西门子变频器6SL3210-5FE11-5UF0

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PLC它是一种为工业生产服务的控制装置，可直接在工业环境中使用，无需采取任何措施。但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当时，无法PLC在使用中应注意以下问题。

  一、工作环境

  1.温度

  PLC环境温度要求为0~55℃，在安装过程中，不应将其放置在具有大热量的元件下。周围的通风和散热空间应足够大。基本单元和扩展单元之间应有30个mm以上间隔;开关柜上下部应有通风百叶窗，防止阳光直射;如果周围环境超过55℃，安装电风扇强制通风。

  2.湿度

  为了PLC空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。

  3.震动

  应使PLC远离强振动源，防止振动频率为10~555Hz频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，采取减震措施，如采用减震胶等。

  二、安装与布线

  1.动力线、控制线和PLC的电源线和I/O线路应分开布线，隔离变压器和变压器PLC和I/O采用双胶线连接。

  2.PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。

  3.PLC输入输出好分开布线，开关量和模拟量也要分开敷设。屏蔽线应用于模拟信号的传输，屏蔽层应在一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。

  4.PLC为了防止外部信号的干扰，应单敷设基本单元、扩展单元和功能模块的连接电缆。

  5.不要使用相同的电缆进行交流输出线和直流输出线。输出线应尽量远离高压线和动力线，避免平行。

  三、I/O端的接线

  1.输入接线

  (1)输入接线一般不超过30米。但如果环境干扰小，电压降小，输入接线可以适当长。

  (2)输入/输出线不能用同一根电缆，输入/输出线要分开。

  (3)尽量以常开触点的形式连接到输入端，使梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。

  2.输出连接

  (1)输出端线分为立输出和公共输出。不同类型和电压等级的输出电压可用于不同组。但同一组的输出只能使用相同类型、相同电压等级的电源。

  (2)由于PLC输出元件封装在印刷电路板上，并连接到端子板。如果连接到输出元件的负载短路，印刷电路板将被烧毁。因此，应使用保险丝来保护输出元件。

  (3)使用继电器输出时，电感负载的大小会影响继电器的使用寿命。因此，在使用电感负载时，选择继电器的命较长。

  (4)PLC输出负载可能会受到干扰，因此应采取直流输出的续流管保护、交流输出的阻容吸收电路、晶体管和双向晶闸管输出的旁路电阻保护等措施进行控制。

  四、外部安全电路

  为确保整个系统能够在安全状态下可靠工作，避免外部电源故障，PLC造成重大经济损失和人身伤亡的异常、误操作和误输出，PLC必要的保护电路应安装在外部。

  (1)急停电路。除了考虑控制程序外，还应设计外部紧急停车电路，使用户造成伤害的危险负载PLC当发生故障时，可以可靠地切断损坏的负载电源。

  (2)保护电路。可逆操作的控制系统，如正反向操作，应设置外部电器互锁保护;往复运行和升降运动的控制系统应设置外部限位保护电路。

  (3)可编程控制器具有监控定时器等自检功能，检查异常时，输出全部关闭。(但可编程控制器CPU故障时无法控制输出。因此，为了设备在安全状态下运行，需要设计外部电路进行保护，以确保用户能够造成损坏的危险负荷。

  (4)电源过负荷的防护。如果PLC电源故障，中断时间不到10秒，PLC工作不受影响。如果电源中断超过10秒或电源下降超过允许值，PLC停止工作时，所有输出点同时断开;如果电源恢复，RUN输入连接，操作自动进行。因此，对一些易过负载的输入设备应设置必要的限流保护电路。

  (5)重大故障的报警及防护。对于易发生重大事故的场所，为了确保控制系统在重大事故发生时仍可靠的报警及防护，应将与重大故障有联系的信号通过外电路输出，以使控制系统在安全状况下运行。

  五、PLC的接地

  良好的接地PLC可靠工作的重要条件可以避免电压冲击的意外危害。PLC接地线与机器接地端相连，接地线截面积不小于2mm2、接地电阻小于1000Ω;扩展单元的接地点应与基本单元的接地点连接。为抑制添加到电源和输入端的干扰，应给予输出端PLC连接地线时，接地点应与动力设备(如电机)的接地点分开;如不符合此要求，与其他设备公开接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能靠近PLC。

