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本文以实际的工程项目为例，较详细介绍了一台PLC与多个电子称和触摸屏通过通信方式连接的方法，解决了一台PLC连多个点到点通信设备的技术难题，并取得了较好的经济效益和社会效益。　　
　　1. 引言
　　随着彩屏手机的出现，人们对锂电池的质量和性能要求越来越高。手机电池正负极材料的混料和搅拌，是电池生产的道工序，该道工序质量控制的好坏，将直接影响手机电池的质量和成品合格率。而且该道工序工艺流程复杂，对原料配比，混料步骤，搅拌时间等等都有较高的要求。传统的人工控制方式，不仅工人的劳动强度极高，而且很难保证产品质量的稳定性和重复性。所以，必须对混料和搅拌的全过程实行自动控制。
　　经过多方调研论证，我们采用了以瑞士SAIA PCD系列多串口PLC为现场控制站，以PC为中控室操作站，以触摸屏为现场操作站的控制方案，解决了一台PLC连多个点对点通信的电子称，触摸屏的技术难题，完成了电池材料混料和搅拌的自动控制。　　
　　2. SAIA PCD系列PLC简介
　　 SAIA PCD是瑞士思博控制公司（SAIA-Burgess Control）生产的高性能价格比的PLC，其CPU采用工业级的32位处理器，运算速度非常快，特别适合对数学计算和网络通信要求较高的应用。
　　l 带实时时钟的32位CPU，强大的数学计算能力和模拟量处理能力。
　　l 强大的内存（小17KBYTE，大的1MBYTE），用户可以根据需要扩充
　　l 模块化的I/O，可以根据需要任意组合
　　l 全系列PCD产品都具有相同的内部资源
　　l 全系列PCD产品均使用同一个图形化的编程工具，简单易学
　　l 通讯、通信能力非常强大，多有8个串行通讯口，支持RS232，RS422， RS485，MODBUS，TCP/IP，PROFIBUS，LONWORKS等）
　　l 开放的系统，提供OPC的支持
　　l 良好的性能价格比
　　 在本系统中，CPU模块我们选用的是PCD2.M170，1Mbyte存储器，将通信口扩展到6个，每个通信口采用独立的通信协议，用以连接上位机，多个触摸屏和多个电子称。　　
　　 3. 控制方案
　　 3.1 系统硬件组成
　　l PLC选用SAIA的PCD2.M170，扩展到2个RS232，4个RS485通信接口，配置40个DI，55个DO，16路AI，24路AO，2路高速计数，用于采集质量流量计脉冲信号。
　　l 触摸屏：WeinView 510T，10寸彩色触摸屏，带RS232/485通信口，支持SAIA S-Bus 协议
　　l 电子称：METTLER TOLEDO/KB1100
　　l 质量流量计：LZLB-8(太航仪表)　　
　　3.2 系统结构　　
　　上位机：作为工程师站，通过Port0与PLC连接，走基于RS485的S-Bus通信协议，安装SAIA PG5对PLC进行组态和编程。上位监控软件采用Grace 2.2，显示整道工序的工艺流程图和报警一览图，完成混料的配方设置，搅拌时间设置，历史数据和历史趋势记录，生产报表打印等功能。　　
　　辅助监控触摸屏：安装在中控室，通过Port1与PLC连接，走基于RS485的S-Bus通信协议，由操作工来进行日常的混料和搅拌操作。主要作为计算机失效时的备用。　　
　　干粉称：安装在干粉称量间，通过Port2与PLC连接，由于距离PLC较进，采用RS232通信接口，通信协议为托利多电子称的自定义协议。　　
　　干粉称操作触摸屏：安装在干粉称量间，通过Port3与PLC连接，走基于RS485的S-Bus通信协议，主要由操作工来完成干粉称量的确认操作。每次称量的重量都与设定值作比对，在设定值误差范围的数据才能确认通过，以确保称量的准确度。且所有的操作都将记录在PLC中。　　
　　SBR称：安装在SBR称量间，通过Port4与PLC连接，采用RS232通信接口，通信协议为托利多电子称的自定义协议

