6ES7222-1BF22-0XA8正品销售
PLC接属于低压电器设备单点接方式。
低压电器设备单点接方式可分为：串联式单点接、并联式单点接、多分支单点接。
串联式单点接：也就是*1种接方式。接方法：将多个低压电气设备接端子设备就近处与同一根接线连接上，然后这根接线与接装置连接。这种接方式好处：节省人力、物力；而坏处：当公用接线出现断路时，接系统中有一台设备漏电，就会引起其它设备外壳上均出现电压，对人员安全造成威胁。
备接端子都引出一根接线，然后将这若干条线同时接到接装置上。这种接方式好处：当接系统中其中一台设备接线出现断路时，不会造成其它设备外壳出现电压，对保障人身安全有好处。而这种接方式不完美之处：是电子设备或其它对高频干扰高度敏感电气设备，来自于其它设备高频干扰（例如变频器、中频炉等晶闸管变流器件）将会从共点串入，造成设备工作不正常。
多分支单点接：也就是*3种接方式。接方法：将每个设备接端子单独接到接装置上。接方法和*2种接区别：设备具有单独接体（变通一下：直接接到离接体较近接装置上（接源处），每个设备电气接回路上距离是比较远（例如**过50米））。这有效避免了设备之间相互电磁干扰。但这种接方式费时、费力单独接源不一定好取。
平常施工中，实际上PLC接方式一般采用*2种接方式，至于电磁干扰方面：柜内有多个大功率变频器，可以PLC电源加装一个单相电源滤波器就可以了。
一般设计时变频器附近PLC都加装了电源滤波器。
这样处理以后，和防雷方面也就没有什么冲突了。
那直流和交流接问题怎么处理是分开好些接同一点，有数字和模拟是否可以是同一点，记再学校时老师好象说要分开
受干扰影响不大直流和交流设备，可以接一起——直流和交流电路某种原因连通了，他们同一个回路（接可回路中一部分），会造成设备损坏。曾有人将AC220V电源与DC24V回路连上了，但设备工作仍然正常。
数字和模拟建议分开（你低压电气设备电源电压几十伏），数字电路属于正负5V、12V、24V级别，很容易受干扰，一旦外部异常电压一旦串入将很大可能性造成设备损坏。
为了延长PLC控制系统的寿命，在系统设计和生产使用中要对该系统的设备消耗、元器件设备故障发生点有较明白的估计，也就是说，要知道整个系统哪些部件较容易出故障，以便采取措施。现以我厂特种水泥1号线的PLC过程控制系统为例，对PLC过程控制系统故障分布规律进行分析，希望能对PLC过程控制系统的系统设计和U常维护有所帮助。
1.系统故障的概念
系统故障一般指整个生产控制系统失效的总和，它又可分为PLC故障和现场生产控制设备故障两部分。PLC系统包括*处理器、主机箱、扩展机箱、I／O模块及相关的网络和外部设备。现场生产控制设备包括I／O端口和现场控制检测设备，如继电器、接触器、阀门、电动机等。
2.系统的故障统计及分析处理
（1）我厂特种水泥1号线过程控制系统简介
2000年该系统改造时采用日本二菱公司的A2系列PIC为核心组成的PLC过程控制系统。
该系统有2个集中控制室：窑尾控制室和窑头控制室，其中窑头控制室为主站；2个现场工作站：窑尾生料自动配料工作站和窑尾成球盘自动加水成球工作站；2个电视监控系统：预热器进口下料监控和窑头电视看火。现场工作站是独立的微机自动控制系统，它与主站只进行模拟量的通讯和开关量的联锁。主站与从站间采用帧同步全双工通讯方式：
（2）系统
故障数据的统计
经统计，系统故障共计126次，其中PLC的故障比例约为4．7％，现场部分故障比例约为95．3％，：对照其他PLC过程控制系统的故障数据，并考虑该系统运行时间不是很长，该比例比较接近一般PLC过程控制系统的故障分布规律，有一定的普遍性。一般来讲PIC部分的故障比例约为5％，现场控制设备的故障比例约为95％。
（3）系统故障分析及处理
PLC主机系统
