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西門子模塊6ES7212-1AB23-0XB8安裝調(diào)試
西門子模塊6ES7212-1AB23-0XB8安裝調(diào)試
由于PLC的高性能和高可靠性，目前已廣泛應用于工業(yè)控制領(lǐng)域,，并從單純的邏輯控制發(fā)展為集邏輯控制,、過程控制,、伺服控制、數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡通信功能于一體的多功能控制器,。由于PLC本身并不配置顯示功能,，因而實現(xiàn)其內(nèi)部數(shù)據(jù)顯示就變得很重要了，而且成為PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一個難點,。
在PLC控制系統(tǒng)中,，需要顯示的內(nèi)容主要有計時器值、計數(shù)器值和數(shù)據(jù)寄存器值,，數(shù)據(jù)顯示方法可歸納為兩種基本類型:一類為基于PLC數(shù)據(jù)通信接口,，如RS-232,RS-485/422，顯示裝置也具有此類接口,，通過數(shù)據(jù)通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示,。
基于通信的數(shù)據(jù)顯示技術(shù)
利用數(shù)據(jù)通信接口進行數(shù)據(jù)傳送和顯示，是實現(xiàn)PLC數(shù)據(jù)顯示的有效途徑,。目前主流PLC均提供標準的RS-232或RS一485/422接口,，或者通過模塊擴展增加此類接口。
三菱FX2N的通信模塊232ADP,232BD,485BD和485ADP均可作為數(shù)據(jù)接口,。顯示裝置可選用專用智能顯示屏和通用計算機(PC).直接選用和PLC配套的顯示屏或觸摸屏,，可實現(xiàn)PLC內(nèi)部多個數(shù)據(jù)的集中顯示，并可利用編輯軟件編輯屏幕圖形,，提高顯示界面的可視性,。FX系列可配套的顯示屏有F93000T一BWD,F940GOT一LWD和F940GOT-SWD。智能顯示屏通過通信接口讀取PL的寄存器,，數(shù)據(jù)顯示效率高,，同時可簡化控制系統(tǒng)的設(shè)計。但由于顯示器的高成本,，限制了大尺寸顯示屏的應用,，因此該方法適合于緊湊型的PLC控制系統(tǒng)。隨著計算機性能和可靠性進一步提高,，"PC+PLC"模式的控制系統(tǒng)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應用,，PC機憑借豐富的軟硬件資源，可實現(xiàn)PLC的在線監(jiān)測,，集中顯示大量的PLC內(nèi)部數(shù)據(jù),，能以圖形化的方式顯示控制設(shè)備的動態(tài)工藝流程和數(shù)據(jù)趨勢曲線，使系統(tǒng)的人機界面直觀友好。
PLC與組太王的通信連接
1：1一個站,，距離<15米,用編程口驅(qū)動
通過編程口通信(plc不需要進行編程)
1：N多個站（最多16個站）,，50米>距離>15米,用FX485驅(qū)動
1：N多個站（最多16個站），500米>距離>50米,用FX485驅(qū)動
1：N多個站（最多16個站）,，1200米>距離>500米,用FX485驅(qū)動（加485中繼）
RS485的連線可以是一對或兩對導線。根據(jù)用途來決定連線的方法,，本設(shè)計采用的是兩對導線連接方式,。
為了建立PLC與組太王的通信連接，可以在PLC編程軟件的菜單“PLC／串行口設(shè)置"中設(shè)置通信地址和通信參數(shù),，也可以在軟件中直接用編程(MOV指令)來實現(xiàn),，按RS485規(guī)定具體設(shè)置是：
波特率設(shè)為9600bit／s，數(shù)據(jù)位設(shè)為7位,，l位起始位,，2位停止位，偶校驗,，采用協(xié)議1,。用編程軟件設(shè)置,其中在D8121中設(shè)置通信地址。 三菱PLC是一種新型的通用自動化控制裝置,，作為工業(yè)控制領(lǐng)域的核心控制器,，隨著工業(yè)設(shè)備自動化控制技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)設(shè)備控制中的應用越來越廣泛,。本文綜合分析了三菱PLC系統(tǒng)現(xiàn)場應用時的干擾來源和干擾的途徑,，提出消除或減少干擾源、合理接地,、消除空間輻射干擾等抑制干擾,、利用軟件保證三菱PLC系統(tǒng)穩(wěn)定運行的對策。采取必要的抗干擾措施,，保證三菱PLC控制系統(tǒng)的可靠性,。
一.三菱plc的電磁干擾的類型
影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動的部位就是干擾源,。干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因,、噪聲干擾模式和噪聲波形性質(zhì)來劃分。按噪聲產(chǎn)生的原因不同,，分為放電噪聲,、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等,；按噪聲的波形,、性質(zhì)不同，可分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等,；按噪聲干擾模式不同,，分為共模干擾和差模干擾。
共模干擾是信號對地的電位差,，主要由電網(wǎng)串入,、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(tài)電壓迭加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓,，影響測控信號,，造成元器件損壞。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓,，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的,，這種干擾疊加在信號上，直接影響控制精度,。
