芜湖西门子中国一级代理商电源供应商采购

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西门子plc可编程控制器的干扰分析及抗干扰措施

西门子plc可编程逻辑控制器是一种集成化的小型智能控制系统。是专门应用于工业环境的一种可进行二次开发的控制器。它集成化程度高抗*力强。
      通常通过数字量或模拟量的输入，用以控制数字量或模拟量输出，达到控制现场的设备的工作。其可靠的抗干扰设计使其在现场的复杂的干扰条件下也能够稳定地工作。但在工业现场中，存在着各式各样的干扰。如大电流浪涌、强磁场干扰、高电压浪涌、高频率脉冲串干扰、等等各种干扰使得plc在现场的长期使用受到影响。一些大中型的系统都会设计一定的容错机制，但在现场中，这些干扰还是有办法去减低或的。以下主要讨论各种干扰的产生原因及相应的抗干扰措施

      干扰的类型

       
      在工业环境中，可编程控制器所受的干扰主要分为传导型和辐射型二中。顾名思义，传导型干扰就是通过电气线路进入plc系统的干扰信号；辐射型干扰是通过空间感应进入plc系统的干扰信号。

     
        1. 传导型干扰通过各种电气线路进入plc系统，包括供电干扰、强电干扰和接地干扰。

       
       1） 供电干扰plc系统本身一般都配备有的电源模块，用于给plc系统提供直流稳压电源，如西门子公司的s7系列plc，提供不同容量的电源模块给plc提供稳定的直流电源。虽然如此，但从交流供电网络传来的干扰信号仍然可能影响电源电压的稳定性，并可能经过整流后传入plc控制器，影响plc的运行。此种干扰信号主要来源于附近大容量电气设备的开、停，负载的突然变化，供电系统中断路器对供电线路的开断和接通，雷击或雷电感应产生的冲击电流等，在严重时甚至使plc控制器的ram存贮器中的程序丢失或紊乱，造成难以估量的损失。

       
       2）强电干扰

      线路中继电器、接触器等感性负载，其控制电压一般是交流220v，感性负载在断电时会产生过电压和冲击电流，影响驱动电路，还会通过电磁感应干扰其它线路，甚至会进入plc控制器，影响plc的正常功能。

     
        3）接地干扰接地方式不当，容易形成接地环路，产生接地干扰。如果接地点相隔较远时，则不同位置的接地点的电位不相等，从而形成接地电位差。

       
       2. 辐射型干扰 通过空间感应进入plc系统的干扰。
      plc控制系统一般安装于电气控制柜内，同时它的输入输出信号线常与动力线路在同一桥架内并排敷设，plc系统和其输入输出信号线附近必定存在有较强的磁场、电场、静电场或电磁波辐射源，在安装中若未认真考虑干扰的问题，常会由于干扰的存在，影响plc对控制信号的采集和其控制功能的正常发挥。特别是大功率感性负载的通断，引起磁场的急剧变化，接触器触点产生的电火花产生高频辐射对plc系统的影响。

       三. 抗干扰的主要方法

       
       1.供电方面主要的措施是稳压、滤波、隔离。

    
       1）选用质量好、工作可靠的电子交流稳压器，用以给plc系统提供稳定的交流电压，稳压器不仅可以提供稳定的电压，同时可以脉冲的干扰。

       
       2）增加低通滤波器，用来滤去交流电源中的高频分量或脉冲电流。对于直流供电，可用电容滤波，干扰对plc系统的影响。

       
       3）增加隔离变压器。在电源接入plc系统前加装隔离变压器，其初级屏蔽层接中性线，二次侧屏蔽层与plc系统共地，用以阻断干扰的传导通路，并抑制干扰信号的强度。同时配合使用低通滤波器.

       
       4）选用稳定的交流电源。plc系统的电源与动力线路分别引自不同的变压器，可以避免大感性负载的启停对供电电源的影响。实际中可能只有一台变压器，可以采用从配电母排上引线的方法，尽量减小干扰的影响。

     
        2. 强电干扰方面 主要采取以下措施：

       
      1）在电感性负载旁并联一阻容吸收装置或二极管、稳压管，用来吸收瞬时过电压。

       
       2）采用光电耦合的办法进行隔离。
 

       
       3.接地干扰通常采用单点接地，避免接相隔太远。在接地点相隔较远时，增加导线截面，以减小电阻。

       
       4. 辐射型干扰

       
      1）plc系统安装于单独的箱体中，制作箱体的材料使用薄铁板或钢板等导磁材料，可以防止外界磁场的干扰。

       
       2）对于plc模拟信号线和通讯电缆，使用屏蔽线，并将屏蔽层单端接地。

       
      3）讲究布线方式。屏蔽线尽可能远离大功率，尽量避开动力线路单独敷设，若与动力线路不能分开布设时，可使用镀锌管敷设，既可防止干扰，又可保护线路干扰的存在是多种多样的，干扰的方式也有很多方法。如以上的干扰的解决办法使得在现场的布线及安装中如能尽可能地考虑进去，那么你的系统的可靠性将会得到的提高。

