当前工业控制系统中使用的 PLC 大多数都处于恶劣电磁环境中，虽然从本质上来说，PLC 控制装置就是专门为工业生产环境设计出来的产物，其具有的优势都是为了适应工业生产而设计，包括恶劣环境适应能力、运行稳定性、运行可靠性等等 ；但是因其和现场的一些专业设备是直接相连的，所以很容易受到来自电源线的外来干扰，以及通过传输线进行侵入的干扰 。也就是说，一般 PLC 主要分为外部以及内部干扰这两种干扰类型。通常外部干扰多是随机的，与系统结构无直接联系，无法彻底消除干扰源，只能通过分析具体原因，制定针对性措施进行有效限制，与系统结构有直接联系的是内部干扰。通常在实际工作中，相关人员削弱和抑制内、外部干扰的主要措施就是合理设计系统线路。
1.PLC 的基本组成结构及控制原理
一般可编程控制器（PLC）的硬件系统主要有三个组成部分，即 PLC、功能 I/O 单元、外部设备，而 PLC的主要组成部分在某种程度上和继电器控制系统有一定的相似性，分为 PLC 核心的 CPU，主要是根据系统控制诊断电源及其内部电路工作状态 。在 PLC 运算数据中需要使用到的最重要单元就是存储器，一般应用在 PLC 的存储器有两种，即 ROM 和 RAM。应用存储器的目的主要是为了即使在电源之外，用户程序依然能够继续运行。最后则是连接 PLC 与工业控制现场信号的重要输入 / 输出接口，前者主要作用是接收参数，输出接口主要负责对信息进行控制。一般在工业生产中应用 PLC，需要判断其输入输出接口是否具有抗干扰能力，以及能否匹配工业各类信号，这是两个极其重要的要求标准。相比 PC 机的工作方式，PLC 是专门为工业控制而设计的，主要的工作方式就是循环扫描，通常在正常情况下，PLC 系统的主要任务就是调度、监控以及通信，并且其系统工作的执行程序还需要具有一定的顺序 。在 PLC 系统中，其最大的特点就是循环扫描，这也是区别其传统继电器控制系统的根本特征，在传统继电器控制系统中，不可避免会出现触点竞争问题，但在 PLC 系统中，其串行的工作方式很好的避免了这个问题发生。
2.PLC 工业控制系统中的干扰类型
2.1空间辐射干扰
通常由电力网络、雷达、电气设备等产生的空间辐射电磁场，被成为辐射干扰，越高密度使用电子设备，所产生的空间电磁波污染就愈发严重。辐射干扰分布较广，无规律可寻，而在 PLC 系统中，这种干扰还会严重危害系统。一般辐射干扰可能直接受现场设备布置的影响，以及与电磁场大小有密切联系，特别是频率，相关人员通常会采取设置屏蔽电缆、高压泄释放元件等措施来保护 PLC。
2.2电源干扰
PLC 系统的供电电源通常是工业用电网络，由于电网具有较为广泛的覆盖率，所有空间的电磁干扰都会被电网接收到，使其感应到线路上的电压及电流 。而在工业系统中，一旦启动或是停机某些大型设备，就会导致电源因过压、下陷等原因出现尖峰干扰，通过电源内阻，这些电压造成会直接耦合至 PLC 系统电路中，严重危害系统。
2.3信号传输线干扰
通过 PLC 系统连接的信号传输线不仅会传输有效信息，还很容易受到外部干扰信号侵入，一旦外部干扰信号侵入就会导致 I/O 工作出现异常，极大降低测量精度，如果严重的话还会大大损伤元器件。此外，系统隔离性能的优劣也会对信号造成一定影响，若不具有较好的系统隔离性能，就会互相干扰各类信号，导致出现电流交叉，逻辑数据出现异常变化，最终造成死机。
3.PLC 抗干扰措施分析
3.1电源系统抗干扰措施
