遇到PLC莫名停機、亂碼、模擬量跳變，你的第一反映是PLC程序出問題了，還是現(xiàn)場存在干擾？其實電工如果能分清諧波干擾PLC還是PLC程序故障，既可及時處理PLC故障，又可以給廠里省下一些維修費用。



真實案例：PLC亂碼，廠家多次維修無果
某包裝廠PLC偶爾無規(guī)律停機，PLC顯示故障代碼“看門狗超時”。廠家到現(xiàn)場有償服務三次，換了CPU模塊、重刷了程序、檢查了接地，問題依舊，產(chǎn)線一停就是數(shù)小時。

筆者到現(xiàn)場后，沒急著看程序，先拿鉗形表卡了一下進線諧波-總畸變率28%，5次諧波占了一大半。再看看變頻器，車間里十幾臺，全開著。

筆者判斷故障原因不是PLC程序的問題，是變頻器產(chǎn)生的諧波串進電源，諧波干擾PLC的CPU，建議在PLC的電源進線上加一個電源濾波器，同時把PLC的信號線與動力線分開走。

廠里按筆者建議調(diào)整后，PLC運行正常，半個月沒再停機。

三步判斷諧波干擾PLC還是程序問題
第一步：看PLC故障規(guī)律
PLC程序故障通常發(fā)生在特定操作下觸發(fā)，比如按某個按鈕、執(zhí)行某段程序時。故障現(xiàn)象相對固定，能復現(xiàn)。諧波干擾PLC時故障時間隨機，跟操作無關，往往在變頻器啟動、大設備投切時發(fā)生。有時白天多、晚上少(因為負載變化)。

經(jīng)驗：如果你發(fā)現(xiàn)變頻器一開，PLCPLC莫名停機、亂碼、模擬量跳變，大概率是諧波干擾PLC。

第二步：做隔離測試
把所有諧波源設備(變頻器、軟啟動器、開關電源等)斷開電源(不是只按停止鍵)。觀察PLC工作狀態(tài)。若停了所有諧波源，PLC就恢復正常；一開又出問題，則判斷是諧波干擾。若停了所有諧波源，PLC仍然故障，則考慮程序或硬件問題。

第三步：用儀器實測
借帶諧波功能的萬用表或電能質(zhì)量分析儀，在PLC的電源進線處測一下總畸變率THDi和THDv。THDv(電壓畸變率)超過5%，或者THDi(電流畸變率)超過15%，諧波已經(jīng)很嚴重了，足夠干擾PLC。

同時測一下零地電壓，超過2V也可能導致PLC通訊異常(但這不一定是諧波，可能是接地問題)。

快速判斷口訣： PLC程序故障有規(guī)律，諧波干擾PLC隨機來；關了諧波源就正常，九成九是諧波在作怪。

為什么諧波能干擾PLC？
PLC工作電壓通常為24VDC直流或220VAC。諧波會疊加在電源波形上，造成電壓尖峰、過零點畸變。PLC的開關電源對輸入電壓要求較高，諧波嚴重時，開關電源輸出不穩(wěn)定，導致CPU復位或誤動作。

另外，諧波還會通過電磁感應耦合到信號線上。PLC模擬量輸入(4-20mA、0-10V)最敏感，幾毫伏的干擾就能讓數(shù)值亂跳。數(shù)字量輸入也可能因為干擾電平而誤觸發(fā)。

怎樣應對諧波干擾PLC的問題？
1、針對PLC電源：在PLC的220V電源進線處加裝電源濾波器(EMI濾波器)，幾十塊錢一個，能濾除大部分高頻干擾。
2、針對信號線：模擬量信號線改用屏蔽電纜，在PLC側(cè)屏蔽線單端接地。信號線與動力線分開走線槽，至少隔20厘米。
3、針對源頭：在變頻器進線端加輸入電抗器，或在母線側(cè)加裝APF有源濾波器，從根源上減少諧波。
4、檢查接地：PLC接地必須單獨引到接地排，不與變頻器、大電機共用接地線。

總結(jié)
PLC故障，別只盯著PLC程序，程序不會自己變，諧波卻是無時無刻不在。先做隔離測試、測一下諧波，確認是環(huán)境問題還是程序問題，再對癥下藥。