6ES7317-2AK14-0AB0安装调试

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1　概　述
PLC作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置，因为其本身的高可靠性、允许在较为恶劣的环境下工作而在自动控制领域中得到广泛应用。在PLC控制系统中，就PLC本身来说，其薄弱环节在I／O端口，虽然它有与现场相当可靠的隔离和端口之间的隔离以及端口输入、输出信号与总线信号之间的隔离，但由于PLC的应用场合越来越广，应用环境越来越复杂，所受到的干扰也越来越多。如来自电源波形的畸变、现场设备所产生的电磁干扰、接地电阻的耦合、输入元件触点的抖动等各种形式的干扰，都可能使系统不能正常工作。因此，研究PLC控制系统干扰信号的来源、成因及抑制措施，对于提高PLC控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。

2　影响PLC控制系统稳定的干扰因素
影响PLC控制系统稳定的干扰因素很多，主要 的有下面几种：
（1）电源波形畸变干扰：由于PLC控制系统本身或者电网其它设备采用SCR、GTO、IGBT等电力半导体器件，在工作时产生的高次谐波、噪声、寄生振荡等，引起电网电源波形畸变，通过电源线路对PLC产生的干扰。
（2）电路耦合干扰：由于PLC接地点选择不当或接地不良，通过回路公共阻抗发生耦合而产生的电流干扰。
（3）输入元器件触点的抖动干扰：由于现场强烈振动使PLC输入元器件触点发生抖动（尤其是常闭触点）产生的误信号所形成的干扰
（4）电容性干扰：在干扰源与干扰对象（PLC）之间存在分布电容耦合所产生的干扰。
（5）电感性干扰：干扰源中的交变磁场通过干扰对象（PLC）中的电感性元件耦合所产生的干扰。
（6）波干扰：由空间电磁波（主要是雷达、电台、移动电话等）的电磁场、传导波的传导电流和传导电压所产生的干扰。过合理配置供电电源、正确选择接地点、接地方式和输入输出配线等措施，可有效提高系统的抗干扰能力。

3．1　供电电源
由于PLC本身抗干扰的能力很强，通常只要将PLC电源与系统动力设备分开配线，对于从电源来的干扰，具有足够强的抑制能力。但是，如果遇到特殊情况，电源干扰特别严重，可采用带屏蔽层的隔离变压器供电，甚至加接线路滤波器，以抑制从交直流电源侵入的常模和共模瞬变干扰，还可抑制PLC内部开关电源向外辐射噪声。在有较强干扰源的环境中使用PLC，或对PLC工作可靠性要求特别高时，应将屏蔽层和PLC浮动地端子接地。

3．2　接地
在PLC控制系统中，具有多种形式的“地”，主要有：
（1）信号地：是输入端信号元件———传感器的地。
（2）交流地：交流供电电源的N线，通常它是产生噪声的主要地方。
（3）屏蔽地：一般为防止静电、磁场感应而设置的外壳或金属丝网，通过专门的铜导线将其与地壳连接。
（4）保护地：一般将机器设备外壳或设备内独立器件的外壳接地，用以保护人身安全和防护设备漏电。
为了抑制附加在电源及输入、输出端的干扰，应对PLC系统进行良好的接地。一般情况下，接地方式与信号频率有关，当频率低于1 MHz时，可用一点接地；**10 MHz时，采用多点接地；在1～10 MHz间采用哪种接地视实际情况而定。因此，PLC组成的控制系统常用一点接地，接地线截面积不能小于2 mm2，接地电阻不能大于100Ω，接地线较好是**地线。若达不到这种要求，也可采用公共接地方式，禁止采用与其它设备串联接地的方式。
交流电源在传输时，在相当一段间隔的电源导线上，会有几mV、甚至几V的电压，而低电平信号传输要求延路电平为零。为防止交流电对低电平信号的干扰，在直流信号的导线上要加隔离屏蔽；不允许信号源与交流电共用一根地线；各个接地点通过接地铜牌连接到一起。
屏蔽地、保护地不能与电源地、信号地和其它地扭在一起，只能各自独立的接到接地铜牌上。为减少信号的电容耦合噪声，可采用多种屏蔽措施。对于电场屏蔽的分布电容问题，通过将屏蔽地接入大地可解决。对于纯防磁的部位，例如强磁铁、变压器、大电机的磁场耦合，可采用高导磁材料作外罩，将外罩接入大地来屏蔽。