二,、三菱plc的電磁干擾的主要來源和途徑
1、來自空間的輻射對三菱plc的干擾,。
空間輻射電磁場主要來自現(xiàn)場動力線路,、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電,、無線信號,、高頻感應加熱設(shè)備等，與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場有關(guān),。三菱PLC系統(tǒng)受到的輻射干擾,，主要通過兩條路徑：一是對三菱PLC通信網(wǎng)絡的輻射，由通信線路感應引入干擾,；二是直接對三菱PLC內(nèi)部的輻射,，由電路感應產(chǎn)生干擾。
2,、來自電源的傳導對三菱plc的干擾
三菱PLC電源通常采用隔離電源,，但因其機構(gòu)及制造工藝等因素使其隔離性并不理想。實踐中,，因電源引入的干擾造成三菱PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多,。
三菱PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電，由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓和電流,，尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化、大型設(shè)備起停,、開關(guān)操作浪涌,、短路電流沖擊、交直流傳動裝置引起的諧波等，都通過輸電線路傳到電源原邊,，產(chǎn)生干擾,。主要通過兩條路徑：一是通過三菱PLC供電電源引入的干擾；二是通過變送器電源或共用信號儀表的供電電源引入的干擾,。
3,、來自信號線引入的傳導對三菱plc的干擾
與三菱PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信號之外,，還會受到外部干擾信號侵入,。由信號引入的干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷,。干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾,，即信號線上的外部感應干擾,。對于隔離、屏蔽性能差的系統(tǒng),，還將導致信號間互相干擾,，引起共地系統(tǒng)總線回流，嚴重時造成系統(tǒng)誤動和死機,。
4,、來自接地系統(tǒng)傳導對三菱plc的干擾。
接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性的有效手段之一,，正確的接地既能抑制電磁干擾的影響,，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯誤的接地反而會引入嚴重的干擾信號,，使三菱PLC系統(tǒng)無法正常工作,。 三菱PLC控制系統(tǒng)的接地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地,、交流地和保護地等,，接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差,，引起地環(huán)路電流,，地環(huán)電流作用于三菱PLC系統(tǒng)，影響系統(tǒng)正常工作,。例如電纜屏蔽層必須一點接地,，如果電纜屏蔽層兩端都接地，就存在地電位差,，有電流流過屏蔽層,。
此外，屏蔽層、接地線和大地可能構(gòu)成閉合環(huán)路,，在變化磁場的作用下,，屏蔽層內(nèi)會出現(xiàn)感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合,，干擾信號回路,。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布,，影響三菱PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作,。三菱PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響三菱PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存貯,，造成數(shù)據(jù)混亂,、死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降,，引起對信號測控的嚴重失真和誤動作,。
5、來自三菱PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾,。
主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生,，如元器件間的相互不匹配使用、邏輯電路相互輻射,、模擬地與邏輯地的相互影響等,。這都屬于三菱PLC制造廠家的設(shè)計問題，應用部門雖然無法改變,，但選擇時要多加考證,、比較。
三,、三菱PLC控制系統(tǒng)抗干擾對策
進行具體工程的抗干擾設(shè)計時,，要選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，采取抑制干擾源,、切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑和利用軟件手段等措施,，提高裝置和系統(tǒng)的抗干擾能力。
1,、采用性能優(yōu)良的電源,，抑制電網(wǎng)引入的干擾。