PLC主机系统较容易发生故障的地方一般在电源系统和通讯网络系统，电源在连续工作、散热中，电压和电流的波动冲击是不可避免的。通讯及网络受外部干扰的可能性大，外部环境是造成通讯外部设备故障的较大因素之一。系统总线的损坏主要由于现在PLC多为插件结构，长期使用插拔模块会造成局部印刷板或底板、接插件接口等处的总线损坏，在空气温度变化、湿度变化的影响下，总线的塑料老化、印刷线路的老化、接触点的氧化等都是系统总线损耗的原因。所以在系统设计和处理系统故障的时候要考虑到空气、尘埃、紫外线等因素对设备的破坏。目前PLC的主存储器大多采用可擦写ROM，其使用寿命除了主要与制作工艺相关外，还和底板的供电、CPU模块工艺水平有关。而PLC的*处理器目前都采用高性能的处理芯片，故障率已经大大下降。对于PLC主机系统的故障的预防及处理主要是提高集中控制室的管理水平，加装降温措施，定期除尘，使PLC的外部环境符合其安装运行要求；同时在系统维修时，严格按照操作规程进行操作，谨防人为的对主机系统造成损害。
PLC的I／O端口
PLC较大的薄弱环节在I／O端口。PLC的技术优势在于其I／O端口，在主机系统的技术水平相差无几的情况下，I／O模块是体现PLC性能的关键部件，因此它也是PLC损坏中的**环节。要减少I／O模块的故障就要减少外部各种干扰对其影响，首先要按照其使用的要求进行使用，不可随意减少其外部保护设备，其次分析主要的干扰因素，对主要干扰源要进行隔离或处理。
现场控制设备
在整个过程控制系统中较容易发生故障地点在现场，表2列出了现场中较容易出故障的几个方面。
1) 第一类故障点(也是故障较多的地点)在继电器、接触器。如该生产线PLC控制系统的日常维护中，电气备件消耗量较大的为各类继电器或空气开关。主要原因除产品本身外，就是现场环境比较恶劣，接触器触点易打火或氧化，然后发热变形直至不能使用。在该生产线上所有现场的控制箱都是选用密闭性较好的盘柜，其内部元器件较其他采用敞开式盘柜内元器件的使用寿命明显要长。所以减少此类故障应尽量选用高性能继电器，改善元器件使用环境，减少更换的频率，以减少其对系统运行的影响。
2) 第二类故障多发点在阀门或闸板这一类的设备上，因为这类设备的关键执行部位，相对的位移一般较大，或者要经过电气转换等几个步骤才能完成阀门或闸板的位置转换，或者利用电动执行机构推拉阀门或闸板的位置转换，机械、电气、液压等各环节稍有不到位就会产生误差或故障。长期使用缺乏维护，机械、电气失灵是故障产生的主要原因，因此在系统运行时要加强对此类设备的巡检，发现问题及时处理。我厂对此类设备建立了严格的点检制度，经常检查阀门是否变形，执行机构是否灵活可用，控制器是否有效等，很好地保证了整个控制系统的有效性。
3) 第三类故障点可能发生在开关、极限位置、安全保护和现场操作上的一些元件或设备上，其原因可能是因为长期磨损，也可能是长期不用而锈蚀老化。如该生产线窑尾料球储库上的布料行走车来回移动频繁，而且现场粉尘较大，所以接近开关触点出现变形、氧化、粉尘堵塞等从而导致触点接触不好或机构动作不灵
敏。对于这类设备故障的处理主要体现在定期维护，使设备时刻处于完好状态。对于限位开关尤其是重型设备上的限位开关除了定期检修外，还要在设计的过程中加入多重的保护措施。
4) 第四类故障点可能发生在PLC系统中的子设备，如接线盒、线端子、螺栓螺母等处。这类故障产生的原因除了设备本身的制作工艺原因外还和安装工艺有关，如有人认为电线和螺钉连接是压的越紧越好，但在二次维修时很容易导致拆卸困难，大力拆卸时容易造成连接件及其附近部件的损害。长期的打火、锈蚀等也是造成故障的原因。根据工程经验，这类故障一般是很难发现和维修的。所以在设备的安装和维修中一定要按照安装要求的安装工艺进行，不留设备隐患。
5) 第五类故障点是传感器和仪表，这类故障在控制系统中一般反映在信号的不正常。这类设备安装时信号线的屏蔽层应单端可靠接地，并尽量与动力电缆分开敷设，特别是高干扰的变频器输出电缆，而且要在PIC内部进行软件滤波。这类故障的发现及处理也和日常点巡检有关，发现问题应及时处理。
6) 第六类故障主要是电源、地线和信号线的噪声(干扰)，问题的解决或改善主要在于工程设计时的经验和日常维护中的观察分析。
要减小故障率，很重要的一点是要重视工厂工艺和安全操作规程，在日常的工作中要遵守工艺和安全操作规程，严格执行—些相关的规定，如保持集中控制室的环境等等，同时在生产中也要加强这些方面的霄理
