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产品描述
1 引言
近年来，计算机控制已被地推广和普及，工业控制计算机、plc、变频器、触摸屏、机器人、柔制造系统广泛地应用于工业生产中。将不同的生产设备连在一个网络中，相互之间进行数据通信，实现分散控制和集中管理，是计算机控制系统发展的大趋势，所以，工厂自动化网络和plc的通信是工业控制中的重要研究课题。通信的方式包括并行通信和串行通信。并行数据通信方式是以字节为单位的方式，除了8根或16根数据线、一根公共线外，还需要通信双方联络用的控制线。并行通信的传输速度快，但是传输线的根数多，成本高，一般用于近距离的传输，例如计算机于打印机之间的通信。串行数据通信方式是以二进制的位（bit）为单位的方式，每次只传送一位，除了公共线外，在一个方向上只需要一根数据线，这根线既作为数据线又作通信联络的控制线，数据信号和联络信号在这个线上按位进行传送。串行通信需要的信号线少，少的只需要两根线（双绞线），适用于距离较远的场合。计算机和plc都有通用的串行通信接口，工业控制中一般使用串行通信。
2 西门子s7-200plc的rs-485通信
2.1串行通信的接口标准
串行通信有三种接口标准：rs-232c、rs-442a和rs-485。rs-485是rs-442a的变形，rs-442a是全双工，两对平衡差分信号线分别用于发送和接收。rs-485只有一对平衡差分信号线，不能同时发送接收。
使用rs-485通信接口和双绞线可以组成串行通信网络，构成分布式系统，系统中多可以有32个站，新的接口器件已允许链接128个站。
2.2s7-200的网络通信协议
s7-200的网络通信协议包括：点对点接口协议（ppi）；多点接口协议（mpi）；profibus协议；tcp/ip协议；用户定义的协议（自由端口模式）等多达5种类型。
2.3 西门子s7-200plc的rs-485通信
串行通信是西门子工业网络通信中一种经济、有效的通信方式，rs-485是其重要的组成部分。r1、r2是阻值为10欧的普通电阻，其作用是防止rs-485信号d+和d-短路时产生过电流烧坏芯片，z1、z2是钳制电压为6v，大电流为10a的齐纳二管，24v电源和5v电源共地未经隔离，当d+或d-线上有共模干扰电压灌入时，由桥式整流电路和z1、z2可将共模电压钳制在±6.7v，从而保护rs-485芯片sn75176（rs-485芯片的允许共模输入电压范围为：-7v～+12v）。该保护电路能承受共模干扰电压功率为60w，保护电路和芯片内部没有防静电措施。
2.4rs-232与rs-485的转换
由于pc机的串口是rs-232接口，plc的串口是rs-485接口，所以二者的通信要用到pc/ppi电缆，rs-232接口与rs-485接口的引针对应关系
3 常发生的故障解析
3.1常见的故障现象
当plc的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：
（1）r1或r2被烧断，z1、z2和sn75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地，z1、z2能承受大10a电流的冲击，而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为：102×10=1000w，当然会将其烧断。
（2）sn75176损坏，r1、r2和z1、z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kv的静电。
（3）z1或z2、sn75176损坏，r1和r2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。
3.2 故障的原因分析
由3.1中的分析得知plc接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于plc内部24v电源和5v电源共地，24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压出允许范围。所以eia-485标准要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，地线环流。
（1）当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。基于此考虑，在进行通信接头插拔的时候，尽量使设备处于断电状态。
（2）连接在rs-485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。
（3）当通信线路较长或有室外架空线时，雷电是考虑的干扰。雷电是主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形叠加成随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲，这个能量的尖峰脉冲必然会在线路上造成过电压，造成plc等通信网中所连设备的损坏，应该加以避免或降低损坏程度，减少损失。
4 解决方法
4.1 从plc内部考虑
