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西門子6ES7322-1HF10-0AA0

在PLC控制系統(tǒng)中,，電源占有極重要的地位。電網(wǎng)干擾串入PLC控制系統(tǒng)主要通過PLC系統(tǒng)的供電電源（如CPU 電源,、I/O電源等）,、變送器供電電源和與PLC系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進入的。現(xiàn)在,，對于PLC系統(tǒng)供電的電源,，一般都采用隔離性能較好電源，而對于變送器供電的電源和PLC系統(tǒng)有直接電氣連接的儀表的供電電源,，并沒受到足夠的重視,，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠,，主要是使用的隔離變壓器分布參數(shù)大,，抑制干擾能力差，經(jīng)電源耦合而串入共模干擾,、差模干擾,。所以，對于變送器和共用信號儀表供電應選擇分布電容小,、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術）的配電器,，以減少PLC系統(tǒng)的干擾。

此外,，位保證電網(wǎng)饋點不中斷,，可采用在線式不間斷供電電源（UPS）供電，提高供電的安全可靠性,。并且UPS還具有較強的干擾隔離性能,，是一種PLC控制系統(tǒng)的理想電源,。

2、電纜選擇的敖設

為了減少動力電纜輻射電磁干擾,，尤其是變頻裝置饋電電纜,。筆者在某工程中，采用了銅帶鎧裝屏蔽電力電纜,，從而降低了動力線生產(chǎn)的電磁干擾,，該工程投產(chǎn)后取得了滿意的效果。

不同類型的信號分別由不同電纜傳輸,，信號電纜應按傳輸信號種類分層敖設,，嚴禁用同一電纜的不同導線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠近平行敖設,，以減少電磁干擾,。

3、 硬件濾波及軟件抗如果措施

由于電磁干擾的復雜性,，要根本消除迎接干擾影響是不可能的,，因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設計和組態(tài)時，還應在軟件方面進行抗干擾處理,，進一步提高系統(tǒng)的可靠性,。常用的一些措施：數(shù)字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾,；定時校正參考點電位,，并采用動態(tài)零點，可有效防止電位漂移,；采用信息冗余技術，設計相應的軟件標志位,；采用間接跳轉,，設置軟件陷阱等提高軟件結構可靠性。

信號在接入計算機前,，在信號線與地間并接電容,，以減少共模干擾；在信號兩極間加裝濾波器可減少差模干擾,。

對干較低信噪比的模擬量信號．常因現(xiàn)場瞬時干擾而產(chǎn)生較大波動,，若僅用瞬時采樣植進行控制計算會產(chǎn)生較大誤差，為此可采用數(shù)字濾波方法,。

現(xiàn)場模擬量信號經(jīng)A／D轉換后變成離散的數(shù)字信號,，然后將形成的數(shù)據(jù)按時間序列存入PLC內存。再利用數(shù)字濾波程序對其進行處理,，濾去噪聲部分獲得單純信號,， 可對輸入信號用m次采樣值的平均值來代替當前值,，但井不是通常的每采樣。次求一次平均值,，而是每采樣一次就與近的m－l次歷史采樣值相加,，此方法反應速度快，具有很好的實時性,，輸入信號經(jīng)過處理后用干信號顯示或回路調節(jié),，有效地抑制了噪聲干擾。

由干工業(yè)環(huán)境惡劣,，干擾信號較多,， I／ O信號傳送距離較長，常常會使傳送的信號有誤,。為提高系統(tǒng)運行的可靠性,，使PLC在信號出錯倩況下能及時發(fā)現(xiàn)錯誤，并能排除錯誤的影響繼續(xù)工作,，在程序編制中可采用軟件容錯技術,。

4、正確選擇接地點,，完善接地系統(tǒng)

接地的目的通常有兩個,，其一為了安全，其二是為了抑制干擾,。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一,。

系統(tǒng)接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式,。對PLC控制系統(tǒng)而言,，它屬高速低電平控制裝置，應采用直接接地方式,。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響,，裝置之間的信號交換頻率一般都低于1MHz，所以PLC控制系統(tǒng)接地線采用一點接地和串聯(lián)一點接地方式,。集中布置的PLC系統(tǒng)適于并聯(lián)一點接地方式,，各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。如果裝置間距較大,，應采用串聯(lián)一點接地方式,。用一根大截面銅母線（或絕緣電纜）連接各裝置的柜體中心接地點，然后將接地母線直接連接接地極,。接地線采用截面大于22 mm2的銅導線,，總母線使用截面大于60mm2的銅排。接地極的接地電阻小于2Ω,，接地在距建筑物10 ~ 15m遠處(或與控制器間不大于50m),，而且PLC系統(tǒng)接地點必須與強電設備接地點相距10m以上,。

