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(2)來(lái)自系統(tǒng)外引線的干擾
主要通過(guò)電源和信號(hào)線引入,通常稱(chēng)為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較嚴(yán)重。
(3)來(lái)自電源的干擾
實(shí)踐證明,因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多,筆者在某工程調(diào)試中遇到過(guò),后更換隔離性能更高的PLC電源,問(wèn)題才得到解決。
PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化,入開(kāi)關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過(guò)輸電線路到電源邊。PLC電源通常采用隔離電源,但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實(shí)際上,由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在,隔離是不可能的。
(4)來(lái)自信號(hào)線引入的干擾
與PLC控制系統(tǒng)連接的各類(lèi)信號(hào)傳輸線,除了傳輸有效的各類(lèi)信號(hào)之外,總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過(guò)變送器或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽略;二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾,即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾,這是很?chē)?yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I/O信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低,嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng),還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾,引起共地系統(tǒng)總線回流,造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動(dòng)和死機(jī)。PLC控制系統(tǒng)因信號(hào)引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重,由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。
?。?)來(lái)自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾
接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾;而錯(cuò)誤的接地,反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào),使PLC系統(tǒng)將無(wú)法正常工作。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均,不同接地點(diǎn)間存在地電位差,引起地環(huán)路電流,影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地,如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地,就存在地電位差,有電流流過(guò)屏蔽層,當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)加雷擊時(shí),地線電流將更大。
此外,屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路,在變化磁場(chǎng)的作用下,屏蔽層內(nèi)有會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流,通過(guò)屏蔽層與芯線之間的耦合,干擾信號(hào)回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂,所產(chǎn)生的地環(huán)流可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布,影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低,邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ),造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測(cè)量精度下降,引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作。
?。?)來(lái)自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾
主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生,如邏輯電路
互輻射及其對(duì)模擬電路的影響,模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于PLC制造廠對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容,比較復(fù)雜,作為應(yīng)用部門(mén)是無(wú)法改變,可不多考慮,但要選擇具有較多應(yīng)用實(shí)績(jī)或經(jīng)過(guò)考驗(yàn)的系統(tǒng)。
4.怎樣才能更好、更簡(jiǎn)單解決PLC系統(tǒng)干擾?
1)選用隔離性能較好的設(shè)備、選用優(yōu)良的電源,動(dòng)力線和信號(hào)線走線要更加合理等等,也能解決干擾,但是比較煩瑣、不易操作而且成本較高。
2)利用信號(hào)隔離器這種產(chǎn)品解決干擾問(wèn)題。只要在有干擾的地方,輸入端和輸出端中間加上這種產(chǎn)品,就可有效解決干擾問(wèn)題。
5.為什么解決PLC系統(tǒng)干擾都選信號(hào)隔離器呢?
1)使用簡(jiǎn)單方便、可靠,成本低廉。
2)可大量減輕設(shè)計(jì)人員、系統(tǒng)調(diào)試人員工作量,即使復(fù)雜的系統(tǒng)在普通的設(shè)計(jì)人員手里,也會(huì)變的非??煽?。
6.信號(hào)隔離器工作原理是什么?
首先將PLC接收的信號(hào),通過(guò)半導(dǎo)體器件調(diào)制變換,然后通過(guò)
光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換,然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原信號(hào)或不同信號(hào),同時(shí)對(duì)隔離后信號(hào)的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的信號(hào)、電源、地之間獨(dú)立。
7.信號(hào)隔離器功能是什么?
一:保護(hù)下級(jí)的控制回路。
二:消弱環(huán)境噪聲對(duì)測(cè)試電路的影響。
三:抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對(duì)設(shè)備的干擾;同時(shí)對(duì)下級(jí)設(shè)備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實(shí)防護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)系列導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),易于安裝,可有效的隔離:輸入、輸出和電源及大地之間的電位。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動(dòng)干擾。
8.現(xiàn)在市場(chǎng)有那么多品牌的隔離器,價(jià)格參差不齊,該怎么選擇呢?
