接地對PLC控制系統(tǒng)的重要性

接地技術(shù)在現(xiàn)代控制領(lǐng)域方面得到了廣泛而深入的應(yīng)用，PLC控制系統(tǒng)的“地”通常有兩種含義: -種是“大地”(安全地;另一種是“系統(tǒng)基準(zhǔn)地”(信號(hào)地。接地就是指在系統(tǒng)與某個(gè)電位基準(zhǔn)面之間建立低阻抗的導(dǎo)電通路。“接大地” 是以地球的電位為基準(zhǔn)，并以大地作為零電位,把PLC控制系統(tǒng)設(shè)備的金屬外殼電路基準(zhǔn)點(diǎn)與大地相連。由于大地的電容非常大，一般認(rèn)為大地的電勢為零。在PLC控制系統(tǒng)中的接地一般不是指真實(shí)意義 上與地球相連的接地，接地點(diǎn)是電路中的共用參考點(diǎn)這一點(diǎn)的電壓為OV,電路中其他各點(diǎn)的電壓高低都是以這一參考點(diǎn)為基準(zhǔn)的，一 般在電路圖中所標(biāo)出的各點(diǎn)電壓數(shù)據(jù)都是相對接地端的大小， 這樣可以以大方便測試以及調(diào)試中的電壓測雖。相同接地點(diǎn)之間的連線稱為地線。把接地平面與大地連接，往往是考慮提高電路工作的穩(wěn)定性、靜電池放，為工作人員提供安全保障。

接地技術(shù)的引入剛開始是為了防止電力設(shè)備或控制設(shè)備遭雷擊而采取的保護(hù)性措施，其目的是把雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過避雷針引人大地，從而起到保護(hù)建筑物及設(shè)備的作用。同時(shí)，接地也是保護(hù)人身安全的-種有效手段，當(dāng)由于某種原因引起的相線如電線絕緣不良線路老化等)和控制設(shè)備外殼觸碰時(shí)。控制設(shè)備的外殼就會(huì)有危險(xiǎn)電壓產(chǎn)生,由此生成的故障電流就會(huì)流經(jīng)PE線到大地,從而起到保護(hù)作用。

在接地系統(tǒng)中只考慮防雷和安全已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求,如在PLC控制系統(tǒng)中，大量控制設(shè)備之間信號(hào)的互連要求各控制設(shè)備都要有一個(gè)基準(zhǔn)“地” 作為信號(hào)的參考地。而且隨著控制設(shè)備的復(fù)雜化，信號(hào)頻率越來越高，所以在接地設(shè)計(jì)中，信號(hào)之間的互擾等電磁兼容問題必須給予特別關(guān)注，否則，接地不當(dāng)就會(huì)“重影響PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

接地就是在兩點(diǎn)間建立傳導(dǎo)通路，以便將設(shè)備或元器件連接到“地"的參考點(diǎn)上。接地為信號(hào)組成電壓基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)(典型情況下,模擬電路為正負(fù)10mV,數(shù)字電路為正負(fù)200mV):承載信號(hào)回流承載功萃回流為天線形成基準(zhǔn)面;保持天線附近的高頻電位保護(hù)人和控制設(shè)備不受雷電、電源線路故障的傷害，并泄放靜電。因此，對于接地系統(tǒng)必須仔細(xì)設(shè)計(jì),以滿足所有要求，同時(shí)使|定噪聲問題的信號(hào)之間的無用耦合較小。

接也是提高PLC控制ENC的有效的重要手 段之一,正確的接既能抑制外部電磁干擾原響， 又能防止PLC控制系統(tǒng)向外部發(fā)射電磁波。錯(cuò)誤的接地常常會(huì)引入非常嚴(yán)重的干擾，甚至?xí)筆LC控制系統(tǒng)無法正常工作。PIC控制系統(tǒng)有 多種控制裝置分散布置在許多地方，所以它們各自的接地往往會(huì)形成十分復(fù)雜的接地網(wǎng)絡(luò)，接地不僅需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)周密考慮，而且在安裝調(diào)試時(shí)也要仔細(xì)檢查和做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。接地的目的有如下三點(diǎn)。

