6ES7212-1BB23-0XB8大量库存

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 以下叙述的硬件/软件条件为：不带RS232串口的笔记本电脑、欧姆龙CPM2AH-60CDR型PLC、Cx-Programmer V5.0编程软件。

 1. Cx-Programmer V5.0与PLC通信不稳定：

 电脑与PLC的连接方式：电脑USB口(该电脑没有RS232串口)←→[USB转RS232电缆的USB插头←→USB转RS232电缆线(电脑已经安装驱动，且默认的COM4端口已经设置为COM1)中间部分←→USB转RS232电缆的RS232公头]←→[[电脑与PLC的连接电缆的RS232母头←→电脑与PLC的连接电缆线的中间部分←→电脑与PLC的连接电缆的RS232公头]]←→PLC的RS232母头。

 上面单中括号内为USB转RS232电缆，双中括号内为电脑与PLC的连接电缆。电脑与PLC的连接电缆接线如下：(1).公头(用以连接PLC)的2、3、9分别与母头的2、3、5(用于连接电脑或USB转RS232连接线)短接，这是欧姆龙官方的连接方法；(2).公头和母头的2-2、3-3、5-5分别短接，这是RS232连接线的常规连接方法。后来经过实践证明：上面2种电脑和PLC的连接电缆都可以使用。*1种电缆通信稳定可靠。对于*2种电缆，当电脑和PLC之间通过VC应用程序进行通信时效果不好，容易丢帧（用串口调试助手可以看到），只有当电脑和PLC共用电源（共地）时才没有发现问题。所以，请尽量采用*1种连接电缆。

 有时间电脑和PLC能正常通信，有时间却不行——显示“Modem已经被选中，要继续码？”故障（实际上“码”应当为“吗”），一旦出现该故障信息，就一定会出现以下故障信息：

 当通信不上时，笔者采用过回以前的正常操作系统、重新安装Cx-Programmer V5.0编程软件等方法，又可以正常通信了，但一旦断线后又可能通信不上了。有几次还发现，有些程序可以和PLC通信上，而有些程序却不行！因此，笔者就将可以通信的PLC程序先备份，然后全部删除程序中的指令，最后将目标程序的指令全部复制过来（复制时注释可以自动复制过来），这样居然电脑就可以正常和PLC进行通信了！但是——下一次这个程序可能又无法正常通信了！郁闷……

 根据通信错误信息“Modem已经被选中，要继续码？”，笔者找到了解决方法：在桌面上右击“我的电脑”,再点击“属性”——“硬件”——“设备管理器”，再双击“调制解调器”，再右击展开的调制解调器型号，点击“停用”就可以了。

 另外，正确连接方法如下：在电脑没开机或（和）PLC没通电（否则带电拔插通信口可能造成通信口损坏(虽然这种几率不大，但你较好不要去碰运气)）的情况下连接好USB转RS232电缆、电脑与PLC的连接电缆，然后再通过Cx-Programmer连接电脑与PLC。

 请注意：USB口也不是随便乱插就可以的，关键要保证设备管理器里的RS232口为COM1。笔者的电脑上时这种情况：较初已将默认的RS232口从COM4口改为COM1口，但插下面的USB口却对应RS232的COM4口（COM1、COM3正在使用），无法连接电脑与PLC；插上面的USB口对应RS232的COM1口（COM2、COM4正在使用），可以连接电脑与PLC。

 2. Cx-Programmer V5.0与PLC通信干扰：

 如果Cx-Programmer在线，电脑和PLC已经连接，处于通信状态下，当每次设备停机时（将近20个交流接触器同时断开）Cx-Programmer将会出现通信错误，电脑和PLC连接中断。而当每次开机时（将近20个交流接触器同时吸合）却不会出现通信错误的情况。

 解决方法：重新连接PLC。如果你是个**主义者，可以在每个接触器线圈上加一个RC阻容模块（每个RC模块大概60个大洋左右），也许不会出现通信错误的情况（不过笔者没有试过哟...）。

 3. 电脑与PLC的连接电缆试验：

 因为想到电脑与PLC的连接电缆（*1种常规的连接电缆）为2-2短接、3-3短接、5-5短接，所以考虑直接用USB←→RS232电缆将电脑和PLC连接起来，如果这样可以的话不就省了一条连接电缆了吗？下面是直接用USB←→RS232电缆将电脑和PLC连接起来的试验结果：

