新鄭電氣自動化-電氣自動化生產(chǎn)公司-繼飛機(jī)電(多圖) ：

      變頻器（Variable-frequencyDrive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，電氣自動化報(bào)價(jià)，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。頻器（Variable-frequencyDrive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。

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現(xiàn)場電磁干擾是plc控制系統(tǒng)中常見也是易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一。思考“從哪里來，到哪里去”的問題非常有必要。

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我們一起探討PLC干擾源的分類和常見來源，希望對干擾治理有所幫助。

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

通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。

共模干擾：信號對地的電位差，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，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)，電氣自動化接地規(guī)范，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。

差模干擾：指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應(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上，直接影響測量與控制精度。

2PLC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PLC造成一定程度的干擾。

信號線引入的干擾：與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。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；二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號引入干擾會引起I／O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。

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，反而會引入嚴(yán)重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。

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產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾，影響周邊設(shè)備的正常工作。

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變頻控制柜的使用條件：1.電源：市電、自備電網(wǎng)、柴油發(fā)電機(jī)組；三相交流380V，50赫茲；2.適用電機(jī)：一般鼠籠式異步電動機(jī)；3.啟動頻率：可頻繁啟動，建議每小時(shí)不超過20次；4.防護(hù)等級：IP41或IP20變頻控制柜環(huán)境條件：海拔高度不超過2000米（超過2000米，應(yīng)降低容量使用），環(huán)境溫度-25℃-40℃，相對濕度不超過95，無結(jié)露。振動小于0.5g。變頻控制柜的使用條件變頻器的算法與傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器控制不同，基于非參數(shù)模型的預(yù)測控制算法利用預(yù)測模型預(yù)測系統(tǒng)的未來輸出狀態(tài)，利用滾動優(yōu)化策略計(jì)算當(dāng)前控制器的輸出。根據(jù)不同的實(shí)現(xiàn)方案，有多種算法，如模型算法控制、內(nèi)部模型控制、動態(tài)矩陣控制等。目前，實(shí)用的預(yù)測控制算法已經(jīng)引入到DCS中，如idcom控制算法軟件包已廣泛應(yīng)用于加常壓蒸餾、氫裂化、催化裂化、催化重整等實(shí)際工業(yè)過程。此外，新鄭電氣自動化，在tdc-3000lcn系統(tǒng)中還包括霍尼韋爾的HPC、橫河的predictrol和霍尼韋爾開發(fā)的基于卡爾曼濾波的預(yù)測控制器。這種預(yù)測控制器不簡單地將卡爾曼濾波器置于噪聲濾波的預(yù)測控制之前，而是將卡爾曼濾波器作為Zui狀態(tài)估計(jì)器，同時(shí)進(jìn)行Zui狀態(tài)估計(jì)器和噪聲濾波。國內(nèi)外許多控制軟件公司和DCS廠商競相開發(fā)先進(jìn)的控制優(yōu)化控制工程軟件包，希望在組態(tài)軟件中嵌入先進(jìn)的控制優(yōu)化控制策略。

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