(1)接地使整個(gè)PLC控制系統(tǒng)中的所有單元電路都有一個(gè)公共的參考零電位, 以保證各單元電路系統(tǒng)能穩(wěn)定工作。

(2)防止外界電磁場的于擾。機(jī)殼接地可以使由于靜電感應(yīng)而積累在機(jī)殼上的大量電荷通過大地泄放，否測這些電荷形成的高壓可能引起PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部的火花放電造成干擾。另外,對于電路的屏蔽體,若選擇合適的接地。也可獲得良好的屏被效果。避免PLC控制系統(tǒng)在外界電磁環(huán)境作用下使設(shè)備對大地的電位發(fā)生變化,造成PLC控制系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定。

(3)保證操作人員的人身安全。當(dāng)發(fā)生直接雷電的電磁感應(yīng)時(shí)，接地可避免PLC控制柜的毀壞;當(dāng)工頻交流電源的輸入電壓因絕緣不良或其他原因直接與機(jī)殼相通時(shí)，可避免操作人員的觸電事故發(fā)生。以確保人員和PLC控制柜的安全為目的的接地稱為”保護(hù)接地”，它必須可靠地接在大地電位上。-般來說。 PLC控制柜的金屬外殼底盤機(jī)座的接地都屬于保護(hù)接地的范疇。

由此可見，PLC控制柜接大地除了是對人員安全、設(shè)備安全的考慮外。也是抑制于擾發(fā)生的重要手段。良好的接地可以保護(hù)PLC控制系統(tǒng)中設(shè)備或系統(tǒng)的正常工作以及人身安全，可以消除各種電磁干擾和雷擊等。所以接地設(shè)計(jì)是非常重要的，也是難度較大的課題。

地線的種類繁多，有邏輯地、信號(hào)地。屏蔽地、保護(hù)地等。接地的方式也可分單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、混合接地和懸浮地等。理想的接地面應(yīng)為零電位，各接地點(diǎn)之間無電位差。但實(shí)際上，任何“地”或接地線都有電阻。當(dāng)有電流通過時(shí),就會(huì)產(chǎn)性壓降，使地線上的電位不為要。在兩個(gè)接地點(diǎn)之間會(huì)存在地電壓。當(dāng)電路多點(diǎn)接地，并有信號(hào)聯(lián)系時(shí)，就將構(gòu)成地環(huán)路干擾電壓。

PLC控制柜中各級(jí)電路電流的傳輸、信息轉(zhuǎn)換要求有一個(gè)參考的電位, 這個(gè)電位還要防止外界電磁場信號(hào)的侵人。常稱這個(gè)電位為“邏輯地”。這個(gè)“地”不定是“地理地”,可能是PLC控制柜的金屬機(jī)殼底座、印刷電路板上的地線或建筑物內(nèi)的總接地端子、接地干線等。邏輯地可與大地接觸。也可不接觸，而“電氣地”必須與大地接觸。

雖然從抗雷電和靜電放電的角盤以及安全的角度看，PLC控制柜需要接大地但是從電磁于擾的角度看，大地可能形成地環(huán)路,對信號(hào)造成干擾。在PLC控制柜中，有將內(nèi)部電路連接到金尾機(jī)柜上的機(jī)柜地端子，也有為內(nèi)部電路地線電流提供的低阻抗通路的信號(hào)地端子。在PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用場合,機(jī)柜地與信號(hào)地在內(nèi)部連接起來,然后作為接大地端。兩臺(tái)PLC與地板之間是絕緣的,信號(hào)端子與機(jī)柜接地分別在一點(diǎn)接地。這樣。流過PLC控制柜的噪聲電流就不會(huì)流到信號(hào)地線上。因此不會(huì)造成電位基準(zhǔn)面的變動(dòng)。

并且由于各個(gè)信號(hào)端子分別接地，因此不會(huì)發(fā)生地線電流的相互干擾。