有时间*1次通信时出现以下错误：“所选的端口被另一个应用所占用”；*2次通信时出现以下错误：

    为什么电脑通过上述两种连接电缆与PLC连接没有问题，而直接采用USB转RS232电缆线与PLC连接却不行呢？以下是分析过程：

*1种可能：阻抗的原因。虽然上述两种连接电缆为直连线，却有阻抗存在，多了这个阻抗就可以正常连接。但这个原因好像很牵强，连笔者自己都不能相信。

*2种可能：该USB转RS232的公头与PLC的母头接触不良，而加一根电缆却能连接正常——USB转RS232的公头与连接线的母头接触良好，连接线的公头与PLC的母头接触良好。该猜测来源于笔者遇到过的一次电脑故障：某台电脑的鼠标无法使用，另外换一个鼠标正常，把故障鼠标换到其它电脑却能正常使用。最后怀疑鼠标接头与主板插口接触不良，就将鼠标插头破开再涂上一层焊锡，结果使用正常！但是对于USB转RS232的公头与PLC的母头接触不良这种猜测，笔者觉得可能性不大——因为他解释不了“所选的端口被另一个应用所占用”这个故障。

最后想到了另外一个可能：USB转RS232直接与PLC连接就相当于USB转RS232的串口与PLC的串口1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6、7-7、8-8、9-9一一对应连接，而通过连接线却只有2-2、3-3、5-5三对端子连接，这说明1-1、4-4、7-7、8-8、9-9至少有一对是不能连接的，否则就会出现问题，而且这还既有可能损坏PLC与电脑的通信端口。笔者认为就是这个原

1、设置有关密码和保护级别

系统程序要设置有关密码或保护级别，防止因误操作或被人为改动而被破坏。

2、建立维护和定期保养的规章制度，完善岗位责任制巡回检查制度

包括建立系统设备档案（如设备一览表、系统资料、程序清单和竣工图等）采用统一的记录格式来记录系统的运行状况、故障现象和维修情况等。

3、定期清洁措施

应根据不同的应用地点、场所，制定定期清洁措施。如定期清洁和更换机柜的空气过滤网，确保机柜空气洁净和通畅，防止大量粉尘物积在处理器和I/O模块上。清洁时要注意安全，不要证污物掉入系统模块内造成模块损坏和引起系统停机。

4、定期检查

定期检查较好结合生产开停装置进行。

（1）PLC系统的检查。检查PLC的工作环境，包括供电、环境，检查系统所有模块的运行状态、锂电池的使用状态等。

（2）连接电缆的检查。检查是否连接牢固，连接处是否氧化严重，对有问题的地方进行处理。

（3）中间继电器是否有振动松脱。一次元件根据其技术参数进行定期校验和检查，确保输入准确和输出信号执行顺畅。

（4）接地和接地电阻检查。

（5）对系统的用户程序进行备份。

（6）长期处于运行状态（或长周期运行）的系统，必须在一定的时间间隔（如1年）进行全面的检查，有条件的可以做点检处理。

在现代化的工业生产中，大量采用了可编程序控制系统，可编程序控制器能在恶劣的工作环 境下正常工作，但其构成的控制系统由于设计、安装、干扰等因素有时会出现故障。有些问 题是在系统设计时考虑不周造成的。根据实践中的经验和教训，本文阐述可编程序控制系统 设计时应注意的问题。

1、一个系统中使用的成熟技术至少应占到75%以上

“成熟技术”一是经过一定的生产实践考验的可编程控制器产品或类似设计，或者确定能在未来的生产实践中，经得起考验；二是设计工作人员对于需要使用的技术要有经验或有掌握它的能力。设计与配置一个可编程序控制系统选用的技术与设计方案切实可行。因为一个生产过程控制系统，一旦做出来，要长久使用下去，难以找到机会反复修改。设计的硬件系 统和编程软件，其中某些缺欠，可能一直隐藏在已完成的系统中。若遇到发生破坏作用的条件，后果难以预料。

2、系统的硬件结构和网络要简明而清晰

硬件结构不要追求繁琐，网络组态不要追求交叉因素太多，要力求使用可编程序控制器自 身配置的组网能力。在组成I/O机箱配套的模板时，建议型号简单，力求一致，模板密度不宜过大。使用的结线点不宜过多，从目前机箱的制造和配线工艺来看，输入与输出配线密度不能太高。

