西门子模块6ES7231-0HC22-0XA8物优**

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PLC技术的不断发展，PLC的应用范围日益广泛，使得当今的电气工程技术人员在设计电气控制系统时，会有更多的机会考虑选用PLC控制。在传统的继电器-接触器控制系统和PLC控制系统、微机控制系统这三种控制方式中，究竟选取哪一种更合适，这需要从技术上的适用性、经济上的合理性进行各方面的比较论证。
本文提供以下7点依据，以供在考虑是否选用PLC控制时参考：
（1）输入、输出量以开关量为主，也可有少量模拟量。
（2）I/O点数较多。这是一个相对的概念。在70年代，人们普遍认为I/O点数应在70点以上选用PLC才合算；到了80年代，降为40点左右；现在，随着PLC性能价格比的不断提高，当总点数达10点以上就可以考虑选用PLC了。
（3）控制对象工艺流程比较复杂，逻辑设计部分用继电器控制难度较大。
（4）有较大的工艺变化或控制系统扩充的可能性。
（5）现场处于工业环境，而又要求控制系统具有较高的工作可靠性。
（6）系统的调试比较方便，能在现场进行。
（7）现场人员有条件掌握PLC技术

   在PLC调试中，经常会遇到PLC干扰和接地问题。作为一名技术人员，如果具有一套完整PLC接地的思维模式和处理方法，就能在干扰面前，按照自己的思路，不慌不乱、按部就班地分析和处理。
    目前，探讨PLC接地的文章和方法很多，但大多都是局限于理论和片面的经验。如果我们从排水管道的角度，另类思维一下，完整的PLC接地的思维模式和处理方法就很容易形成。现将我的一些经验简单的介绍给大家。
    PLC接地就好比城市里的排水管道，产生的静电干扰就好比是排水管道里的水。管道如何让水尽快地排除需要做到以下几点：
    1、排水管道的管径要大，排水就不会淤积，就像接地极一样，接地线的线经要尽可能的大。PLC的接地线不能低于2.5mm2
    2、排水管道网尽可能的减少节点，让水直接排入地下，如果排水管道的节点多，水流自然就慢，好比接地极的静电放电就慢，干扰不能很快，因此，所有设备的接地必须直接用一个点接入地，这就是单点接地。

    3、排水管网内的水是不均匀的，有的地方水多，有的地方水少，入地口较好放在水多的地方。这样，管道里的水就放得快。静电也是如此，接地点尽可能的放在容易产生静电的设备处，比如变频器、可控硅电加热等设备旁。如图2所示。
    4、排水管道的内壁一定要光滑，光滑了，阻力就小，排水效果就好。接地极也是如此，接地电阻一定要小，电势差就小，放电产生的干扰就小。接地电阻不能小于4欧姆。
    排水管道中的水尽出的道理，做为一般常人是很容易理解的。从排水管道的另向思维中，就很容易形成PLC接地的思维方式，有了正确的思维方式，就能很容易地从容面对PLC干扰了。

（1）继电器输出：
优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A／点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决定的。其寿命随带负载电流的增加而减少，一般在几十万次至Jl百万次之间，有的公司产品可达1000万次以上，响应时间为10ms。
（2）晶闸管输出：
带负载能力为0.2A/点，只能带交流负载，可适应动作，响应时间为1ms。
（3）晶体管输出：
较大优点是适应于高频动作，响应时间短，一般为0.2ms左右，但它只能带DC5—30V的负载，较大输出负载电流为0．5A/点，但每4点不得大于0.8A。
当你的系统输出频率为每分钟6次以下时，应可以选择继电器输出，因其电路设计简单，抗干扰和带负载能力强。当频率为10次／min以下时，既可采用继电器输出方式；也可采用PLC输出驱动达林顿三极管（5—10A），再驱动负载，可大大减小。
继电器优点：交流及直流负载都可以驱动；负载额定电流大；
缺点：动作频率不能太高，同时继电器是有寿命的，一般100万次；
晶体管优点：动作频率可以达到几百KHZ，无触点，因此不存在机械寿命的说法；
缺点：只能接直流负载（一般DC30V以下），电流比较小；
双向可控硅（晶闸管输出）：只能接交流的负载，动作频率比较高，寿命长，但负载的额定电流也比较小
晶体管主要用于定位控制，要用晶体的输出来发出脉冲。而继电器是不能用发出脉冲的，也就不能定位控制了。如果用继电器去控制定位伺服或是步进的话就还要加定位模块，经济上不划算。而用一个晶体管输出的就可以控制伺服等。就这么回事。依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC系统输出频率为每分钟6次以下，应可以选择继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。
1.负载电压、电流类型不同
负载类型：晶体管只能带直流负载，而继电器带交、直流负载均可。
电流：晶体管电流0.2A-0.3A，继电器2A。
电压：晶体管可接直流24V（一般较大在直流30V左右，继电器可以接直流24V或交流220V。
2.负载能力不同
晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力，用晶体管时，有时候要加其他东西来带动大负载（如继电器，固态继电器等）。
3.晶体管过载能力小于继电器过载的能力
一般来说，存在冲击电流较大的情况时（例如灯泡、感性负载等），晶体管过载能力较小，需要降额更多。
4.晶体管响应速度快于继电器
继电器输出型原理是CPU驱动继电器线圈，令触点吸合，使外部电源通过闭合的触点驱动外部负载，其开路漏电流为零，响应时间慢（约10ms）。
晶体管输出型原理是CPU通过光耦合使晶体管通断，以控制外部直流负载，响应时间快（约0.2ms甚至更小）。晶体管输出一般用于高速输出，如伺服／步进等，用于动作频的输出：如温度ＰＩＤ控制，主要用在步进电机控制，也有伺服控制，还有电磁阀控制（阀动作频）。
5.在额定工作情况下，继电器有动作次数寿命，晶体管只有老化没有使用次数限制
继电器是机械元件所以有动作寿命，晶体管是电子元件，只有老化，没有使用次数限制。继电器的每分钟开关次数也是有限制的，而晶体管则没有。
6.晶体管输出的价格稍贵一点.