  六、冗余系统与热备用系统

  在石油、化工、冶金等行业的某些系统中，要求控制装置有的可靠性。如果控制系统发生故障，将会造成停产、原料大量浪费或设备损坏，给企业造成的经济损失。但是仅靠提高控制系统硬件的可靠性来满足上述要求是远远不够的，因为PLC本身可靠性的提高是有一定的限度。利用冗余系统或热备用系统可以更有效地解决上述问题。

  1.冗余控制系统

  在冗余控制系统中，整个PLC控制系统(或系统中重要的部分，如CPU模块)由两套完全相同的系统组成。两块CPU模块使用相同的用户程序并行工作，其中一个是主程序CPU，另一个是备用CPU;主CPU工作，备用CPU当主输出被禁止时，CPU发生故障时，备用CPU自动运行。这个切换过程由冗余处理单元组成RPU1~3个扫描周期控制切换时间，I/O也是通过系统切换RPU完成的。

  2.热备用系统

  在热备用系统中，两个CPU连接在一起的通信接口处于通电状态。当系统出现故障时，由主CPU通知备用CPU，使备用CPU投入运行。这一切换过程一般不太快，但它的结构有比冗余系统简单。

  当PLC运行时，是通过执行反映控制要求的用户程序来完成控制任务的，需要执行众多的操作，但CPU不可能同时去执行多个操作，它只能按分时操作（串行工作）方式，每一次执行一个操作，按顺序逐个执行。由于CPU的运算处理速度很快，所以从宏观上来看，PLC外部出现的结果似乎是同时（并行）完成的。这种串行工作过程称为PLC的扫描工作方式。

    用扫描工作方式执行用户程序时，扫描是从条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行用户程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，周而复始重复运行。

PLC的扫描工作方式与电器控制的工作原理明显不同。电器控制装置采用硬逻辑的并行工作方式，如果某个继电器的线圈通电或断电，那么该继电器的所有常开和常闭触点不论处在控制线路的哪个位置上，都会立即同时动作；而PLC采用扫描工作方式（串行工作方式），如果某个软继电器的线圈被接通或断开，其所有的触点不会立即动作，等扫描到该时才会动作。但由于PLC的扫描速度快，通常PLC与电器控制装置在I/O的处理结果上并没有什么差别。

 首先要熟悉STEP7-Micro/WIN 4.0的编程环境的主界面，如图4-2所示。

  ①项目及组件

  提供项目编程特性的组件群，包括程序块、符号表、状态图、数据块、系统块、交叉引用、通信与设置PG/PC接口组件。

  ②指令树

  为当前程序编辑器(LAD、FBD或STL)提供所有指令项目对象。

  ③菜单栏

  提供使用鼠标或键盘执行操作的各种命令和工具。提供常用命令或工具的快捷按钮。

  ④工具栏

  这些项目组件中又包含有许多选项，各选项的具体功能将在下面详细介绍。

  上面初步介绍了STEP7-Micro/WIN 4.0编程环境的工作界面，本小节将详细介绍工作界面中各部分的具体功能。

  (1)菜单栏

  菜单栏如图4-3所示。

  用户也可以定制菜单，在该菜单中增加自己的工具，操作步骤如下。

  ①执行"工具/自定义"命令，如图4-4所示。

  ②弹出"自定义"对话框，然后在该对话框中对新工具进行编辑操作，如图4-5所示。

  (2)工具栏

  工具栏如图4-6所示。

  ①标准工具栏 标准工具栏如图4-7所示。

  局部编译：编译当前所在的程序窗口或数据窗口。

  全编译：编译系统块、程序块和数据块。

  ②调试工具栏 调试工具栏如图4-8所示。

  ③常用工具栏 常用工具栏如图4-9所示。

  ④梯形图(LAD)指令工具栏梯形图指令工具栏如图4-10所示。

  (3)项目及其组件

  STEP7-Micro/WIN4.0为每个实际的S7-200系统的用户程序生成一个项目，项目以扩展名为.mwp的单一文件格式保存。打开一个.mwp文件就打开了相应的工程项目。

  使用检视区和指令树的项目分支可以查看项目的各个组件，并且可以在它们之间切换，用鼠标单击检视区组件图标，或者双击指令树分支可以快速到达相应的项目组件。在STEP7-Micro/WIN4.0中项目为用户提供程序和所需信息之间的联系，程序块、符号表、状态图、数据块、系统块、交叉引用、通信为所包含的项目组件，下面详细介绍这些组件。