（1）采用隔离的dc/dc将24v电源和5v电源隔离，我们分析了三菱、欧姆龙、施耐德plc以及西门子的profibus接口均是如此
（2）选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次rs-485芯片，如：sn65hvd1176d、max3468esa等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而sn75176的价格仅为1.5元。
（3）采用响应速度快、承受瞬态功率大的新型保护器件tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的钳制电压为6.8v，承受瞬态功率为500w，bl器件则可抗击4000a以上大电流冲击。若使用不带故障保护的芯片，如sn75176，可在软件上作一些处理，从而避免通信异常。即在进入正常的数据通信之前，由主机预先将总线驱动为大于+200mv，并保持一段时间，使所有节点的产生高电平输出。这样，在发出有效数据时，所有能够正确地接收到起始位，进而接收到完整的数据。
（4）r1和r2采用正温度系数的自恢复保险ptc，如jk60-010，正常情况下的电阻值为5欧，并不影响正常通信，当受到浪涌冲击时，大电流流过ptc和保护器件tvs（或bl），ptc的电阻值将骤然增大，使浪涌电流减小。
4.2 从plc外部考虑
（1）使用隔离的pc/ppi电缆，尽量不用廉价的非隔离电缆（特别是在工业现场）。西门子公司早期出产的pc/ppi电缆（6es7901-3bf00-0xa0）是不隔离的，现在也改成隔离的电缆了。
（2）plc的rs-485口联网时采用隔离的总线连接器，如pfb-g，速率为0～1.5mbps自动适应，外形和使用方法与西门子非隔离的总线连接相同。
（3）与plc联网的三方设备，如变频器、触摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔离器bh-485g进行隔离，这样各rs-485节点之间就无“电”的联系，也无地线环生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
（4）良好的接地是工控系统运行的重要条件，对于工业通信网络是如此。在工业通信网络中，至少有三种分开的地线，通过一点接地。条是低电平电路地线（即信号地线），包括数字地、模拟地、信号地和直流地等；二条是噪声地线，即继电器、电动机、高功率电路的地线；三条是机壳接地点，机械外壳、机身、机架、地盘使用，此地线应该和交流电源的地线相接。交流电源地线应和保护地线相连，以达到避免因公告地线各点点位不均所产生的干扰。rs-485通信线采用profibus总线屏蔽电缆，保证屏蔽层接到每台设备的外壳并后接大地。
（5）对于有架空线的系统，总线上设置专门的防雷击设施。
5 结束语
rs-485通信是工业网络通信的重要组成部分，其网络、接口故障是广大工程技术人员经常遇到的问题，也是影响工控系统稳定运行的主要问题之一。处理好这一问题，保证通信系统的稳定、运行，将打打提高工厂自动化的效率。本文的粗浅讨论希望能给工程技术人员在处理实际问题以一定的帮助。
西门子6ES7214-2AD23-0XB8功能参数
1引言
随着科学技术的发展，基于plc的自动化系统在工业控制中的应用越来越广泛。plc系统的性直接影响到企业的生产和经济运行，系统的抗干扰能力关系到整个系统运行。自动化系统中所使用的各种类型控制系统，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和设备所造成的恶劣电磁环境中。要提高控制系统性，一方面要求控制系统生产厂家用提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。
2 plc干扰源及对系统的影响
2.1 干扰一般分类
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130v以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统i/o模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。
2.2控制系统中电磁干扰的主要来源
2.2.1空间的辐射干扰
空间的辐射电磁场（emi）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布为复杂。若控制系统系统置于所射频场内，就受到辐射干扰，其影响主要通过两条路径：一是直接对控制系统内部的辐射，电路感应产生干扰；二是对控制系统通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和控制系统局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。
2.2.2 系统信号的干扰
主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。