电源系统是整个 PLC 系统的核心，因此想要提高PLC 抗干扰性能，最重要的就是抑制电源系统干扰，一般在电源系统引入的干扰措施中，会采取以下措施进行抗干扰。首先，可通过多种形式的滤波对供电系统输入线路进行处理，既可以实现高频干扰信号抑制以及消除，也能在一定程度上促使各模块间的相互影响力降低。其次，采用隔离措施，即采用光电隔离微处理器与 I/O 电路，有效防止外部干扰信号侵入，对 PLC 系统正常工作造成一定影响。然后是屏蔽，通过采用良好的屏蔽材料，屏蔽 PLC 主要部件，也能起到抗干扰的作用。
3.2接地抗干扰措施
良好的接地不仅能保证消除干扰，还能减少出现电压冲击的可能性，降低危害，为 PLC 正常工作提供重要保障。首先 PLC 应使用专用底线，分开接地线和电动机接地点，可充分抑制输入、输出端带来的干扰，如无法将接地线和动力设备接地点分开，则可以设置公共接地，避免串联接地其他设备。同时在设置接地电阻时，应确保电阻不得超过 5 Ω，接地线面积要超过 2 mm2，接地点要与 PLC 装置距离相近，两者之间保持的距离不得超过 50 m，此外，在设置接电线时，还应确保不能靠近强电回路，如在设置时无法避开强电回路，则可以利用垂直相交设置的方法，最大限度将平行走线长度缩短。
3.3输入输出信号抗干扰措施
一般在控制系统中为了完全隔离输入输出电路，会选择大量使用光电耦合，同时为避免干扰输入输出信号，则需要采用绝缘型 I/O 模块。因为光电耦合器具是在一个管壳内被密封，所以外界光不会对其造成干扰 ；同时该器具信号主要传送方式是依靠光进行，因此各部件电路之间不会产生地线联系 ；此外，通常在发光二极管内会产生非常小的动态电阻，而干扰源一般具有较大的内阻，会缩小在光电耦合器中传送到的输入输出干扰信号。最后，和晶体管相比，光电耦合器传输的放大倍数一般较小，对干扰信号灵敏性较低，只有在通过电流时，光电耦合器发光二极管才会发光。
3.4软件抗干扰措施
除了硬件抗干扰措施外，为了提高系统抗干扰性能，通常还会采取软件抗干扰措施进行补充，和硬件抗干扰措施相比，软件抗干扰设计不仅资源耗费少，还更容易进行操作，能灵活进行修改 。由于数据输入、输出等系统在 PLC 测控系统装置中属于弱电系统，如果干扰了其所处环境，就会损坏数据，改变某些程序状态、器件工作状态等，严重的话还会破坏系统程序。一般常用的软件抗干扰措施是设计指令重复执行，即重复执行作用相同的指令，有利于提高数据可靠性，指令重复周期越长，则数据可靠性越高。其次则是设计数字滤波，数字滤波技术具有较高的可靠性和稳定性，能减少被测信号因随机干扰加大的误差，一般在工业计算机测控系统中较为广泛应用。
结语
在当前，随着工业迅速发展，逐渐增加对 PLC 地应用，进而扩大 PLC 应用范围，并且由于 PLC 系统的工作环境本身就存在一定的恶劣性，这就导致 PLC 在应用过程中需要面对和解决越来越多的干扰。从实际发展来看，PLC 控制系统的干扰本身就是一个较为复杂的难题，因此在应用其抗干扰技术时需要进行综合考虑，结合多方面因素具体分析，同时全面分析其工作环境，进一步明确干扰性质，才能通过相应抗干扰措施，发挥 PLC 抗干扰技术的全部作用，确保能高效运行工业设备。
参考文献
[1]刘长龙. 浅谈PLC控制技术在工业自动化中的应用[J]. 华东科技（综合），2020，38（3）：63.
[2]丁蕴函. 试析PLC控制技术在工业自动化中的应用[J]. 电子测试，2020，27（3）：122-123.
