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产品描述
西门子6ES7222-1BD22-0XA0技术介绍
接线端子的塑料绝缘材料和导电部件直接关系到端子的质量，它们分别决定了端子的绝缘性能和导电性能。任何一个接线端子失效都将导致整个系统工程的失败。这方面国内外发生的惨痛教训是十分深刻的。
预防是目的，分析是基础。从某种意义上讲，预防失效比分析失效更重要。它对保证接线端子的质量和可靠性具有更现实的意义.
接线端子从使用角度讲，应该达到的功能是：接触部位该导通的地方必须导通，接触可靠。绝缘部位不该导通的地方必须绝缘可靠。接线端子常见的致命故障形式有以下三种：
1. 接触不良
接线端子内部的金属导体是端子的核心零件，它将来自外部电线或电缆的电压，电流或信号传递到与其相配的连接器对应的接触件上。故接触件必须具备优良的结构，稳定可靠的接触保持力和良好的导电性能。由于接触件结构设计不合理，材料选用错误，模具不稳定，加工尺寸超差，表面粗糙，热处理电镀等表面处理工艺不合理，组装不当，贮存使用环境恶劣和操作使用不当，都会在接触件的接触部位和配合部位造成接触不良。
2. 绝缘不良
绝缘体的作用是使接触件保持正确的位置排列，并使接触件与接触件之间，接触件与壳体之间相互绝缘。故绝缘件必须具备优良的电气性能，机械性能和工艺成型性能。特别是随着高密度，小型化接线端子的广泛使用，绝缘体的有效壁厚越来越薄。这对绝缘材料，注塑模具精度和成型工艺等提出了更苛严的要求。由于绝缘体表面或内部存在金属多余物，表面尘埃，焊剂等污染受潮，**材料析出物及有害气体吸附膜与表面水膜融合形成离子性导电通道，吸潮，长霉，绝缘材料老化等原因，都会造成短路，漏电，击穿，绝缘电阻低等绝缘不良现象。
3. 固定不良
绝缘体不仅起绝缘作用，通常也为伸出的接触件提供精确的对中和保护，同时还具有安装定位，锁紧固定在设备上的功能。固定不良，轻者影响接触可靠造成瞬间断电，严重的就是产品解体。解体是指接线端子在插合状态下，由于材料，设计，工艺等原因导致结构不可靠造成的插头与插座之间，插针与插孔之间的不正常分离，将造成控制系统电能传输和信号控制中断的严重后果。由于设计不可靠，选材错误，成型工艺选择不当，热处理，模具，装配，熔接等工艺质量差，装配不到位等都会造成固定不良。
此外，由于镀层起皮，腐蚀，碰伤，塑壳飞边，破裂，接触件加工粗糙，变形等原因造成的外观不良，由于定位锁紧配合尺寸超差，加工质量一致性差，总分离力过大等原因造成的互换不良，也是常见病，多发病。这几种故障一般都能在检验及使用过程中及时发现剔除。
预防失效的可靠性筛选检验
为确保接线端子的质量和可靠性，预防上述致命故障的发生，建议按照产品的技术条件，研究制定相应的筛选技术要求，开展以下有针对性的预防失效的可靠性检验。
1. 预防接触不良
1） 导通检测
目前，一般接线端子生产厂家产品验收试验无此项目，而用户装机后一般均需要进行导通检测。因此建议生产厂家对一些重点型号的产品应该增加的逐点导通检测。
2） 瞬断检测
有些接线端子是在动态振动环境下使用的。实验证明仅用检验静态接触电阻是否合格，并不能保证动态环境下使用接触可靠。因为，往往接触电阻合格的连接器在进行振动，冲击等模拟环境试验时仍出现瞬间断电现象，故对一些高可靠性要求的接线端子，较好能**对其进行动态振动试验考核其接触可靠性。
3） 单孔分离力检测
单孔分离力是指插合状态的接触件由静止变为运动的分离力，用来表征插针和插孔正在接触。实验表明：单孔分离力过小，在受振动、冲击载荷时有可能造成信号瞬断。用测单孔分离力的方法检查接触可靠性比测接触电阻有效。检查发现单孔分离力超差的插孔，测量接触电阻往往仍合格。为此，生产厂除要研制开发新一代的柔性插合接触稳定可靠的接触件外，不应对用于重点型号采用自动插拔力试验机多点齐测，应对成品进行**的逐点单孔分离力检查，防止因个别插孔松驰造成信号瞬断。
2. 预防绝缘不良
1）绝缘材料检查
原材料质量优劣对绝缘体的绝缘性能影响很大。因此对于原材料厂家的选择格外重要,不可一味的降而丧失了材料质量.应选择信誉好的大厂材料.且对每批材料来料要仔细核对检查批号,材质明等重要信息.做好材料使用的追溯性资料.