（1）来自电源的干扰。实践证明，因电源引入的干扰造成控制系统故障的情况很多，笔者在某工程调试中遇到过，后换隔离性能高的控制系统电源，问题才得到解决。控制系统系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，如开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。控制系统电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在，隔离是不可能的。
（2）来自信号线的干扰。与控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起i/o信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。控制系统因信号引入干扰造成i/o模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。
（3）来自接地系统混乱的干扰。接地是提高电子设备电磁兼容性（emc）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使控制系统系统无法正常工作。控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对控制系统系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层一点接地，如果电缆屏蔽层两端a、b都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态，如雷击时地线电流将增大。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，形成干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响控制系统内逻辑电路和模拟电路的正常工作。控制系统工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响控制系统的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
2.2.3控制系统系统内部的干扰
主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于控制系统制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可不多考虑，但要选择具有较多应用业绩或经过考验的系统。
3plc工程的抗干扰设计
为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰，从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施：抑制干扰源；切断或衰减电磁干扰的传播途径；提高装置和系统的抗干扰能力。这三点就是抑制电磁干扰的基本原则。控制系统的抗干扰是一个系统工程，要求制造单位设计生产出具有较强抗干扰能力的产品，且有赖于使用部门在工程设计、安装施工和运行维护中予以考虑，并结合具有情况进行综合设计，才能保证系统的电磁兼容性和运行性。进行具体工程的抗干扰设计时，应主要以下两个方面。
3.1设备选型
在选择设备时，要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性（emc），尤其是抗外部干扰能力，如采用浮空技术、隔离性能好的控制系统系统；其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标，如共模拟制比、差模拟制比，耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作；另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩。在选择国外进口产品要注意：我国是采用220v高内阻电网制式，而欧美地区是110v低内阻电网。由于我国电网内阻大，零点电位漂移大，地电位变化大；工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上，对系统抗干扰性能要求高，在国外能正常工作的控制系统产品在国内工业就不一定能运行，这就要在采用国外产品时，按我国的标准（gb/t13926）合理选择。
3.2综合抗干扰设计
主要考虑来自系统外部的几种干扰的抑制措施。主要内容包括：对控制系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是原理动力电缆，分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。另外还利用软件手段，进一步提高系统的性。
3.3 电源系统
采用性能优良的电源，抑制电网干扰在控制系统中，电源占有重要的地位电网干扰串入控制系统主要通过控制系统系统的供电电源（如cpu电源、i/o电源等）、变送器供电电源和与控制系统系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在，对于控制系统系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好电源，而对于变送器供电的电源和控制系统有直接电气连接的仪表的供电电源，并没受到足够的重视，虽然采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以，对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少控制系统系统的干扰。此外，为保证电网不中断，可采用在线式不间断供电电源（ups）供电，提高供电的性。并且ups还具有较强的干扰隔离性能，是一种理想电源。
