[综合教程经验] PLC 系统的供电与接地分析

plc在运行过程中可能出现下列情况：PLC CPU运行一直正常突然停了，可能所有的灯全闪烁，操作站连不上CPU,所有与CPU的通信都中断了，重新启动后又可以正常运行了，但是所有的过程数据丢失，可是运行一段时间又会出现同样的问题。CPU恢复后查看诊断缓冲区，提示CPU进入故障（DEFECT）模式。那么什么原因导致CPU进入故障模式呢？引起上述情况有多种原因，这里只讨论与干扰有关的原因。

     PLC常常安装在电气室或独立的控制室，环境总体可以，干扰从哪里来？我们先从接地系统找一下原因。（S7-1500为例）。

图1

    推荐CPU/IM的电源M端接地，所有电源的M端接地会保持独立单元之间的电位差最小，这也是我们常说的等电位连接。M端最后与系统的逻辑地连通一起。

图2

    这样如果接地系统不好，直接会影响到CPU系统的逻辑地，造成CPU进入故障模式。这种情况下M端浮地效果就不会好。一个独立的系统（多个系统需要等电位连接，还要看看其它系统的要求），效果应该好。除此之外，需要注意系统内部的干扰也会串进CPU的逻辑地上，这样的情况比较多，例如CPU电源与控制回路的电源相同，控制回路带有感性负载，例如继电器和电磁阀线圈等。

     M端为公共端，连接负载的一端，这些负载在断开时放电，干扰的电压既有幅值又有频率，直接对CPU的逻辑地进行冲击。

    这种情况下应避免接地效果不好，因为频率高了，接地导线的感抗非常大，干扰信号不容易快速释放，如果输出关断频率高，M端的电压会累积到一个非常高的水平，这样情况下必须在负载端使用释放回路，例如RC回路或者二极管等。

    如果控制电源能够与CPU电源分开当然好，但是如果进行等电位连接即两个电源的M端连接，负载上没有释放回路，干扰会串进来就没有效果了，所以负载回路安装释放元件是必须的。如果CPU浮地安装，还需要考虑，与其他站点的通信（Profibus、Profinet）就会有问题。也可以使用PS给CPU供电，负载使用其它电源，这样CPU的逻辑地就与外部隔离了，效果好但是价格稍高点。系统的供电与接地还需要设计者自己考虑了。