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可編程序控制器的抗傳導(dǎo)性射頻干擾檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-29 22:50:55 更新時(shí)間：2025-08-28 22:50:56

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

可編程序控制器的抗傳導(dǎo)性射頻干擾檢測(cè)

隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程序控制器（PLC）作為工業(yè)控制系統(tǒng)的核心設(shè)備，其穩(wěn)定性和可靠性對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行至關(guān)重要。在實(shí)際應(yīng)用中，PLC常常暴露于復(fù)雜的電磁環(huán)境中，其中傳導(dǎo)性射頻干擾（Conducted Radio Frequency Interference, CRFI）是影響其性能的主要因素之一。傳導(dǎo)性射頻干擾主要通過電源線、信號(hào)線等傳導(dǎo)路徑進(jìn)入PLC內(nèi)部，可能導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)作、數(shù)據(jù)丟失甚至硬件損壞。因此，對(duì)可編程序控制器進(jìn)行抗傳導(dǎo)性射頻干擾檢測(cè)，是確保其在惡劣電磁環(huán)境下可靠運(yùn)行的必要手段。通過科學(xué)的檢測(cè)流程，可以有效評(píng)估PLC的抗干擾能力，并為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、改進(jìn)和應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。本檢測(cè)項(xiàng)目旨在依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用專業(yè)儀器和方法，全面測(cè)試PLC在傳導(dǎo)性射頻干擾下的性能表現(xiàn)，從而保障工業(yè)控制系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

檢測(cè)項(xiàng)目

可編程序控制器的抗傳導(dǎo)性射頻干擾檢測(cè)主要包括以下項(xiàng)目：傳導(dǎo)干擾電壓測(cè)試、傳導(dǎo)干擾電流測(cè)試、電源端口的抗擾度測(cè)試、信號(hào)端口的抗擾度測(cè)試以及整體功能性能評(píng)估。傳導(dǎo)干擾電壓測(cè)試主要測(cè)量PLC在射頻干擾下電源線和信號(hào)線上的電壓波動(dòng)，以評(píng)估干擾的傳導(dǎo)程度；傳導(dǎo)干擾電流測(cè)試則關(guān)注干擾電流的幅值和頻率特性，判斷其對(duì)設(shè)備內(nèi)部電路的影響。電源端口和信號(hào)端口的抗擾度測(cè)試分別模擬實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的干擾源，檢測(cè)PLC在這些端口的耐受能力。整體功能性能評(píng)估則是在干擾環(huán)境下，測(cè)試PLC的輸入輸出響應(yīng)、程序執(zhí)行穩(wěn)定性以及通信功能是否正常，確保設(shè)備在干擾條件下仍能可靠工作。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行可編程序控制器抗傳導(dǎo)性射頻干擾檢測(cè)時(shí)，需使用一系列專業(yè)儀器，包括射頻信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀、耦合去耦網(wǎng)絡(luò)（CDN）、電流探頭、電壓探頭、示波器、屏蔽室以及自動(dòng)化測(cè)試軟件。射頻信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生特定頻率和幅值的干擾信號(hào)，模擬實(shí)際環(huán)境中的射頻干擾源；頻譜分析儀用于監(jiān)測(cè)和記錄干擾信號(hào)的頻譜特性，幫助分析干擾的影響范圍。耦合去耦網(wǎng)絡(luò)（CDN）用于將干擾信號(hào)耦合到PLC的電源或信號(hào)線路上，同時(shí)去耦其他無關(guān)信號(hào)，確保測(cè)試的準(zhǔn)確性。電流探頭和電壓探頭分別用于測(cè)量干擾電流和電壓，示波器則用于實(shí)時(shí)顯示波形變化。屏蔽室用于提供電磁隔離環(huán)境，避免外部干擾影響測(cè)試結(jié)果。自動(dòng)化測(cè)試軟件可控制儀器執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試流程，提高檢測(cè)效率和一致性。

檢測(cè)方法

可編程序控制器的抗傳導(dǎo)性射頻干擾檢測(cè)方法主要包括以下步驟：首先，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 61000-4-6）設(shè)置測(cè)試環(huán)境，將PLC置于屏蔽室內(nèi)，連接所有必要的儀器和設(shè)備。其次，使用耦合去耦網(wǎng)絡(luò)（CDN）將射頻干擾信號(hào)注入到PLC的電源端口或信號(hào)端口，干擾信號(hào)的頻率范圍通常覆蓋150kHz至80MHz，幅值根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求逐步增加。在注入干擾的同時(shí)，通過電流探頭和電壓探頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PLC線路上的干擾參數(shù)，并使用示波器記錄波形變化。然后，觀察并記錄PLC的功能表現(xiàn)，包括輸入輸出狀態(tài)、程序執(zhí)行是否出錯(cuò)、通信是否中斷等。測(cè)試過程中，需逐步增加干擾強(qiáng)度，直到PLC出現(xiàn)故障或達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。最后，分析測(cè)試數(shù)據(jù)，評(píng)估PLC的抗干擾能力，并生成檢測(cè)報(bào)告。整個(gè)檢測(cè)方法強(qiáng)調(diào)重復(fù)性和準(zhǔn)確性，確保結(jié)果可靠。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

可編程序控制器的抗傳導(dǎo)性射頻干擾檢測(cè)主要依據(jù)國(guó)際和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以確保測(cè)試的規(guī)范性和可比性。常用的標(biāo)準(zhǔn)包括IEC 61000-4-6（電磁兼容性-第4-6部分：試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)-射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度）、GB/T 17626.6（中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，等效于IEC 61000-4-6）以及UL 508（工業(yè)控制設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)）。IEC 61000-4-6標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了測(cè)試 setup、干擾信號(hào)特性、測(cè)試程序和 acceptance criteria，是全球廣泛采用的基準(zhǔn)。GB/T 17626.6作為中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容與IEC標(biāo)準(zhǔn)基本一致，適用于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品認(rèn)證。UL 508則更側(cè)重于安全性能，但在抗干擾測(cè)試中提供補(bǔ)充要求。這些標(biāo)準(zhǔn)確保了檢測(cè)的全面性，從干擾注入方法到性能評(píng)估，都有明確 guidelines，幫助制造商和用戶驗(yàn)證PLC在復(fù)雜電磁環(huán)境中的可靠性。