专用协议通信是指通过在外部设备上安装PLC专用通信工具软件，进行PLC与外部设备间数据交换的通信方式。
专用协议通信的优点是可以直接使用外部设备进行PLC程序、PLC的编程元件状态的读出、写入、编辑，特殊功能模块的缓冲存储器读写等；还可以通过远程指令控制PLC的运行与停止，或进行PLC的运行状态监控等。但外部设备应保证能够安装，且必须安装PLC通信所需要专用的工具软件。一般而言，在安装了专用的工具软件后，外部设备可以自动创建通信应用程序，*PLC编程即可直接进行通信。
⑵、无协议通信
无协议通信是仅需要对数据格式、传输速率、起始/停止码等进行简单设定，PLC与外部设备间进行直接数据发送与接收的通信方式。
无协议通信一般需要通过特殊的PLC应用指令进行。在过程中，可以通过应用指令的控制进行数据格式的转换，如ASCII码与HEX（16进制）的转换、帧格式的转换等。无协议通信的优点是外部设备不需要安装专用通信软件，因此，可以用于很多简单外设如打印机、条形码阅读器等的通信。
⑶、双向协议通信
双向协议通信是通过通信接口，使用PLC通信模块的信息格式与外部设备进行数据发送与接收的通信方式。双向协议通信一般只能用于1:1连接方式，并需要通过特殊的PLC应用指令进行。在过程中，可以通过应用指令的控制进行数据格式的转换，如ASCII码与HEX（16进制）的转换、帧格式的转换等。
双向协议通信数据在发送与接收时，一般需要进行“和”校验。双向协议通信的外部设备如果能够按照通信模块的信息格式发送/接收数据，则不需要安装专用通信软件。通信过程中，需要通过数据传送响应信息ACK、NAK等进行应答。
一、通过使用PLC开发商提供的系统协议和网络适配器，来实现PLC与PC机的互联通信。但是由于其通信协议是不公开的，因此互联通信必须使用PLC开发商提供的上位机组态软件，并采用支持相应协议的外设。可以说这种方式是PLC开发商为自己的产品量身定作的，因此难以满足不同用户的需求。
二、使用目前通用的上位机组态软件，如组态王、InTouch、WinCC、力控等，来实现PLC与PC机的互连通信。组态软件以其功能强大、界面友好、开发简洁等优点目前在PC监控领域已经得到了广泛的应用，但是一般价格比较昂贵。组态软件本身并不具备直接访问PLC寄存器或其它智能仪表的能力,必须借助I/O驱动程序来实现。也就是说，I/O驱动程序是组态软件与PLC或其它智能仪表等设备交互信息的桥梁，负责从设备采集实时数据并将操作命令下达给设备，它的可靠性将直接影响组态软件的性能。但是在大多数情况下，I/O驱动程序是与设备相关的，即针对某种PLC的驱动程序不能驱动其它种类的PLC，因此组态软件的灵活性也受到了一定的限制。
三、利用PLC厂商所提供的标准通信端口和由用户自定义的自由口通信方式来实现PLC与PC机的互连通信。这种方式由用户定义通信协议，不需要增加投资，灵活性好，特别适合于小规模的控制系统。
1、西门子变频器的通信协议是固定的。如A、A′格式。控制电机的启停用A ′格式，要改变变频器的运行频率，使用A格式。
2、S7-200 PLC根据西门子变频器的通信协议，通过自由口发送数据到变频器中，实现对西门子变频器的正转、反转、停止及修行输出频率。
二、西门子变频器通信协议
总和校验计算：
频率值对应的ASCII码:频率数据内容H0000～H2EE0变成十进制即为0～120Hz，较小单位为0.01 Hz。如现在要表示数据10Hz，即为1000（单位为0.01 Hz），1000转换成十六进制为H03E8，再转换成ASCII码为H30 H33 H45 H38。
总和校验代码
总和校验代码是由被检验的ASCII码数据的总和（二进制）的较低一个字节（8位）表示的2个ASCII码数字（十六进制）
三、S7-200自由口通信
1、通信端口控制字节
2、发送指令XMT与接收指令RCV
说明：
（1）发送与接收指令可以方便地发送或接收较多255个字节的数据。
（2）PORT*发送或接收的端口。
（3）TBL*发送或接收数据缓冲区，**个数据*发送或接收的字节数。
(4) 发送完成时可以调用中断,接收完成时也可调用中断.