信號源接地時，屏蔽層應在信號側接地,；不接地時,，應在PLC側接地；信號線中間有接頭時,，屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理,，一定要避免多點接地；多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時,，各屏蔽層應相互連接好,，并經(jīng)絕緣處理。選擇適當?shù)慕拥靥巻吸c接點,。

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具有自切斷功能的PLC定時器設計舉例

通過切斷與驅動程序的聯(lián)系而自復位的定時器,，常被叫做“自切斷"定時器。它們是編程者“工具箱"里一個很有用的工具,。下面例子不是一個完整的實際應用,，而是經(jīng)選擇，突出“自切斷"定時器的操作,。

不同型號的 PLC ,，其輸入 / 輸出通道的范圍是不一樣的，應根據(jù)所選 PLC 型號,，查閱相應的編程手冊,，決不可“張冠李戴"。必須參閱有關操作手冊,。

（ 2 ）部輔助繼電器

內部輔助繼電器不對外輸出,，不能直接連接外部器件，而是在控制其他繼電器,、定時器 / 計數(shù)器時作數(shù)據(jù)存儲或數(shù)據(jù)處理用,。

從功能上講，內部輔助繼電器相當于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器,。

未分配模塊的輸入 / 輸出繼電器區(qū)以及未使用 1 ： 1 鏈接時的鏈接繼電器區(qū)等均可作為內部輔助繼電器使用。根據(jù)程序設計的需要,，應合理安排PLC 的內部輔助繼電器,，在設計說明書中應詳細列出各內部輔助繼電器在程序中的用途，避免重復使用,。參閱有關操作手冊,。

（ 3 ）分配定時器 / 計數(shù)器

PLC 的定時器 / 計數(shù)器數(shù)量分別見有關操作手冊。

7.3 PLC 軟件系統(tǒng)設計方法及步驟

7.3.1 PLC 軟件系統(tǒng)設計的方法

在了解了 PLC 程序結構之后,，就要具體地編制程序了,。編制 PLC 控制程序的方法很多,，這里主要介紹幾種典型的編程方法。

組態(tài)觸摸屏并建立通訊)雙擊添加新設備,，插入KTP)點擊確定按鈕后,，出現(xiàn)HIM組態(tài)向導，在PLC連接選項卡下,，點擊‘瀏覽’,，選擇剛才插入的PLC，并選擇以太網(wǎng)接口,，點擊完成后進入觸摸屏編程頁面,。)查看連接信息綁定變量，組態(tài)畫面雙擊根畫面,，用拖拽的方式在畫面中添加變量,。打開PLC中的變量列表，拖拽‘溢流閥壓力設定’變量至畫面區(qū),。在屬性界面可以編輯本變量控件,。模擬運行，工程下載,。)選中HIM項目,，編譯并下載，點擊仿真按鈕,。,。

CPU元件：
即中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制。主要有運算器,，控制器,，寄存器以及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)，控制及狀態(tài)總線構成,。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù);檢查電源,、存儲器、I/O以及戒定時器的狀態(tài),，并能診斷用戶程序中的語法錯誤,。當可編程邏輯控制器投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),，并分別存入I/O映象區(qū),，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內,。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,，后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行,。

　　以上關于額定功率的選擇是在標準環(huán)境溫度為℃前提下進行的,。若電動機工作的環(huán)境溫度發(fā)生變化，則必須對電動機的額定功率進行修正,。根據(jù)理論計算和實踐,，在周圍環(huán)境溫度不同時，電動機的功率可粗略地按下表相應增減,。因此氣候惡劣地區(qū)還需要提供環(huán)境溫度,，例如印度，環(huán)境溫度就需要按℃進行校核,。此外,，高海拔對電機功率也會有影響，海拔越高,，電機溫升越大,，輸出功率越小。并且高海拔使用的電機還需考慮電暈現(xiàn)象的影響,。對于目前市場上電動機的功率范圍,，我謹列舉所掌握的本人所在公司業(yè)績表數(shù)據(jù)以供參考。,。