3、控制系统的功能和管理系统的功能应严格划分界限

由于可编程序控制器组成的过程控制系统中的实时性要求很高，而网络通信是允许暂时失 去通信联系，过后自己能重新恢复，但是在重新恢复之前这一间隔时间可编程序控制器会处于失控。另外，在用多个可编程序控制器系统组成一个大系统时，对于主控制的关键命令，除了使用可编程序控制器自身的网络通信传送它的信息外，较好有使用它的I/O点做成的硬件联 锁，特别是两者之间“急停”的处理；虽然两个系统都在自身的通信扫描中互相变换着“停 止”或“急停”命令，但因一方在急停故障时已经停止运行，另一方并未收到已停止的信息 而照常运行，其后果难测。可编程序控制器控制系统关键的“急停”应先切除执行机构的电源，然后将其信号送入可编程序控制器，这样可取得设备安全保护的时间。

4、可编程序控制器的程序要简明且可读

用户软件的编写是“平铺直叙”，用户软件可看成是一个有序的“黑盒子”系列，每个“ 黑盒子”按照结构化语言划分，可分为几种典型的语句。每个语句方式、手法可能十分单调 ，但一定要明确。在设计与编写这些语句时，若使用不易推理的逻辑关系太多，或者语 句因素太多，特殊条件太多，就会使人阅读这些语句时十分难懂。因此，一个可编程控制器 的用户软件的可读性，即编写的软件能为大多数人读懂，能理解可编程控制器在执行这个语 句时，“发生了什么”是十分重要的。每一段程序力求功能单一而流畅，这是软件在使用和维护时的重要条件。

5、可编程序控制系统在硬件和软件上的预置，有运行检测的关键监视条件

可编程序控制系统配置了彩色图形工作站/屏幕监视，但从价格及反映现场状态的时间来看，屏幕监视尚不方便。关键的故障，或者在关键的机械设备附近，可配置一些指示灯，它们可以用数字量输出做成，用来监视程序的正常运行，或用来调试程序，在指示灯旁配以功能标牌，可帮助操作人员确认可编程序控制系统的正常运行和及时反映故障。

6、设计大中型可编程序控制系统时不要耗尽它的硬件和软件资源

对于设计的新系统，硬件上至少要保留15%左右的冗余，在软件编制时，同样要估计用户软件对计算机资源的需要与用量。尤其对中间继电器，计数器/定时器的使用，要留有余地 。因为在调试和运行后，软件总会被、补充，甚至重新编制。已编制的软件让人无法和完善，在工程上是不实际的。

7、合理地配置可编程序控制器系统的冗余

可编程序控制系统可能做出多种方式的冗余，*处理器的双机热备、冷备冗余是常见的方式。另外，双系统冗余，即*处理器和全部的输入、输出、组网通信完全冗余，其价格和实用性虽然在许多工程项目中难以被人接受，但在有毒、有害的化工生产环境这种冗余很有必要。在设计系统中，要使配置冗余方式较为经济而又实用，力求使故障缩小在本设备身上。不要因某一设备发生故障，引起工艺流程中相关设备运行或状态受到冲击。

以上阐述的几个方面，是在可编程序控制系统总体方案设计时，要格外重视的问题，只有在设计系统时，考虑周到，系统投入运行之后，设计人员才能少些遗憾。

般讲，PLC分为箱体式和模组式两种。但它们的组成是相同的，对箱体式PLC，有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，当然按CPU性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。对模组式PLC，有CPU模组、I/O模组、内存、电源模组、底板或机架。无任哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC的基本结构框图如下：

硬件结构

可编程逻辑控制器硬件构成

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC，是一种具有微处理机的数位电子设备，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。

可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数位类比...等单元所模组化组合成.