四、项目实现
用S7-200 PLC自由口通信方式控制西门子变频器，拖动电机正转启动与停止，并能改变变频器的运行频率。设变频器站号为1.
正转启动的代码是: H05 H30 H31 H46 H41 H31 H30 H32 H38 H31
停止的代码是:H05 H30 H31 H46 H41 H31 H30 H30 H37 H46
把变频器运行输出频率改为20Hz的代码是:H05 H30 H31 H45 H44 H31 H30 H30 H31 H04 H42 H35
1、设置变频器参数
2、编写PLC自由口通信控制程序
总结:
1、作自由口通信时，一定要先研究要通讯设备的通信协议和数据格式。
2、作自由口通信时，如果要求PLC既发送数据，又接收数据。则一定要使通讯的双方设备进行发送与接收的协调。因为对于RS485通信，发送时不能接收，接收时不能发送。这样就要用定时中断和通信中断机制进行协调。
3、特殊存储器（端口0）
SMB86 接收信息状态字节
SMB87 接收信息控制字节
SMB88信息字符的开始
SMB89描述信息字符的结束
SMB90空闲线时间段按毫秒设定较高有效字节。
SMB91空闲线时间段按毫秒设定较低有效字节。
SMB92中间字符/信息计时器溢出值按毫秒设定。如果**出这个时间段，则终止接收信息。 较高有效字节。
SMB93高低有效字节。
SMB94 要接收的较大字符数（1~255）。
PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从**条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回**条，如此周而复始不断循环。PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
1．输入处理
输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。
2．程序执行
根据PLC梯形图程序扫描原则，按先左后右先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。遇到程序跳转指令，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。从用户程序涉及到输入输出状态时，PLC从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器，根据用户程序进行逻辑运算，存入有关器件寄存器中。对每个器件来说，器件映象寄存器中所寄存的内容，会随着程序执行过程而变化。
3．输出处理
程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。
1.输入输出信号的可靠性的提高
对于提高输入输出信号的可靠性主要有以下三种方法：开关型传感器信号的“去抖动”措施、数字滤波、以及指令冗余。
2.信息的保护和恢复
偶发性故障一般不会对PLC内部的信息造成破坏，在故障消失后信息即可恢复，使原来的工作继续。在PLC在检测到故障条件时，要立马将现状态存储于存储器，并通过相应的软件对存储器进行封闭，使外界不能对存储器进行操作，以防止存储器信息的丢失。当外界环境恢复正常时，检测到外界环境正常后PLC可继续进行原来的工作程序。
3.互锁功能的设置
互锁功能在大多数的工艺控制并无明确的要求，但出于对提高系统的可靠性的考虑，在硬件设计和编程中必须加以考虑。因为PLC内部逻辑上的互锁会在外电路发生故障时失效。
4.故障检测程序的设计
在故障的发生频率的统计中，PLC本身的故障率远远低于PLC外部的输人、输出元件的故障率。当外部的元件发生故障时，一般PLC不会自动停机。要想使整个系统的可靠性得到进一步的提高，还需要在软件中增加故障检测程序。采用的检测方法主要有时 间故障检测法以及逻辑错误检测法。
5.软件容错
在程序编制中对软件容错技术的采用，能够使PLC在信号出错的情况下及时的甄别错误，并能不受错误信号的影响继续工作。