對于三菱PLC系統(tǒng)供電的電源,，應采用非動力線路供電,，直接從低壓配電室的主母線上采用專用線供電。選用隔離變壓器,，且變壓器容量應比實際需要大1.2～1.5倍左右,，還可在隔離變壓器前加入濾波器,。對于變送器和共用信號儀表供電應選擇分布電容小、采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)的配電器,。 控制器和I/O系統(tǒng)分別由各自的隔離變壓器供電,，并與主電路電源分開。三菱PLC的24V直流電源盡量不要給外圍的各類傳感器供電,以減少外圍傳感器內(nèi)部或供電線路短路故障對三菱PLC系統(tǒng)的干擾,。此外,，為保證電網(wǎng)饋電不中斷，可采用在線式不間斷供電電源(UPS)供電,，UPS具備過壓,、欠壓保護功能、軟件監(jiān)控,、與電網(wǎng)隔離等功能,，可提高供電的安全可靠性。對于一些重要的設(shè)備,，交流供電電路可采用雙路供電系統(tǒng),。
2、正確選擇電纜的和實施敷設(shè),，消除三菱plc的空間輻射干擾,。
不同類型的信號分別由不同電纜傳輸,，采用遠離技術(shù),，信號電纜按傳輸信號種類分層敷設(shè)，相同類型的信號線采用雙絞方式,。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敷設(shè)，增大電纜之間的夾角,，以減少電磁干擾,。為了減少動力電纜尤其是變頻裝置饋電電纜的輻射電磁干擾，從干擾途徑上阻隔干擾的侵入,，要采用屏蔽電力電纜,。
3、三菱plc輸入輸出通道的抗干擾措施
輸入模塊的濾波可以降低輸入信號的線間的差模干擾,。為了降低輸入信號與大地間的共模干擾,，三菱PLC要良好接地。輸入端有感性負載時,，對于交流輸入信號,，可在負載兩端并接電容和電阻，對于直流輸入信號可并接續(xù)流二極管,。為了抑制輸入信號線間的寄生電容,、與其他線間的寄生電容或耦合所產(chǎn)生的感應電動勢,，可采用RC浪涌吸收器。
輸出為交流感性負載,，可在負載兩端并聯(lián)RC浪涌吸收器,；若為直流負載，可并聯(lián)續(xù)流二極管,，也要盡可能靠近負載,。對于開關(guān)量輸出的場合，可以采用浪涌吸收器或晶閘管輸出模塊,。另外,，采用輸出點串接中間繼電器或光電耦合措施，可防止三菱PLC輸出點直接接入電氣控制回路,，在電氣上隔離,。
4、三菱plc抗干擾的軟件措施
由于電磁干擾的復雜性,，僅采取硬件抗干擾措施是不夠的,，要用三菱PLC的軟件抗干擾技術(shù)來加以配合,進一步提高系統(tǒng)的可靠性。采用數(shù)字濾波和工頻整形采樣,、定時校正參考點電位等措施,，有效消除周期性干擾、防止電位漂移,。采用信息冗余技術(shù),，設(shè)計相應的軟件標志位；采用間接跳轉(zhuǎn),，設(shè)置軟件保護等,。例如對開關(guān)量輸入信號，采用定時器延時的方式多次讀入,，結(jié)果一致再確認有效,， 提高了軟件的可靠性。
5,、正確選擇接地點,，完善接地系統(tǒng)。
良好的接地是保證三菱PLC可靠工作的重要條件,，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害,，還可以抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是三菱PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一,。
三菱PLC控制系統(tǒng)屬高速低電平控制裝置,，應采用直接接地方式。為了抑制加在電源及輸入端,、輸出端的干擾,，應給可編程控制器接上專用地線,，接地點應與動力設(shè)備的接地點分開。若達不到這種要求,，也必須做到與其他設(shè)備公共接地,，禁止與其他設(shè)備串聯(lián)接地。接地點應盡可能靠近三菱PLC,。集中布置的三菱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。分散布置的三菱PLC系統(tǒng),，應采用串聯(lián)一點接地方式,。接地極的接地電阻小于2Ω，接地極最好埋在距建筑物10～15m遠處,，而且三菱PLC系統(tǒng)接地點必須與強電設(shè)備接地點相距10m以上,。如果要用擴展單元，其接地點應與基本單元的接地點接在一起,。
信號源接地時,，屏蔽層應在信號側(cè)接地；信號源不接地時,，應在三菱PLC側(cè)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,，各屏蔽層應相互連接好,。選擇適當?shù)慕拥靥巻吸c接地，要避免多點接地,。
6,、設(shè)備選型,。
在選擇設(shè)備時,，首先要了解生產(chǎn)廠家給出的抗干擾指標，如共模抑制比,、差模抑制比,、耐壓能力、允許在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環(huán)境中工作等,，要選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品,，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的三菱PLC系統(tǒng),。
三菱PLC控制系統(tǒng)現(xiàn)場應用時的抗干擾問題,，是復雜而細致的?？垢蓴_性設(shè)計是一個十分復雜的系統(tǒng)性工程,，涉及到具體的輸入輸出設(shè)備和工業(yè)現(xiàn)場的具體環(huán)境,，要求我們要綜合考慮各方面的因素，必須根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,，從減少干擾源,、切斷干擾途徑等方面進行全面的考慮，充分利用各種抗干擾措施來進行三菱PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計,。才能真正提高三菱PLC系統(tǒng)現(xiàn)場應用時的抗干擾能力,，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。