3.4电缆的选择及敷设
为了减少动力电缆辐射电磁干扰，尤其是变频装置馈电电缆。在某工程中，采用了铠装屏蔽电力电缆，从而降低了动力线生产的电磁干扰，该工程投产后了满意的效果。不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敷设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠行敖设，以减少电磁干扰。
3.5硬件滤波及软件抗干扰
措施信号在接入机柜前，在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰；在信号两间加装滤波器可减少差模干扰。由于电磁干扰的复杂性，要根本干扰影响是不可能的，因此在控制系统的软件设计和组态时，还应在软件方面进行抗干扰处理，进一步提高系统的性。常用的一些措施：数字滤波和工频整形采样，可有效周期性干扰；定时校正参考点电位，并采用动态零点，可有效防止电位漂移；采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件陷阱等提高软件结构性。
3.6接地点
正确选择接地点，完善接地系统接地的目的通常有两个，其一为了，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。系统接地方式有：浮空方式、直接接地方式和电容接地三种方式。对dcs/plc控制系统而言，它属低电平控制装置，应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响，装置之间的信号交换频率一般都1mhz，所以系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的控制系统系统适于并联一点接地方式，各装置的柜体接地点以单的接地线引向接地。如果装置间距较大，应采用串联一点接地方式。用一根大截面铜母线（或绝缘电缆）连接各装置的柜体接地点，然后将接地母线直接连接接地。接地线采用截面大于22mm2的铜导线，总母线使用截面大于60mm2的铜排。接地的接地电阻小于2ω，接地埋在距建筑物10～15m远处，而且控制系统系统接地点与强电设备接地点相距10m以上。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在控制系统侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接点。
4结束语
系统的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制干扰，对有些干扰情况还需做具体分析，对症，才能够使控制系统正常工作。
1 引言
直流电源设备是电力系统不可缺少的辅机设备。供给断路器分合闸用电，后备电池充电以及二次回路的仪器仪表等低压设备用电都采用直流电源。目前国内发电厂及变电站使用的直流电源设备已广泛采用高频整流模块为功率单元，为了对整个直流系统进行合理的实时监控、管理，本文设计了一种基于西门子s7-200plc［1］的高频直流监控器。其功能主要是实时采集直流系统的电压、电流及供电支路的开关状态等运行参数，并对数据进行分析处理，判断直流系统的运行工况，并根据pid控制理论进行实时运行控制和故障处理，并对蓄电池进行在线监测，为电力综合自动化控制系统提供、稳定、的直流电源。
2 系统硬件组成及工作原理
系统硬件组成原理框图如图1所示。系统主要由直流监控器（以下简称监控器）、模拟量采样板、高频整流模块等组成。其中监控器是整个系统的部分，主要由西门子s7-216cpu配以em-235模拟量模块、闽台人机电子mt-510t触摸屏等组成。
系统交流供电采用两路三相三线制方式实现主备用供电电源的自动切换，经过交流配电输入单元供电给智能高频整流模块，智能高频整流模块按监控器控制方式输出所需的直流电压供合闸母线、控制母线、蓄电池充电用。监控器通过plc各开关量输入通道采集各模块报警量输入、各馈线开关量输入、各熔断器信号输入等开入量；通过模拟量采样板将模块采集交流输入电压、直流输出电压、合母电压、蓄电池电压、输出电流、控母电流、合母电流、充电电流等模拟转化为0-5vdc电压量或4-20ma电流量由em-235模块12位a/d通道采样；通过程序内部数据处理，按照程序设定的控制曲线，利用比例微分积分pid（proportional integral differential）控制算法［2］，产生调节量，由em-235模拟量输出口产生0-10vdc电压量，控制高频整流模块的输出电流、电压，实现闭环控制。