2）绝缘体绝缘电阻检查
目前，有部分生产厂工艺规定装配成成品后再检测电性能，结果由于绝缘体本身绝缘电阻不合格，只得整批成品报废。合理的工艺应是在绝缘体零件状态就**进行工艺筛选，确保电性能合格。
3. 预防固定不良
1）互换性检查
互换性检查是一种动态检查。它要求同一系列相配的插头和插座都能进行相互插配连接，从中发现是否有由于绝缘体、接触件等零件尺寸超差，缺装零件或装配不到位等原因造成无法插合、定位和锁紧，甚至在受旋转力的作用下造成解体。互换性检查的另一作用是通过螺纹、卡口等插拔连接能及时发现是否有产生影响绝缘性能的金属多余物。故对一些重要用途的接线端子应**进行该项目检查，以避免出现这类重大的致命失效事故。
2）耐力矩检查
耐力矩检查是一种考核接线端子结构可靠性十分有效的检查方法。如美MIL-L-39012标准规定.根据标准应该每批都抽测样品进行耐力矩检查,及时发现问题.
3）压接导线的通测
在电装时经常发现个别芯压接导线送不到位，或送到位后锁不住，接触不可靠。分析原因是个别安装孔螺牙处有毛刺或脏污卡死。特别是使用厂已电装到一个插头座的较后几个安装孔，发现该疵病后只得将已安装好的其它孔压接导线一一卸出，重新更换插头座。此外，由于导线线径与压接孔径选择配合不当，或由于压接工艺操作失误，还会造成压接端不牢的事故。为此，生产厂在成品出厂前要对交货的插头（座）的样品所有安装孔进行通测，即用装卸工具将压接有插针或插孔的导线摸拟送到位，检查能否锁住。根据产品技术条件规定，对逐根压接导线进行拉脱力的检查。
没有可靠的接线端子，就没有可靠的系统工程。失效与可靠是相对应又相互联系的一个矛盾体的两个方面。通过接线端子可靠性筛选发现各种失效模式和失效机理，可引出大量经验教训和排除各种隐患，为改进设计、工艺、检验和使用提供科学依据，它也是修订和制订接线端子技术条件的重要依据。寻找预防失效的措施，实现由失效变为可靠的转化，是失效分析的较终目的。
近二十年来，电力电子科技发展日新月异，各式高精密电子设备逐一问世，如电子手术、医学影像检测仪器、机械手臂内视镜、呼吸循环仪器等，大幅提升医疗技术的准确与安全性。各式仪器的信息，也能够通过电子与网络技术整合于信息管理系统，使医护人员能快速得知病患的诊断数据、图像与病历，提升现代医疗服务质量。
高精密设备与信息整合系统是医院现代化的重要指标，此类设备与系统需24小时运作，电力供给不得中断，因此医院需使用大量的不断电系统，确保供电无虞。除了供电的“量”以外，电力的“质”也等同重要，电压、电流成分必须维持高度稳定，才能确保医疗仪器操作的精密度、稳定度和正确性。
中国吉林地区某所大型教研医院，为全国百佳医院之一，采用的医疗仪器种类、规模和先进程度为中国现代化成员，包含手术室的除颤器、心电图、不间断电源系统；加护病房的起博器、心电监护仪；放射科的放射剂量测量系统、速率计；医学影像室的X光机、计算机断层扫描仪；以及信息网络系统如电子病历等。
然而这些仪器在提供百姓优良质量的同时，却也因为仪器高负载特性，造成大量谐波污染，反而影响电网与电源质量。所产生的电压与电流波动对医疗仪器中的电子组件产生干扰，造成设备损坏或误动作，可能导致监控数据误差、断层影像错误、放射剂量失准、仪器过度放电、甚至是电子手术起火等攸关人命的危害。
台达集团为**电源解决方案的**者，借着在电力电子领域多年的专业经验，为这家吉林地区的医院解决面临问题，提出医疗院所**供配电解决方案，提供高稳定、高可靠、高安全的解决成效。
解决方案采用四部台达有源电力滤波器APF2000系列，分别安装于该医院的四大主要变压器端，以并联方式接入电网，通过电流互感器实时检测电网的三相电流波形，得知需要补偿的谐波电流成分后，APF2000进而产生反向电流输入供电系统，有效补偿谐波。
台达率且可靠的电源治理解决方案与产品，已成功应用于世界各地如厨具制造、汽车制造、交通控制、冶金制造及领域等多元行业。台达将不断致力于产品研发与技术创新，与您携手共同打造“创变新未来”。
关于台达集团
台达集团创立于1971年，为电源管理与散热管理解决方案的**厂商，并在多项产品领域居*重要地位。面对日益严重的气候变迁议题，台达秉持“环保 节能 爱地球”的经营使命，运用电源设计与管理的基础，整合**资源与创新研发，深耕三大业务范畴，包含“电源及元器件”、“能源管理”与“智能绿生活”。
同时，台达积极发展品牌，持续提供率且可靠的节能整体解决方案。台达集团运营网点遍布**，在、中国台湾、美国、泰国、新加坡、日本、墨西哥、印度、巴西以及欧洲等地设有研发中心和生产基地。
近年来，台达陆续荣获多项国际荣耀与肯定。自2011年起，台达连续三年入选为道琼斯可持续发展指数（Dow Jones Sustainability Indexes）之世界指数。
在现场遇到的干扰的解决办法有两种：
1 屏蔽层双端接地，且要保证两端的接地点等电位，这种方法解决了许多的干扰问题。在一次交流会上，一位同事说屏蔽层只能一端接地，因为他在遇到干扰时双端接地后干扰更甚，当时跟他说了你能确定你那两个接地点是一个地？从现象来看肯定不是一个地。
2 屏蔽层单端接地，屏蔽层的另一端通过一个电容器来接地，这种方法远距离的屏蔽电缆上使用的效果较好。
现场有两种地：
1）安全保护地，也称为电磁兼容性地。车间里一般有保护接地网络，为了保操作人员的安全，应将电动机的外壳和控制屏的金属屏体连接到安全保护地。CPU模块上的PE（保护接地）端子应连接到大地或者柜体上。
2）信号地，或称控制地、仪表地。它是电子设备的电位参考点，例如CPU模块的传感器电源的M端子应接到信号地。plc和变频器通信时，应将PLC的RS-485端口的第5脚（5V电源的负极）与变频器的模拟量输入信号的0V端子连接到信号地。