1 前 言
 　　PLC在工业控制中的应用越来越广泛，虽然PLC产品本身的可靠性已近乎完善，但因工业现场环境恶劣，电磁设备集中，直接或间接地对PLC控制系统产生干扰，PLC故障时有发生。因此必须对现场的干扰情况进行分析，采取相应的措施，确保PLC工控系统安全稳定运行。
 2 干扰来源及干扰途径
 2.1 干扰来源
 　　（1）来自电源的干扰。主要包括两部分：通过PLC供电电源引入的干扰；通过变送器电源或共用信号仪表的供电电源引入的干扰。PLC系统应用的电源总是跟整个电网联接在一起，而电网的覆盖范围非常广泛，电网内开关操作浪涌、电气设备起停频繁、整流变频设备引起的谐波、短路电流冲击等，都会通过输电线路传到PLC电源的原边，形成干扰。
 　　（2）来自空间的辐射干扰。工业现场密布的动力线路、电气设备的暂态过程、雷电、无线信号、高频感应加热设备等，都会产生空间辐射电磁场[1]，PLC系统若处于其中，就会受到辐射干扰。一是对PLC内部的辐射、通过PLC电路感应产生干扰，二是对PLC外部信号传输线路的辐射，通过信号传输引入干扰。
 　　（3）来自接地系统的干扰。通常将接地点的电位认为是零电位，而实际情况并非如此，因为接地导体与大地相接总是存在一定的接地电阻。当电流流经该导体进入大地时，在接地点就形成了一定的电位，不同电位的接地点连接在一起时就形成了地环电流，地环电流作用于PLC系统，形成干扰。地环电流是一种共模形式的干扰，对系统的干扰是同方向的。
 2.2 干扰途径
 　　（1）线路传导：包括电源引入、接地引入。这几种干扰都是直接通过线路引入系统的，在系统内产生干扰电压或电流。
 　　（2）电场耦合：造成电场耦合的原因是两根导线之间分布电容的存在，见图1。
 

 　　导线1在导线2上产生的对地干扰电压为：
 

 式中 VN —导线2的对地电压；
 　　      ω—导线1的角频率；
   　      C12—导线1和2之间的分布电容；
 　      　V1—导线1的电压；
 　      　R—导线2的对地负载总电阻；
       　　C2G—导线2的对地总电容（C2G >> C12）。
 　　（3）磁场耦合：磁场耦合产生干扰的情况见图2。
 

 　　回路1的磁场在回路2上产生的干扰电压为：
 　　VN=jωBAcosθ       
 式中 VN—回路1在回路2上产生的干扰电压；
      　　ω—回路1的磁场角频率；
 　     　B—回路1在回路2处的磁通密度；
 　     　A—回路2的磁感应面积；
 　     　θ—矢量B与A的夹角。
 3 抑制或消除干扰的措施
 3.1 消除或减少电源等干扰源
 　　（1）采用非动力线路供电，避开现场动力线路，将现场电气设备的起停开关等对电源的影响排除在系统之外，减少干扰源。
 　　（2）用UPS不间断电源供电。随着技术的进步，目前UPS除了不间断供电之外，还具备过压、欠压保护功能、软件监控、与电网隔离等功能，可以削弱干扰源，是一种简单而有效地选择。
 　　（3）采用新型高效电子器件TVS。TVS是一种特殊的稳压二极管，当它的两端承受电网尖峰脉冲冲击时，它能以极快的速度将两端间的阻抗值由高阻抗降至低阻抗，从而保持其两端电压在一个预定的数值上，切断干扰源。对于变送器电源和信号仪表的供电，应采用分布电容小、抑制带大的配电器，减少带给PLC系统的干扰。