监控器采集现场各种运行参数，系统故障时发报警信息；系统事故时保护动作，保护充电设备和电池。触摸屏是整个监控器的人机接口部分，通过rs485与plc通讯，显示直流系统的各种信息，如系统直流电压、电流参数，系统状态信息、故障信息、系统设置参数等，并可设置系统各参数，控制监控器的运行状态。可通过rs485通信接口与上位计算机及智能通讯设备通讯，以实现“四遥”功能［3］。
3 程序设计
3.1 程序流程图设计
plc终端软件采用stl语言编写，程序设计采用模块化，功能化结构，便于维护、扩展。为提高终端的抗干扰能力，软件控制中采用了数字滤波、故障自检、控制口令等措施，保证控制操作的正确性和性。装置plc主要程序流程如图2所示，主要由初始化程序、数据采集处理子程序、时钟处理子程序、充电转换子程序、故障报警及保护子程序、交流中断子程序、pid调节计算子程序、硅链投切控制子程序等组成。
主程序始终处于循环运行状态，其中初始化程序主要完成系统的初始化，设定各寄存器、计数器、plc工作模式、定时器中断、通讯方式等参数初始值等。然后不断调用模拟量采集及处理子程序对系统数据进行实时采集；调用充电程序运行方式子程序决定监控器的运行方式；调用故障报警及保护子程序判断故障报警及保护继电器输出；调用时钟处理子程序对蓄电池充电程序各种运行时间累计；调用交流电中断子程序保证系统在交流中断后自动恢复；调用硅链投切子程序根据系统设置的控母电压定值对硅链进行自动投切控制；调用通讯子程序（中断方式）实现与上位机监控系统及其它智能设备通讯。
3.2 主要子程序原理
（1）充电转换子程序：通过判断标志字v152的值来决定监控器的运行方式。当标志字为0时调用浮充电子程序；当标志字为1时调用恒流充电子程序；当标志字为2时调用均充电子程序。各充电子程序之间通过程序内部自动进行转换。系统初次上电后用0.1c10a给定恒流充电，电压达到整定值（2.30-2.40）v×n（n为单体电池节数）时，自动转为恒压均充电；当充电电流逐渐减小，达到0.01c10a时，plc开始计时，均充计时达3小时后，自动转为浮充电状态运行，充电电压为（2.23-2.28）v×n。正常运行浮充状态下每隔720小时，自动转入恒流充电状态运行，按阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序进行充电。
（2）交流电中断子程序：当电网事故停电，这时充电装置停止工作，蓄电池通过降压模块，无间断地向二次控制母线送电，同时监控器发出告警信号。交流电源中断过0.5小时以上，恢复送电运行时，plc控制充电装置自动进入恒流充电状态运行，按阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序进行充电。
（3）通讯子程序：接受命令采用中断处理，通过atch指令使中断事件8在接受不同特征命令下执行不同的程序。对串行通讯的时限制则通过内部定时中断来控制，其事件号为10，定时时间由smb34来确定。为减少通讯的误码，采用crc16校验措施［4］。
4 装置功能特点
检测高频整流模块的输出电流和故障状态：当模块有故障时，监控器发出声光报警信号，并重新均分整流模块负载；可本地或远端控制整流模块的开/关机、自动控制电池充电均浮充转换；可本地或远端连续设置整流模块的输出电压；监测各直流馈电输出的电压、电流，各馈电输出开关状态、熔断器状态、绝缘状态，当发生异常情况时发出声光报警；监测电池电压及充放电电流：当市电中断由蓄电池维持向负载供电时，如果电池电压降至低压告警值，监控模块发出声光报警；当市电恢复后监控系统可对电池进行自动均衡充电管理；提供硅链控制口，可支持5级、7级硅链自动控制；支持母线分段支路绝缘监测，绝缘阻值过低报警；采用原电力部颁标准通讯协议，rs232或rs485串行通讯接口，可方便的与电力自动化系统对接，实现电源系统的“遥信，遥测，遥控，遥调”四遥功能；监控器对重要故障提供继电器输出，故障内容可按用户需要自行设定；当监控器到输出过压、过流等保护信号时，保护继电器动作，跳高频模块交流输入空开，从而保护高频整流模块。
5 结束语
本文利用西门子s7-200和人机电子mt-510t为组成高频直流监控器，充分利用了s7-200plc的各种智能功能，实现了智能化的管理、丰富的人机接口。目前，随着高频整流模块的智能化，现已实现整流模块与监控器的直接通讯，可由监控器直接将控制量下发到整流模块，减少了中间调节转换环节，可快速、、地完成对整流模块的实时监控。通过几十套的现场运行实践表明，该监控器功能强、性高、维护量少、操作方便，同时可方便地通过通讯接入综合自动化系统，可为电力综合自动化系统提供、稳定、的直流电源，有着显著的社会经济效益。
1 引言
在plc日益成为工业自动化基本技术平台的时代，如何选用一部适用的plc以达到真正需要，而又能符合经济效益，是一项重要课题。plc本身强调的特色是：体积小、功能高、性能强、操作简便、程序设计简易、模块扩充有弹性、联机容易等。针对上述特色说明，选择符合功能需求与经济效益的plc系统。本文虽然基于台达系列plc论述，但是引用原则适合一般的选购选型设计。
2 选用plc的参考条件
各厂家所生产或代理plc所具有的功能都大同小异，差异并不显，因此以受控制系统的大小、未来的扩展性、及经费预算来考虑。在选择上，可先就厂商plc目录做初步的决定，可能考虑的要项如下：
2.1提供的基本容量特色
（1）输入信号之电压范围。
（2）提供之指令功能：基本的操作指令、可延伸之应用指令、数据处理指令、算数指令、pid指令等等。