应使用等电位连接导线连接各控制屏，西门子推荐的导线截面积为16 mm2。控制系统中所有的控制设备需要接信号地的端子应保证一点接地。首先以控制屏为单位，将屏内各设备需要接信号地的端子用电缆夹连接到等电位母线上，然后用等电位连接线将各个屏的信号地连接到接地网络的某一点上接地。信号地较好采用单独的接地装置。
一般情况下，数字信号电缆的屏蔽层应两端接地，并确保大面积接触金属表面，以便能承受高频干扰。为了减少屏蔽层的电流，两端接地的屏蔽层应与等电位连接导线并联。
模拟量信号电缆的屏蔽层在具有很好等电位连接情况下，应两端接地。模拟量电缆的屏蔽层可以在控制柜一端接地，另一端通过一个高频小电容接地。如果屏蔽层两端的差模电压不高，并且连接到同一地线上时，也可以将屏蔽层的两端直接接地。
不要使用金属箔屏蔽层电缆，它的屏蔽效果仅有编织物屏蔽层电缆的五分之一。
连接参考电位不同的设备的通信口，可能导致在连接电缆中产生预想不到的电流。这种电流可能导致通信错误或设备损坏。应确保用通信电缆连接的所有设备都共用一个公共电路参考点或者进行隔离，以防止出现意外电流。
**电源管理及散热解决方案的**厂商-台达，今(10)日与江苏万帮集团旗下江苏德和新能源公司签署战略合作协议，将在新能源汽车充电解决方案、充电桩设备及零部件方面进行多项合作，结合**及行业等各界力量众筹建桩，共同推动电动车充电网络的建设与覆盖，助推新能源汽车产业的发展。台达电动车充电产品已通过中国质量中心CQC安全及充电标准认证，将延续在海外市场的成功经验，深度拓展市场。台达电源系统事业群总经理郑安与万帮集团总裁暨江苏德和新能源科技有限公司董事长邵丹薇共同代表签署协议。
台达电源系统事业群总经理郑安参加“2015中国届新能源汽车充电设施建设城市论坛”上的签约仪式时表示，台达多年来积极布局**电动车充电市场，在海外市场已成功与众多国际汽车厂商、充电系统整合商建立稳固的合作关系。新能源汽车是十二五规划重点发展的七大战略性新兴产业之一，台达期望能进一步拓展在大陆的市场布局，与各界一起推动新能源汽车的普及与发展。万帮集团是江苏省汽车流通的良好企业，台达非常高兴通过这次的战略合作，提供台达高能源效率的充电解决方案，与**及行业齐心协力众筹建桩，助力新能源汽车充电基础设施的建设，共同突破新能源汽车充电设施不足的产业发展瓶颈。
万帮集团总裁暨江苏德和新能源科技有限公司董事长邵丹薇指出，推进新能源充电设施普及不能脱离群众，只有推动社会整个人员的力量，才能推动整个产业的前进，而万帮是市场方面的*。在未来三年，我们将自己投资人民币30亿元在全国通过“自营+众筹”的方式，建设25万个充电桩，力争在三年内成为较有影响力的充电桩运营商。我们与台达签署战略合作协议，台达将为我们在全国渠道网络建设中提供坚实的技术支持，而我们打造的星星充平台也将为台达带来大的市场空间。本届论坛我们获得了来自各地**、各主机厂、行业协会、车主群体及参与众筹建桩之业主群体的广泛支持，可以说我们已经初步建成了有万帮特色的充电设施统一战线。未来我们将整合更多资源，山不拒微尘方能成其大、海不择细流方能就其深。希望有更多的社会力量共同加入到创新新能源产业发展的推动中来，共同分享产业发展带来的红利。
台达秉承“环保 节能 爱地球”的经营理念，积极投入新能源汽车充电技术及**市场的开发与布局，凭借**良好的电力电子技术，台达已成功开发并推出节能的电动车充电解决方案，以适应广泛建设电动车充电网络时的各种需求。近年台达在**电动车充电市场完成许多案例，如际机场电动车充电站、与MEA电力公司合作打造泰国**个快速充电站、日本东北大学复合电源系统实验案快速充电站，及中国台湾日月潭环湖充电站等，并加入美国能源局智能电动车充电系统研究计划，推出新一代智能电动车充电器与充电站管理系统。
台达电动车充电产品包括通过各国安规认且能源转换效达94%的50kW直流快速充电机，及通过欧美日多国车厂测试、符合CQC、TUV、UL、CNS等安全规范的交流充电设备。解决方案完整涵盖交流充电线缆、交流充电桩，直流充电电源模块、直流快充充电桩、充电线缆及充电站后台管理软件系统，并延伸到对台达可再生能源解决方案如太阳能、风能，以及LED照明等产品的整合。因应不同地区、不同终端使用者及复杂使用环境对产品设计与质量的要求，台达发挥**多地区、多国家提前布局与建设的优势，根据多年搜集、听取的**终端使用者回馈，不断提高产品质量稳定性，以更优化的解决方案提高用户使用上的安全性。
1. 概述 干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的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；按声音干扰模式不同，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面的电位差，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）电压送加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的电器供电室，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 模件损坏率较高的原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压，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。
3. PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢？
（1） 来自空间的辐射干扰
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，其分布极为复杂。若PLC 系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对PLC 内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC 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 PLC 局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。
（2） 来自系统外引线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。
（3）来自电源的干扰
实践证明，因电源引入的干扰造成PLC 控制系统故障的情况很多，笔者在某工程调试中遇到过，后更换隔离性能更高的PLC 电源，问题才得到解决。
PLC 系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，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，开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路到电源边。PLC 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。
（4 ） 来自信号线引入的干扰
与PLC 控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽略；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。PLC 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。
（5）来自接地系统混乱时的干扰
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影响，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PLC 系统将无法正常工作。PLC 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 PLC 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。例如电缆屏蔽层必须一点接地，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，当发生异常状态加雷击时，地线电流将更大。
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，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC 内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC 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PLC 的逻辑运算和数据存储，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。
（6）来自PLC 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PLC 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实绩或经过考验的系统。
4．怎样才能更好、更简单解决PLC系统干扰？
1）选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线要更加合理等等，能解决干扰，但是比较烦琐、不易操作而且成本较高。
2）利用信号隔离器这种产品解决干扰问题。只要在有干扰的地方，输入端和输出端中间加上这种产品，就可有效解决干扰问题。
5．为什么解决PLC系统干扰可以选择信号隔离器呢？
1）使用简单方便、可靠，廉。
2）可大量减轻设计人员、系统调试人员工作量，即使复杂的系统在普通的设计人员手里，也会变的非常简单可靠。
6．信号隔离器工作原理是什么？
首先将PLC接收的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间**独立。
7. 现在市场有那么多品牌的隔离器，价格参差不齐，该怎么选择呢？
隔离器位于二个系统通道之间，所以选择隔离器首先要确定输入输出功能，同时要使隔离器输入输出模式（电压型、电流型、环路供电型等）适应前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多重要参数涉及产品性能，例如：噪音与精度有关、功耗热量与可靠性有关，这些需要使用者慎选。总之，适用、可靠、产品性价比是选择隔离器的主要原则。
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