PLC系統(tǒng)中的存儲器：
PLC系統(tǒng)中的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序,、用戶程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。PLC的存儲器包括系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器,。
（1）ROM 即只讀存儲器,，用于由PLC生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，并固化在ROM內,，用戶不能更改,，能夠完成PLC設計者規(guī)定的各項工作。實現(xiàn)指令解釋,，報處理等,，和PC機的BIOS差不多，系統(tǒng)程序質量的好壞很大程度上決定了PLC的性能,。
如果里面的數(shù)據(jù)丟失,，或芯片損壞會引起不開機，報現(xiàn)象,。在平時的維修當中,，ROM故障所占的比例也是很大的?？梢杂镁幊唐髦厮⒐碳绦颍ㄊ孪扔袀浞荩?，來解決此類問題。

用戶存儲器
用戶存儲器包括用戶程序存儲器（程序區(qū)）和數(shù)據(jù)存儲器（數(shù)據(jù)區(qū)）兩部分,。用戶程序存儲器用來存放用戶針對具體控制任務采用PLC編程語言編寫的各種用戶程序,。用戶程序存儲器根據(jù)所選用的存儲器單元類型的不同（可以是RAM、EPROM或EEPROM存儲器）,，其內容可以由用戶修改或增刪,。用戶數(shù)據(jù)存儲器可以用來存放（記憶）用戶程序中所使用器件的ON/OFF狀態(tài)和數(shù)據(jù)等。用戶存儲器的大小關系到用戶程序容量的大小,，是反映PLC性能的重要指標之一,。

　　RS-標準采用平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅動總線,，具體規(guī)格要求接收器的輸入電阻RIN≥kΩ驅動器能輸出±V的共模電壓輸入端的電容≤pF在節(jié)點數(shù)為個,，配置了Ω的終端電阻的情況下，驅動器至少還能輸出電壓V終端電阻的大小與所用雙絞線的參數(shù)有關接收器的輸入靈敏度為mV即V+-V-≥V,，表示信號“",；V+-V-≤-V，表示信號“"RS-的電氣特性發(fā)送端邏輯“"以兩線間的電壓差+~V表示,；邏輯“"以兩線間的電壓差-~V表示,。。

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西門子S7-200 小型可編程控制器

西門子S7-200針對低性能要求的摸塊化小控制系統(tǒng),，它多可有7個模塊的擴展能力,，在模塊中集成背板總線，它的網(wǎng)絡聯(lián)接有rs-485通訊接口和profibus兩種,，可通過編程器pg訪問所有模塊,，帶有電源、cpu和i/o的一體化單元設備,。其中的擴展模塊(em)有以下幾種：數(shù)字量輸入模塊(di)——24vdc和120/230vac;數(shù)字量輸出(do)——24vdc和繼電器;模擬量輸入模塊(ai)——電壓,、電流、電阻和熱電偶;模擬量輸出模塊——電壓和電流,。還有一個比較特殊的模塊-通訊處理器(cp)——該塊的功能是可以把s7-200作為主站連接到as-接口(傳感器和執(zhí)行器接口),，通過as-接口的從站可以控制多達248個設備，這樣就可以顯著的擴展s7-200的輸入和輸出點數(shù),。

西門子S7-300 中型可編程控制器

西門子S7-300相比較s7-200,，s7-300針對的是中小系統(tǒng)，他的模塊可以擴展多達32個模塊,，背板總線也在模塊內集成,，它的網(wǎng)絡連接已比較成熟和流行，有mpi,、工業(yè)以太網(wǎng),，使通訊和編程變得簡單，選擇性也比較多，并可借助工具進行組態(tài)和設置參數(shù),。s7-300的模塊稍微多一點,，除了信號模塊(sm)和200的em模塊同類型之外，它還有接口模塊(im)——用來進行多層組態(tài),，把總線從一層傳到另一層;占位模塊(dm)——為沒有設置參數(shù)的信號模塊保留一個插槽或為以后安裝的接口模塊保留一個插槽;功能模塊(fm)——執(zhí)行特殊功能,，如計數(shù)、定位,、閉環(huán)控制相當于對cpu功能的一個擴展或補充;通訊處理器(cp)——提供點對點連接,、profibus和工業(yè)以太網(wǎng)。針對cpu設計模式選擇器有：mres=模塊復位功能;stop=停止模式,，程序不執(zhí)行;run=程序執(zhí)行,，編程器只讀操作;run-p=程序執(zhí)行，編程器可讀寫操作,。狀態(tài)指示器：sf,，batf=電池故障;dc5v=內部5vdc電壓指示;frce=表示至少有一個輸入或輸出被強制;run=當cpu啟動時閃爍，在運行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮,，有存儲器復位請求時慢速閃爍,，正在執(zhí)行復位時快速閃爍。mpi接口用來連接到編程設備或其它設備,，dp接口用來直接連接到分布式i/o,。