1.PLC使用前的检查 

(l)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0N，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0N位置，处于运转模态，运转中可藉由HPP来变更定时器(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(建议五年更换一次)。 

·当主机盖拿下即可更换电池。 

·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可靠。 

   （6）程序错误指示(PROG.E灯闪烁)： 

·定时器/计数器忘了设定而使用该号接点、程序回路不合理、电池电力不足、或是因外来之噪声干扰导致程序内容产生变化时，此点闪烁。此时，请检查程序是否正确，是否有较强之噪声干扰源存在，电池电压是否不足。 

·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。 

·CPU错误指示：ERROR灯亮。 

· 当cpu因外来噪声或异物侵入而失控，或程序执行时间超过0.1秒时，CPU，ERROR将点亮。在PLC电源0N状况下，插拔内存卡匣也会使CPU-LED点亮。 

·关掉电源一会儿再打开电源，然后再使PLC运转。若此时PLC可正常运转，请检查可能发生的噪声源，或PLC内部有否异物侵入。 

· PLC接地线至少2平方 (AWG14)尽量使接地线长度缩短，建议采用Class接地(接地阻抗低于100Ώ如果因接地不正确而使PLC功能不正常请将接地线自端子拆除，此时需将主机与扩充机之接地端子连接在一起。 

·当地线自PLC拆除时，若错误指示由CPU-LED变成PROG.E时，请查看程序之执行周期时间是否过长(超过100ms以上)?执行周期时间存放在资料缓存器D1012。 

（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。 

2.PLC的日常维护检查 

（1）锂电池寿命约5年，需更换。 

（2）输出接点电流较大或O N/OFF频繁者要注意接点寿命，检查更换。 

（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）更换电池方法步骤：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

虽然目前已研究成功了FX3U PLC解密，免拆机的，包括禁止上载的问题也能读出正确程序和参数。在这里把解密的过程整理出来供有兴趣的朋友参考。

首先，三菱PLC FX3U用的编程软件必须用GX DEVE LOPER8.10以上的版本，也可以在网上下载个支持FX3U的编程。启动GX DEVELOPER，在帮助菜单上就可以看到编程软件的版本号。再从工程菜单上创建个新的工程，PLC系列中选择FXCPU，就可以对FX3U进行编程的各种操作。

其次，FX3U的加密方法：打开GX DEVELOPER 后从菜单“在线→登录关键字→新建登录，改变。。。”进入。FX3U可以设置两个密码，即关键字和第2关键字，每个有8个字符。

最后，随便编个测试程序，不加密，两个关键字都不设定，写入FX3U，然后用FXWIN软件选取FX2N型号读出程式，这样就能读出正确的程序来。按FX2N型号进行下载也能下载程序，说明不只设一个关键字的时候，FX3U加密机制和FX2U的是一模一样的。

电脑发：00E0202 查询 D8001的值。PLC回：B15E回复5EB1，回复的数据高位在后，低位在前，所以要对调个位，5EB1转为10进数据值为：24241，24表示PLC型号FX2N或3U,241表示版本号，

电脑发：00ECA02码 查询D8101的值，PLC回：713F回复为3F71转为10进数据值为：16241，16表示PLC型号为FX3U。241表示版本号。

只要按照上面的再加上时间肯定能把三菱FX3U PLC解密成功。

在自控系统中，变频器的使用越来越广泛，变频器对PLC模拟量干扰问题也凸显出来。下面举一个变频器对PLC模拟量干扰的例子以及用信号隔离模块克服此类干扰的解决办法。

现象说明：西门子PLC中AO点发出一路4-20mA电流控制信号，输出至西门子变频器，无法控制变频器启动。

故障查找：1，疑似模拟量输出板卡问题，用万用表测量4-20mA输出信号，信号是正常的!2，开始怀疑是变频器控制信号输入端有了问题，换了一台同型号变频器，问题仍然如此。3，用一台手持式做4-20mA输出信号源，输出标准电流信号至变频器，这下变频器启动了，因而我们排除了模拟量输出板卡和变频器的故障。4，由此推测是变频器的干扰信号传导至模拟量通道所致。5，为了验证，在PLC模拟量4-20mA输出通道中加装了一台信号隔离模块TA3012，TA3012的输入端子5、6接模拟量输出模块，输出端子1、2端子接变频器，3、4端子接外部24VDC供电电源，变频器正常启动了。5，据此断定，问题的根源在于变频器干扰模拟量通道所致。

相信不少自控工程师在调试系统的时候都曾经遇到变频器对PLC模拟量干扰的问题，因此，笔者在此分享一下自己的系统调试心得。在PLC和变频器同时使用的自控系统中，应该着重注意一下事项：

1，PLC供电电源与动力系统电源(变频器电源)分别配置，且PLC的供电应该选择隔离变压器;

2，动力线尽量与信号线分开，信号线要做屏蔽;

3，无论是模拟信号输入还是模拟信号输出，模拟量通道一律使用信号隔离模块;

4，PLC程序里做软件滤波设计;

5，信号地与动力地分开设计。

做好以上五点，变频器对PLC模拟量干扰的问题，即可迎刃而解。