隔離器位于二個(gè)系統(tǒng)通道之間,所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能,同時(shí)要使隔離器輸入輸出模式(電壓型、電流型、環(huán)路供電型等)適應(yīng)前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強(qiáng)度﹑總線通訊功能等許多重要參數(shù)涉及產(chǎn)品性能,例如:噪音與精度有關(guān)、功耗熱量與可靠性有關(guān),這些需要使用者慎選??傊?,適用、可靠、產(chǎn)品性價(jià)比是選擇隔離器的主要原則。
西門(mén)子PLC固定地址型的特點(diǎn)
固定地址分配方式是一種對(duì)PLC安裝機(jī)架上的每一個(gè)安裝位置(插槽)都規(guī)定地址的分配方式。其特點(diǎn)如下:
①PLC的每一個(gè)安裝位置都按照該系列PLC全部模塊中可能存在的大I/O點(diǎn)數(shù)分配地址。
例如:S7-300系列I/O模塊中大開(kāi)關(guān)量輸入/輸出為32點(diǎn),因此,每一個(gè)安裝位置都必須分配32點(diǎn)地址:如果實(shí)際安裝的模塊只有16點(diǎn)輸入,那么剩余的I/O地址將不可以再作為物理輸入點(diǎn)使用。
?、趯?duì)于輸入或輸出來(lái)說(shuō),I/O地址是間斷的,而且,在輸入與輸出中不可以使用相同的二進(jìn)制字節(jié)與位。
例如:S7-300系列I/O模塊的第1安裝位中安裝了32點(diǎn)輸入模塊,地址數(shù)據(jù)中的0.0~3.7就被該模塊所占用,地址固定為I0.0~13.7;即使第2安裝位中安裝了32點(diǎn)輸出模塊,其輸出地址也只能是Q4.O~Q7.7,而不可以是QO.O~Q3.7,在實(shí)際編程時(shí)QO.O~Q3.7就變成了不存在的輸出。同樣,如果在第3安裝位中接著安裝了16點(diǎn)輸入模塊,其地址將為I8.0~19.7,在實(shí)際編程時(shí)I4.0~17.7就變成了不存在的輸入。
以上分配原則對(duì)模擬量模塊同樣適用。
西門(mén)子PLC固定地址分配的方式及特點(diǎn)
固定地址分配方式是一種對(duì)PLC安裝機(jī)架上的每一個(gè)安裝位置(插槽)都規(guī)定地址的分配方式。其特點(diǎn)如下:
?、貾LC的每一個(gè)安裝位置都按照該系列PLC全部模塊中可能存在的大I/O點(diǎn)數(shù)分配地址。
例如:S7-300系列I/O模塊中大開(kāi)關(guān)量輸入/輸出為32點(diǎn),因此,每一個(gè)安裝位置都必須分配32點(diǎn)地址:如果實(shí)際安裝的模塊只有16點(diǎn)輸入,那么剩余的I/O地址將不可以再作為物理輸入點(diǎn)使用。
?、趯?duì)于輸入或輸出來(lái)說(shuō),I/O地址是間斷的,而且,在輸入與輸出中不可以使用相同的二進(jìn)制字節(jié)與位。
例如:S7-300系列I/O模塊的第1安裝位中安裝了32點(diǎn)輸入模塊,地址數(shù)據(jù)中的0.0~3.7就被該模塊所占用,地址固定為I0.0~13.7;即使第2安裝位中安裝了32點(diǎn)輸出模塊,其輸出地址也只能是Q4.O~Q7.7,而不可以是QO.O~Q3.7,在實(shí)際編程時(shí)QO.O~Q3.7就變成了不存在的輸出。同樣,如果在第3安裝位中接著安裝了16點(diǎn)輸入模塊,其地址將為I8.0~19.7,在實(shí)際編程時(shí)I4.0~17.7就變成了不存在的輸入。
以上分配原則對(duì)模擬量模塊同樣適用。
西門(mén)子PLC的編程軟件和程序結(jié)構(gòu)
1. 編程軟件
西門(mén)子公司針對(duì)西門(mén)子PLC提供了很多種的編程軟件,主要有STEP MICRO/DOS和STEP MICRO/WIN;STEP mini;標(biāo)準(zhǔn)軟件包STEP7
S7系列的PLC編程語(yǔ)言非常豐富,有LAD、STL、SCL、GRAPH、HIGRAPH、CFC等。用戶可以選擇一種語(yǔ)言編程,如果需要,也可以混合使用幾種語(yǔ)言編程。
PLC
2. 程序結(jié)構(gòu)
程序結(jié)構(gòu)主要適用與S7-3000和S7-400,他有線性編程、分步式編程和結(jié)構(gòu)化編程等3種編程方法。
FPI系列可編程控制器是日本松下電工公司的小型PLC產(chǎn)品。
可編程控制器
FPI編程軟件及指令系統(tǒng)
1.編程方式
NPST-GR提供了3種編程方式:梯形圖方式;語(yǔ)句表方式和語(yǔ)句表達(dá)方式。
2.注釋功能