西門子S7-400系列可編程控制器

西門子S7-400同300的區(qū)別主要在于熱啟動(wrst)這一部分，其他基本一樣,。它還有一個外部的電池電源接口,，當在線更換電池時可以向ram提供后備電源。編程設備主要有pg720pg740pg760——可以理解成裝有編程軟件的手提電腦;也可以直接用安裝有step7(siemens的編程軟件)的pc來完成,。而實現(xiàn)通訊(要編程首先要和plc的cpu通訊上)的要求主要在于接口：1.可以在pc上裝cp5611卡——上面有mpi口,，可用電纜直接連接。2.加個pc適配器,，把mpi口轉換成rs-232口后接到pc上,。3.plc加cp343卡，使它具有以太網(wǎng)口,。

西門子S7-1200 小型可編程控制器

西門子SIMATIC S7-1200是一款緊湊型,、模塊化的PLC，可完成簡單邏輯控制,、高級邏輯控制,、HMI 和網(wǎng)絡通信等任務 。
單機小型自動化系統(tǒng)的*解決方案,。 對于需要網(wǎng)絡通信功能和單屏或多屏HMI的自動化系統(tǒng),，易于設計和實施,。
具有支持小型運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)的高級應用功能
新的模塊化SIMATIC S7-1200控制器是我們新推出產(chǎn)品的核心,，可實現(xiàn)簡單卻高度精確的自動化任務,。SIMATIC S7-1200 控制器實現(xiàn)了模塊化和緊湊型設計，功能強大,、投資安全并且*適合各種應用。

可擴展性強,、靈活度高的設計,，可實現(xiàn)標準工業(yè)通信的通信接口以及一整套強大的集成技術功能，使該控制器成為完整,、全面的自動化解決方案的重要組成部分,。

使用*集成的新工程組態(tài) SIMATICSTEP 7 Basic，并借助 SIMATIC WinCC Basic 對 SIMATIC S7-1200 進行編程,。SIMATIC STEP 7 Basic 的設計理念是直觀,、易學和易用。這種設計理念可以使您在工程組態(tài)中實現(xiàn)效率,。一些智能功能,，例如直觀編輯器、拖放功能和“IntelliSense"（智能感知）工具,，能讓您的工程進行的更加迅速,。這款新軟件的體系結構源于對未來創(chuàng)新的不斷追求，西門子在軟件開發(fā)領域已經(jīng)有很多年的經(jīng)驗,，因此 SIMATIC STEP 7 的設計是以未來為導向的 ,。

SIMATIC S7-1200 系統(tǒng)有五種不同模塊，分別為 CPU 1211C,、CPU 1212C ,、 CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C,。其中的每一種模塊都可以進行擴展,，以*您的系統(tǒng)需要?？稍谌魏?CPU 的前方加入一個信號板,，輕松擴展數(shù)字或模擬量 I/O，同時不影響控制器的實際大小,?？蓪⑿盘柲K連接至 CPU 的右側，進一步擴展數(shù)字量或模擬量 I/O 容量,。CPU 1212C 可連接 2 個信號模塊,，CPU 1214C ,、CPU1215C和CPU1217C可連接 8 個信號模塊。,，所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左側均可連接多達 3 個通訊模塊,，便于實現(xiàn)端到端的串行通訊。

西門子S7-1500可編程控制器

新型的SIMATICS7-1500控制器除了包含多種創(chuàng)新技術之外,，還設定了新標準,，提高生產(chǎn)效率。無論是小型設備還是對速度和準確性要求較高的復雜設備裝置,，都一一適用,。SIMATICS7-1500無縫集成到TIA博途中，極大提高了工程組態(tài)的效率,。