（3）plc之指令处理速度（即执行速度）通常以usec计。
（4）内含之内存容量，通常以kbytes计。
（5）定时器、计数器功能。
（6）资料缓存器的容量。
（7）i/o点数的扩充量。
（8）其它特殊功能：如浮点数运算、万年历与系统时钟、高速计算能力等等。
2.2外围之可扩充能力
（1）与个人计算机联机的方便性。
（2）使用个人计算机编译软件之容易性。
（3）d/a或a/d转换模块之供应。
（4）plc网络功能。
（5）控制运动装置功能，如步进马达、伺服马达、定位控制器。
2.3plc的电源规格
绝大多数是以交流（ac）为电源，应注意如下事项：
（1）电压之范围。
（2）电源断电的可允许瞬问时间为多长，plc仍不受影响且继续动作。
（3）电源的保护措施，和所能容忍的大使用电压及电流。
（4）整个机台的功率消耗量为多少v·a或w。
2.4plc输入规格注意事项
（1）输入之大电压。
（2）输入可允许的大电流。
（3）输入为on时之小电流。
（4）输入为off时之大电流。
（5）回路的绝缘型态。
2.5plc输出规格注意事项
（1）外部电压的型态及值。
（2）是电阻性负载或电感性负载。
（3）当输出开路时的大泄露电流值。
（4）输出端在on时及off时的反应时间。
（5）输出回路所采用的回路绝缘方式。
2.6环境条件
（1）plc使用的温度范围。
（2） 耐震性。
（3） 耐撞击性。
（4）耐噪声。
（5）耐电击之能力。
（6）系统的整个绝缘抗阻。
（7） 接地的设置。
（8） 工作环境的限制，主要是ip防护等级。
3使用前检查与日常维护
3.1使用前检查
（1）检查电源接线（电源off）。电源端子接线错误、直流输入线与电源线短路，或输出线之a短路等均会严重损坏plc。在接通电源前先检查电源及接地的接线，以及输入/输出接线。
（2）程序及检查：电源on，dvp-plc，stop。使用外围装置将程序写入主机之后，将写入程序读出、并使用程序检查功能（请参考hpp中文操作手册）来检查程序之回路与文法是否正确。
（3）运转与测试：电源on、plc-run。run输入端及com端导通的话，或将run开关拨至on位置，处于运转模态，运转中可藉由hpp来变定时器（t）、计数器c，缓存器（d）之设定值及暂存值，并可强制输出接点作on/off动作。使用hpp可呼叫出各部继电器之on/off动作及t、c、d之设定值与现在值。
（4）led指示灯检测异常。电源指示上power灯正常时主机通上电源时led亮绿灯，如果主机通上电源时指示灯不亮若拆掉+24v导线，指示灯会亮，表示plc的dc负载过大，这时请另行准备dc24v电源供应器。
（5）电池电压指示（batt、low灯）：
当电池电压不足时本指示灯亮，同时特殊补助继电器on o当此灯开始亮起，约一个月后程序（当使用ram时）自动消失，而靠电池作停电记忆之记忆区全部归0。
当此灯亮时请交换新电池（建议五年换一次）。
当主机盖拿下即可换电池。
如果特殊补助继电器被驱动的话，即使电池电压已降低batt，vled仍不会点亮，但特殊补助继电器将被设定为on。
如果电池电压下降，则用来设定定时器、计数器或其它目的的资料缓存器内的资料将不。
（6）程序错误指示（prog.e灯闪烁）：
当错误发生时可由hpp按［other］键两次，即可显现出侦错号码，另外亦可由d1004来显示值。侦错号码请参考功能说明。
（7）输入信号显示：
输入信号on/off状态由输入指示灯显示，也可由hpp或计算机联机画面叫出监控。
当输入开关之on定格电流过大时，输入开关会发生接触不良的情况请注意。
输入开关并接指示灯作输入显示时，请注意当开关off时，plc仍会因为并皆知指示灯之残余电流的关系，造成plc输入点无法off而形成误动作。
凡是比程序执行时间短之外部输入点on/off，cpu无法有效的抓取。
plc主机或i/0扩充机座上之dc24v电源供应端过负载或短路时，内部保护回路会自动的将电压降低而造成plc停机。此种情况下，请将24+之配线全部拿开再检查配线。
千万不要在输入端外加电压，尤其是ac 110v/220v将造成输入回路烧毁。
主机与i/o扩充机座之输入端子台是可自由插入/拔除的。（8）输出信号显示。若输出负载未能依led状态的on/off动作可能原因有：
输出接点因过载或短路造成接点损坏或不良。● 主机或扩充机端子台是可拆式，有可能接触不良，重新再锁紧。
外加之电源线路有问题。
3.2日常维护检查
（1）锂电池寿命约5年，需换。
（2）输出接点电流较大或on/off频繁者要注意接点寿命，检查换。
（3）plc使用于振动机械上时要注意端子的松动现象。
（4）注意plc的外围温度（o-55方）湿度（35-85%rh不结露）及粉尘。
（5）锂电池电压太低，面板上batt.low灯会亮，虽然程序尚可保持一月以上。
（6）换电池方法步骤：切电源、取下上盖板、拔下旧电池、30秒内插上新电池、固定新电池并盖好上盖板。
4结束语
plc选购选型是一个多目标综合优化的过程，既包括工程技术问题，也包括经济成本问题，因此如何选购恰当的plc常常是工程经理们难于把握的难题。选购选型失败所导致的损失有时候对于工程项目是致命的。
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