从电气自动化安全角度谈西门子工业控制PLC应用

王鹤

摘 要

随着计算机技术的不断成熟，计算机控制技术在各个行业领域的应用也逐渐广泛，尤其是在工业领域中的应用，不仅提升了生产线的工作效率，同时也保证了工作的质量；为了更好的满足自动化控制技术的要求，采用了西门子工业控制PLC，这一可编程控制器，在电气自动化方向的应用不仅广泛，同时还有很大的发展空间；对此本文就电气自动化安全角度谈西门子工业控制PLC应用展开分析，希望对于我国工业自动化生产水平的提升，起到积极促进的作用。

【关键词】电气自动化 西门子 工业控制 PLC

西门子工业控制PLC的应用，之所以能够提升工业生产效率，保证了其有效的管理，是因为其功能齐全、作用广泛；控制器内部的电源、通信、接口模块等，有效的保证了自动化控制器的安全，大大提升了其工作质量。但是要从电气自动化安全角度对其评价，其自身的安全性还有待提高，对此加强此方面的研究是非常有必要的。

1 PLC应用概述

1.1 在工厂的应用

西门子PLC诞生于1958年德国科学家生产，属于二进制控制器；基于控制规模角度来说，包括大型机、中型机以及小型机；基于控制性能的角度来说，包括低档机、中档机、高档机；基于结构的角度来说，包括整体式、组合式、叠装式。请工作原理包括三个阶段；输入采样阶段、用户程序执行阶段、输出刷新阶段；自身具备可靠、易操作、灵活等优势。在工厂中的应用，主要体现在数据处理、工厂运行闭环控制、通信联网以及开关逻辑控制中的应用。

（1）受到PLC自身功能多样性的影响，有利于数据传输处理等程序的实现；其次通过信息系统的输入，利用软件合理的分析，可以进行大型化控制。

（2）实现了对一些持续变化像流量、温度、压力等变化模拟量的控制，其次数字量、模拟量之间的转换，借助CPU的模拟量处理，实现了对于闭环过程的控制。

（3）利用自身的通信模块，借助互联网技术，实现了对于计算机的远程监控。第四、在开关量逻辑控制中的应用，实现了对于顺序、数字量的双重控制。

1.2 注意事项

1.2.1 温度

一般PLC工作环境中的温度，应当控制在0-50℃之间，禁止在PLC周围放置发热量较大的元件，并加强通风和散热。

1.2.2 湿度

工业环境的相对湿度，最好控制在85%以内；其次保证工业环境的清洁，严格控制粉尘指标含量，有效规避气体爆炸情况的出现，从而更好的提升PLC的绝缘性能。

1.2.3 电源干扰

波纹对于PLC的电源干扰抵御能力影响较大，导致PLC信号接收干扰性较大，对此应当在工业环境中尽可能的安装隔离变压器，降低设备、地之间的干扰，继而满足电气自动化安全运作的要求。

2 PLC系统应用抗干扰对策

2.1 干扰源介绍

PLC系统在应用的过程中，受到的干扰源因素较多，其主要来源于是电压、电流变化大的位置，电流变化会产生磁场，电磁辐射直接影响设备的正常应用，同时电磁波也产生了一定的干扰。另外PLC系统也常会受到强电、接地系统以及系统内部、变频器的干扰，其主要体现在以下几方面；

2.1.1 强电干扰

电网覆盖范围广泛，在空间电磁干扰情况下，直接感应线路上的电压；其次受到电网内部调整的影响，部分大型电力设备会出现停止运转的现象；另外接地系统对于PLC系统的影响也是非常大的，正确接地系统对于电磁干扰起到一定的抑制效果，而错误的系统会对于PLC系统产生干扰信号，继而降低系统工作质量。

2.1.2 系统内部干扰

系统内部元器件、电路间电磁辐射也会形成干扰；其次是逻辑电路辐射、元件间的匹配等因素，对于PLC系统的影响也是非常大的。

2.1.3 变频器干扰

变频器启动环节的电磁波、输出环节的辐射对于周边设备的影响也是非常大的，继而形成对于工作控制的干扰。

2.2 抗干扰措施

电源干扰问题也是非常值得关注的，干扰程度的增加，直接关系到企业的经济利益；对此为了更好的避免电源干扰对于工业控制的影响，就需要及时的采取针对性措施，像隔离变压器的安装等，从而显著的降低设备、接地之间的影响。

其次加强对于输入、输出接线的干扰控制，合理的取输入接线的长度；当环境干扰、电压变化影响不明显时，可是适当的沿长输入接线的长度；另外注意输入接线、输出接线之间的电缆不能互用要分开；输入端连接的输入接线要采取常开触点方式连接，继而保证电气图的原样。

最后为了避免繁琐接地系统对于PLC系统的影响，保证接地系统的安全、可靠，就要找出安全接地线，实现电源线接地、柜体连接线的安全接地；加强对于信号线具备参考地参考，继而实现电流的顺利流动，确保满足电气自动化安全要求。

3 总结

综上所述，通过对于电气自动化安全角度谈西门子工业控制PLC应用的分析，发现西门子工业控制PLC是一个复杂且繁琐的系统，基于电气自动化安全的角度来看，PLC系统在应用的过程中，受到的强电干扰、系统内部干扰、变频器干扰对于系统的正常应用影响还是非常大的，说明当前PLC系统在我国工业等领域的应用并没有达到相关的标准要求，对此加强此方面的研究尤为重要，并采取安装隔离变压器、合理的控制输入与输出接线设置，以及实现电源线接地、柜体连接线的安全接地等措施非常关键，从而更好的保证系统正常运行。

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作者单位

唐山工业职业技术学院 河北省唐山市 063200