性能：沒有快,，只有更快！SIMATIC S7-1500的系統(tǒng)性能極大縮短了系統(tǒng)響應時間,，進而優(yōu)化了控制質量并提高了系統(tǒng)性能,。

處理速度：SIMATIC S7-1500 的信號處理速度更為快速，極大縮短系統(tǒng)響應時間,，進而提高了生產(chǎn)效率,。

高速背板總線：新型的背板總線技術采用高波特率和高效傳輸協(xié)議，以實現(xiàn)信號的快速處理,。

通信：SIMATIC S7-1500帶有多達3個PROFINET接口,。
其中，兩個端口具有相同的IP地址,，適用于現(xiàn)場級通信,；第三個端口具有獨立的IP地址，可集成到公司網(wǎng)絡中,。
通過 PROFINET IRT,，可定義響應時間并確保高度的設備性能。
集成：無需親臨現(xiàn)場,，即可通過Internet瀏覽器隨時查看CPU狀態(tài),。過程變量以圖形化方式進行顯示，同時用戶還可以自定義網(wǎng)頁,，這些都極大地簡化了信息的采集操作,。

西門子SIMATIC HMI 操作面板

西門子操作面板也叫西門子觸摸屏，簡稱西門子HMI,，特點顯著,，能滿足用戶所有需要，并且所有顯示尺寸都有全集成功能,，支持的高效率,。

西門子在中國：

西門子是全球電子電氣工程領域的企業(yè),，主要業(yè)務集中在工業(yè)、能源,、醫(yī)療,、基礎設施與城市四大業(yè)務領域。140年來,，西門子以其創(chuàng)新的技術,、的解決方案和產(chǎn)品堅持不懈地與中國開展全面合作，并以不斷的創(chuàng)新,、出眾的品質和令人信賴的可靠性得到廣泛認可,。在2011財年（2010年10月1日到2011年9月30日），西門子在中國的總營收達到63.9億歐元（不包括歐司朗和西門子IT解決方案和服務集團）,。今天，西門子在中國擁有約30,000名員工,，建立了16個研發(fā)中心,、65家運營企業(yè)和65個地區(qū)辦事處*，已經(jīng)發(fā)展成為中國經(jīng)濟不可分割的一部分,，并竭誠與中國攜手合作,，共同致力于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

作為全球供應商之一,，為工業(yè)客戶提供創(chuàng)新環(huán)保的產(chǎn)品與解決方案,。憑借完整的自動化技術與工業(yè)軟件、扎實的行業(yè)市場專業(yè)以及以技術為基礎的服務,，工業(yè)業(yè)務領域幫助客戶提高生產(chǎn)力,、效率和靈活性。西門子工業(yè)業(yè)務領域能夠提供全球的自動化技術,、工業(yè)控制和驅動技術以及工業(yè)軟件,，能夠滿足生產(chǎn)企業(yè)的所有需求，涵蓋整個價值鏈——從產(chǎn)品設計和開發(fā),，到產(chǎn)品生產(chǎn),、銷售和服務。同時,，還能針對客戶*的市場和需求,，提供專門的綜合定制服務，以使客戶獲益化,。通過采用*的軟件和自動化技術,，能夠縮短產(chǎn)品投放市場時間高達50%，同時大幅降低生產(chǎn)企業(yè)的能源和污水處理成本,。因此,，憑借其節(jié)能產(chǎn)品和解決方案,，西門子工業(yè)業(yè)務領域能夠大大提高客戶的市場競爭力，并為環(huán)境保護事業(yè)做出重要貢獻,。工業(yè)業(yè)務領域由工業(yè)自動化集團,、驅動技術集團、客戶服務以及冶金技術部構成,。

西門子工業(yè)業(yè)務領域驅動技術集團是電氣和機械裝設備整個驅動鏈的供應商,。為客戶提供創(chuàng)新、可靠,、高效和高質量的產(chǎn)品,、系統(tǒng)、解決方案,。 驅動技術集團廣泛服務于制造和流程工業(yè)以及建筑和能源領域等行業(yè)市場,。該集團用其*的產(chǎn)品和解決方案幫助客戶提高生產(chǎn)率，能源利用率以及產(chǎn)品生產(chǎn)的可靠性,。