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西门子em231模拟量输入模块6es7231-7pb22-0xa8用plc实现对系统的控制是非常方便的。这是因为：首先plc控制逻辑的建立是程序,用程序代替硬件接线。编程序比接线，更改程序比更改接线，当然要方便得多！其次plc的硬件是高度集成化的，已集成为种种小型化的模块。而且，这些模块是配套的，已实现了系列化与规格化。种种控制系统所需的模块，plc厂家多有现货供应，市场上即可购得。所以，硬件系统配置与建造也非常方便。正因如此，用可编程序控制器才有这个"可"字。对软件讲，它的程序可编，也不难编。对硬件讲，它的配置可变，而且也易于变。具体地讲，plc有五个方面的方便：（1）配置方便：可接控制系统的需要确定要使用哪家的plc，那种类型的，用什么模块，要多少模块，确定后，到市场上定货购买即可。（2）安装方便：plc硬件安装简单，组装容易。外部接线有接线器，接线简单，而且一次接好后，更换模块时，把接线器安装到新模块上即可，都不必再接线。内部什么线都不要接，只要作些必要的dip开关设定或软件设定，以及编制好用户程序就可工作。（3）编程方便：plc内部虽然没有什么实际的继电器、时间继电器、计数器，但它通过程序（软件）与系统内存，这些器件却实实在在地存在着。其数量之多是继电器控制系统难以想象的。即使是小型的plc，内部继电器数都可以千计，时间继电器、计数也以百计。而且，这些继电器的接点可无限次地使用。plc内部逻辑器件之多，用户用起来已不感到有什么限制。一考虑的只是入出点。而这个内部入出点即使用得再多，也无关紧要。大型plc的控制点数可达万点以上，哪有那么大的现实系统？若实在不够，还可联网进行控制，不受什么限制。plc的指令系统也非常丰富，可毫不困难地实现种种开关量，以及模拟量的控制。plc还有存储数据的内存区，可存储控制过程的所有要保存的信息。……由于plc功能之强，发挥其在控制系统的作用，所受的限制已不是plc本身，而是人们的想象力，或与其配套的其它硬件设施了。plc的外设很丰富，编程器种类很多，用起来都较方便，还有数据监控器，可监控plc的工作。使用plc的软件也很多，不仅可用类似于继电电路设计的梯形图语言，有的还可用basic语言、c语言，以至于自然语言。这些也为plc编程提供了方便。plc的程序也便于存储、移植及再使用。某定型产品用的plc的程序完善之后，凡这种产品都可使用。生产一台，拷贝一份即可。这比起继电器电路台台设备都要接线、调试，要省事及简单得多。（4）维修方便：这是因为：①plc工作可靠，出现故障的情况不多，这大大减轻了维修的工作量。这在讲述plc的*三个特点时，还将进一步介绍。②即使plc出现故障，维修也很方便。这是因为plc都设有很多故障提示信号，如plc支持内存保持数据的电池电压不足，相应的就有电压低信号指示。而且，plc本身还可作故障情况记录。所以，plc出了故障，很易诊断。同时，诊断出故障后排故也很简单。可按模块排故，而模块的备件市场可以买到，进行简单的更换就可以。至于软件，调试好后不会出故障，再多只要依据使用经验进行调整，使之完善就是了。（5）改用方便：plc用于某设备，若这个设备不再使用了，其所用的plc还可给别的设备使用，只要改编一下程序，就可办到。如果原设备与新设备差别较大，它的一些模块还可重用

　在实际应用中，客户对于wincc变量记录的显示需求各式各样，比如在excel或者word中显示变量记录，以特定的表格显示历史数据等等。当wincc集成的在线表格控件不能满足客户需要时，就需要通过自定义的方式来显示变量归档。主要分为两部分：

　　（1）从wincc中读取归档数据

　　（2）将归档数据以特定的格式显示出来

　　本文档介绍从wincc读取归档数据的通用方法，并以listview为例，介绍如何显示归档数据。对于其它控件，客户也可以参考本文档的脚本和编程思路。

　　表 01

　　关于wincc连通性软件包的使用，请参考下面的帮助文档：37436159

　　2．实现方式总体思路介绍

　　本文档通过调用wincc oledb数据库接口驱动（需要wincc连通性软件包的授权）来访问wincc的变量归档，并在微软的listview控件中显示归档数据。程序结构如下所示：

　　图1

　　具体代码见附件。

　　3．具体实现方法和代码

　　3．1 创建到归档数据库的连接

　　由于wincc的变量归档为压缩数据，所以必须通过wincc oledb来读取归档数据。对于已经安装wincc的计算机，不需要安装wincc连通性软件包。对于未安装wincc的客户端，必须安装wincc连通性软件包。该软件包含在winccv7.0的安装光盘中。

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