采用不同的方式包装电机。合同中如果没有特殊约定，则根据 ISPM（植物健康措施标准）的包装准则进行包装。

注意粘贴在包装上的图标。含义如下：