*处理单元

PLC中的CPU是PLC的核心，起神经**的作用，每台PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程式赋予的功能接收并存贮用户程式和资料，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或资料，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程式存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路，与通用电脑一样，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的资料、控制及状态总线构成，还有周边芯片、总线界面及有关电路。它确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。内存主要用于存储程式及资料，是PLC不可缺少的组成单元。

CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。CPU的运算器用于进行数位或逻辑运算，在控制器指挥下工作。

CPU的暂存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。

CPU虽然划分为以上几个部分，但PLC中的CPU芯片实际上就是微处理器，由于电路的高度集成，对CPU内部的详细分析已无必要，我们只要弄清它在PLC中的功能与性能，能正确地使用它就够了。

CPU模组的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或控制开关。一般讲，CPU模组总要有相应的状态指示灯，如电源显示、运行显示、故障显示等。箱体式PLC的主箱体也有这些显示。它的总线界面，用于接I/O范本或底板，有内存接口，用于安装内存，有外设口，用于接外部设备，有的还有通讯口，用于进行通讯。CPU模组上还有许多设定开关，用以对PLC作设定，如设定起始工作方式、内存区等。

PLC的CPU内部包含CU、ALU、暂存器三大部分：

CU：(控制单元-指令) 负责将储存在内存内的程式解码成控制信号，用以决定各单元模组的工作状态，是PLC的指挥部。

ALU：(算数及逻辑运算单元)专门负责做加减乘除的算术运算及AND、OR、NOT逻辑运算

暂存器：CPU内部内存可以暂时存放运算的结果，等待下一次运算。

应用体会 

(1)选型:在 PLC选型是时主要是根据所需功能和容量进行选择,并考虑维护的方便性, 备件的通用性, 是否易于扩展, 有无特殊功能要求等。PLC输入/输出点确定: I/O点数选择时要留出适当余量;PLC存储容量: 系统有模拟量信号存在或进行大量数据处理时容量应选择大一些;存储维持时间: 一般存储约保持 1~3 年(与使用次数有关)。若要长期或掉电保持应选用 EEPROM存储(不需备用电源) , 也可选外用存储卡盒;PLC的扩展: 可通过增加扩展模块、 扩展单元与主单元连接的方式。 扩展模块有输入单元、 输出单元、 输入/输出一体单元。 扩展部分**出主单元驱动能力时应选用带电源的扩展模块或另外加电源模块给以支持;PLC 的联网: PLC 的联网方式分为 PLC 与计算机联网和 PLC之间相互联网两种。与计算机联网可通过 RS232C 接口直接连接、RS422+RS232C/422 转换适配器连接、 调制解调通讯连接等方式; 一台计算机与多台 PLC联网, 可通过采用通讯处理器、 网络适配器等方式进行连接, 连接介质为双绞线或光缆; PLC之间互联时可通过**通讯电缆直接连接、 通讯板卡或模块+数据线连接等方式。

(2)充分合理利用软、 硬件资源:不参与控制循环或在循环前已经投入的指令可不接入 PLC;多重指令控制一个任务时, 可先在 PLC外部将它们并联后再接入一个输入点;尽量利用 PLC内部功能软元件, 充分调用中间状态, 使程序具有完整连贯性, 易于开发。同时也减少硬件投入, 降低了成本;条件允许的情况下较好独立每一路输出, 便于控制和检查, 也保护其它输出回路; 当一个输出点出现故障时只会导致相应输出回路失控;输出若为正/反向控制的负载, 不仅要从 PLC内部程序上联锁,并且要在 PLC外部采取措施, 防止负载在两方向动作;PLC紧急停止应使用外部开关切断, 以确保安全。

(3)使用注意事项不要将交流电源线接到输入端子上, 以免烧坏 PLC;接地端子应独立接地, 不与其它设备接地端串联, 接地线裁面不小于 2mm2;辅助电源功率较小, 只能带动小功率的设备(光电传感器等) ;一般 PLC均有一定数量的占有点数 (即空地址接线端子) , 不要将线接上;输出有继电器型, 晶体管型(高速输出时宜选用) , 输出可直接带轻负载( LED指示灯等) ;PLC输出电路中没有保护, 因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置, 防止负载短路造成损坏 PLC;输入、 输出信号线尽量分开走线, 不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起, 以免出现干扰信号, 产生误动作; 信号传输线采用屏蔽线, 并且将屏蔽线接地; 为保信号可靠, 输入、 输出线一般控制在 20米以内; 扩展电缆易受噪声电干扰, 应远离动力线、 高压设备等。输入/断开的时间要大于 PLC扫描时间;PLC存在 I/O响应延迟问题, 尤其在快速响应设备中应加以注意。

(4)工作环境PLC虽然适合工业现场, 使用中也应注意尽量避免直接震动和冲击、 阳光直射、 油雾、 雨淋等; 不要在有腐蚀性气体、 灰尘过多、 发热体附近应用; 避免导电性杂物进入控制器。