其工作过程主要是：对于对设备不会产生严重影响的故障信号，在程序中采取不同时间的判断，以避免“伪报警”情况的出现。在延时后若信号未消失则采取进一步的行动。
这样的逻辑顺序可以使系统在个别信号出现错误时，其正常的逻辑功能不受影响。
1.抑制电源干扰
一般情况下，PLC系统电源与供电系统的动力电源是分离的，在进入PLC系统之间加屏蔽隔离变压器。在隔离变压器的次级侧与PLC系统间使用大于等于2m2的双绞线。在一、二次侧的两线圈之间放置屏蔽体，并与大地相连，这样可以有效的避免线圈间的直接耦合。对于电源谐波可以通过在隔离稳压器前使用滤波器的方法。
2.抑制线间干扰
在PLC控制系统的线路中主要包括电源线、输入/输出线、动力线和接地线，若不限存在问题，则会产生电磁感应和静电感应等干扰，因此控制系统的布线对于布线间距以及线路的绕圈情况等是有要求的，必须严格按要求进行布线。
（1）地线的连接
控制系统采用正确的接地方式，是安全的保证也是抑制干扰的需要。一般接地方式主要有浮地式、直接式以及电容式三种，对于PLC系统而言由于其属高速低电平控制装置，因而采用直接式。
（2）电源线、I/O线与动力线的连接
动力电缆属于高压大电流线路，若系统的配线接近则会产生干扰，因此在进行布线时要将PLC的输入输出线与其他控制线分开，避免使用一条电缆。在对外部进行布线时对于控制电缆、动力电缆、输入输出线三者的间距一般控制在30cm以上。若实际情况不允许，只能提供同*槽布线时，要使用金属板将其三者间隔屏蔽，此时金属板需与地连接。采用此布置原则可以使外界磁场以及这三者之间的相互干扰得到减少。
3.抑制外围设备干扰
（1）PLC的输入与输出端子的保护
为避免电感性输入或输出电路断开时产生的较高的感应电势对PLC产生较大的冲击影响，且PLC的驱动元件主要由电磁阀和交流接触器线圈时，在驱动元件与PLC输出端中间使用过零型固态继电器AC-SSR是行之有效的解决方式。
（2）输入与输出信号的防错
为减少PLC输入电流和外部负载上的电流一般采取并联旁路电阻在输入、输出端的方式。
（3）漏电流
当采用接近开关、光电开关等DC两线式传感器输入信号时，若漏电流较大时，应考虑由此而产生的误动作，使PLC输入信号不能关断。此时可以采用在PLC输入端子上接一旁路电阻以减少输入阻抗。同样用双向可控硅为输出时，为避免漏电流等原因引起输出的元件关断不了，也可以在输出端并联一旁路电阻。
（4）浪涌电压
在控制器为触点输出时，不管该控制器本身是否能够抗干扰，对于交流负载采取RC吸收，对于直流负载采用续流二级管来对感性负载产生的浪涌电压进行吸收。
（5）冲击电流
用晶体管或双向可控硅输出模块对白炽灯或其他的有较大电源的负载进行驱动时，需要在PLC输出端与旁路电阻进行并接或负载串联使电阻限流来保护输出模块。
4.抑制电磁干扰
根据PLC控制系统中电磁干扰干扰模式的不同，可分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差，在采用隔离性能差的配电器供电时，共模电压会比较大，有的甚至可以高达130V以上。共模电压与差模电压的转换可通过不对称电路，对其测控信号直接产生了影响，使元器件发生损坏。共模干扰既可以是直流又可以是交流。信号两较间的干扰电压称为差模干扰，对于测量与控制精度都有较大的影响。为了对上述电磁干扰进行抑制来保证PLC控制系统的可靠性，一般采取以下三种措施：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。
5.安装中的抗干扰措施
PLC控制系统所处的环境对其自身的抗干扰能力也存在一定的影响。因此在安装时应注意：
（1）滤波器、隔离稳压器应设在PLC柜电源进线口处，不让干扰进入柜内，或尽量缩短进线距离。
（2）PLC控制柜应尽可能远离高压柜、大动力设备、高频设备。
（3）PLC控制柜要远离继电器之类的电磁线圈和容易产生电弧的触点。
（4）整台PLC机要远离发热的电气设备或其它热源，并置放在通风良好的位置上。
（5）PLC程控器的外部要有可靠的防水系统以防止雨水进入，造成机器损坏。
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