6ES7341-1CH02-0AE0西门子S7-300模块

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 (1)可靠性高、抗干扰能力强

  为保证PLC能在工业环境下可靠工作，设计和生产过程中采取了一系列硬件和软件的抗干扰措施，主要有以下几个方面。

  ①隔离。这是抗干扰的主要措施之一。PLC的输入、输出接口电路一般采用光电隔离来传递信号，这种光电隔离措施，使外部电路与内部电路之间避免了电的联系，可有效地抑制外部干扰源对PLC的影响，同时防止外部高压串入，减少故障和误动作。

  ②滤波。这是抗干扰的另一个主要措施。在PLC的电源电路和输入、输出电路中设置了多种滤波电路，用以对高频干扰信号进行有效抑制。

  ③屏蔽。对PLC的内部电源还采取了屏蔽、稳压、保护等措施，以减少外界干扰，保证供电质量。另外，使输入/输出接口电路的电源彼此独立，以避免电源之间的干扰。

  ④联锁。内部设置联锁、环境检测与诊断、Watchdog(看门狗)等电路，一旦发现故障或程序循环执行时间超过了警戒时钟WDT规定时间(预示程序进入死循环)，立即报警，以保证CPU可靠工作。

  ⑤控制。利用系统软件定期进行系统状态、用户程序、工作环境和故障检测，并采取信息保护和恢复措施。

  ⑥后备。对用户程序及动态工作数据进行电池后备，以保障停电后有关状态或信息不丢失。

  ⑦密封。采用密封、防尘、抗振的外壳封装结构，以适应工作现场恶劣环境。

  ⑧抗干扰。PLC是以集成电路为基本元件的电子设备，内部处理过程不依赖于机械触点，也是保障其高可靠性的重要原因;而采用循环扫描的方式，也提高了抗干扰能力。

  通过以上措施，保证了PLC能在恶劣环境中可靠地工作，使平均故障时间间隔(MTBF)长，故障修复时间短。目前，MTBF一般已达到(4～5)×10'h。

  (2)功能完善、扩展方便、组合灵活、实用性强

  现代PLC所具有的功能及其各种扩展单元、智能单元和特殊功能模块，可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要。

  (3)编程简单、使用方便、控制过程可变、具有很好的柔性

  PLC继承传统继电器控制电路清晰直观的特点，充分考虑电气技术人员的读图习惯采用面向控制过程和操作者的“自然语言”————梯形图为编程语言，容易学习和掌握。PLC控制系统采用软件编程来实现控制功能，其外围只需将信号输入设备(按钮、开关等)和接收输出信号执行控制任务的输出设备(如接触器、电磁阀等执行元件)与PLC的输入、输出端子相连接，安装简单，工作量少。当生产工艺流程改变或生产线设备更新时，不必改变PLC硬件设备，只需改编程序即可，灵活方便，具有很强的"柔性"。

  (4)体积小、重量轻、功耗低

  由于PLC是专为工业控制而设计的，其结构紧密、坚固，体积小巧，易于装人机械设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

PLC控制系统的抗干扰设计。随着工业自动化技术的日新月异的发展，晶闸管可控整流和变频调速装置使用日益广泛，这带来了交流电网的污染，也给控制系统带来了许多干扰问题，防干扰是PLC控制系统设计时必须考虑的问题。一般采用以下几种方式: 

隔离:由于电网中的高频干主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成，所以建议采用1:1超隔离变压器，并将中性点经电容接地。 

屏蔽:一般采用金属外壳屏，将PLC系统内置于金属柜之内。金属柜外壳可靠接地，能起到良好的静电、磁场屏蔽作用，防止空间辐扰。 

布线:强电动力线路、弱电信号线分开走线，并且要有一定的间隔;模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。 

3.2 PLC 控制系统的软件设计 

在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现。在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护。 

（1）PLC控制系统的程序设计思想。由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。 

基本程序:既可以作为立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序;依据计算机程序的设计思想，基本程序的结构方式只有三种:顺序结构、条件分支结构和循环结构。 

模块化程序:把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，后组合成一个完成总任务的完整程序。这种方法叫做模块化程序设计。我们建议经常采用这种程序设计思想，因为各模块具有相对立性，相互连接关系简单，程序易于调试修改。特别是用于复杂控制要求的生产过程。 

（2）PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配，依据生产流水线从前至后，I/O点数由小到大;尽可能把一个系统、设备或部件的I/O信号集中编址，以利于维护。定时器、计数器要统一编号，不可重复使用同一编号，以确保PLC工作运行的可靠性。