3．3　输入、输出配线
（1）PLC电源线、I／O电源线、输入信号线、输出信号线、交流线、直流线都应尽量分开布线。开关量信号线与模拟量信号线也应分开布线，且后者应采用屏蔽线，并且将屏蔽层接地。数字传输线也要用屏蔽线，并且要将屏蔽层接地。由于双绞线中电流方向相反，大小相等，可将感应电流引起的噪声互相抵消，故信号线多采用双绞线或屏蔽线。
（2）输入、输出信号的防错
当输入信号源为晶体管，或是光电开关输出类型时，在关断时仍有较大的漏电流。而PLC的输入继电器灵敏度较高，如漏电流干扰超过一定值，就形成了误信号。同样，当输出元件为VTH（双向晶闸管）或是晶体管输出，而外部负载又很小时，会因为这类输出元件在关断时有较大的漏电流，引起微小电流负载的误动，导致输入与输出信号的错误，给设备和人身造成不良后果。
解决办法是在这类输入、输出端并联旁路电阻，以减小PLC输入电流和外部负载上的电流    长期以来，始终活跃于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因在于，它能够为自动化控制应用提供可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化应用的需求。

    随着及因特网时代的到来，工业PC或PC-based控制器由于可以完全融入到网络时代的信息系统中，具有网络系统的基本特性，即具有高性能、低价格、系统开放、丰富的人才基础等优势，因此PC-based控制器一经出现就具有很强的生命力，发展极为迅猛。有观点说，PC-based控制器将取代传统PLC，当然首先必须解决可靠性及编程问题。近几年来，这些问题已基本得到解决，PC-based控制器从外观到可靠性也都开始可以与PLC相近。在编程方面，由于IEC61131-3编程语言标准的推出和广泛采用，为PC-based控制器的高速发展铺平了道路。这样，PC-based控制器不仅具有PC的优势，也具有传统PLC的优势。它可无缝地融合到网络时代的信息系统中。

    在自动控制领域，PLC技术和PC-based技术是当前比较具有代表性的控制技术，两者的技术起源和发展有较大的差异。

    PLC(ProgrammableLogicController)产生于上世纪70年代初。较早的PLC是以替换继系统的角色出现，其主要实现的功能仅仅是逻辑简单的顺序控制功能。PLC一经出现，就以其高可靠性、小体积和直观的编程模式而显示出强大的生命力，成为自动控制领域的“**”。

    PC-based是一种基于PC技术的控制系统。较早的PC-based控制系统是以工控机为核心，通过扩展带PCI接口的**板卡组成。PC-based借助于技术的发展，在运算、存储、组网和软件开放性方面具有优势。

    PLC和PC-based两者在技术特点上存在明显区别。PLC具有体积小、功耗低、抗干扰能力强；具有很高的可靠性，其平均无故障率时间间隔（MTBF）可达50万、甚至100万个小时；具有简单直观的编程模式(如梯形图)；具有内部实时时钟。而PC-based具有大运算能力；具有开放标准的系统平台和PCI接口；精美且的显示技术；丰富的组网能力。但系统的可靠性略差，如性能较好的IPC的平均无故障时间间隔约5万小时。此外，PC-based虽然具有很强的，但其多任务是非实时的，所以程序的周期反而没有高性能的PLC快。

    PLC更适合于设备控制，而PC-based更多地用于设备运行状态的监视。相对于PC-based而言，PLC具有配置灵活、体积小、适应恶劣环境、抗干扰性强、可靠性高等优点，但在软件功能及系统开放性等方面比PC-based稍差。当然，随着计算机技术和控制技术的不断发展，PLC和PC-based都在吸收对方的优点，以适应更多的应用现场。例如，PLC在中的应用远远多于PC-based在包装设备中的应用。

    随着PC-BASED的工业计算机（简称工业PC，与普通的计算机相比，它具有防尘、防振、抗电磁、耐高低温等优点）的发展，以工业PC、I/O及装置、控制网络组成的PC-BASED的自动化系统逐渐成为工业自动化的另一种实现方式。PC-BASED自动化系统源于PC，可完全融入到网络时代的信息系统中，具有高性能、低价格、系统开放、丰富的人才和应用基础等优势。

在我从事自动化的职业生涯近二十年的时间里，我发现现场调试的工程师的能力和工作水平的高低，对于一个项目的成败是较关键的因素。但许多工程师在赶赴现场执行任务前，缺乏必要的心理准备和技术准备，因此，到现场后根本无法发挥自己的能力。因此，在这里把自己的一些体会写出来，希望能够对所有的技术工程师有一些启发。

一、出发前的准备
从事PLC的技术支持的人，如果是要到现场开始进行系统调试，无论是对OEM客户，还是对一个过程控制的系统集成，都要在事先做好一些准备工作。就像一个“驴友”出行前，要更换自己的服装尤其是鞋子，带好水、食品，还要准备在野外的一些用品，如果是过夜的话，还要有帐篷、手电筒等一样，作为一个职业的PLC技术支持工程师，也有不少的东西是要准备的。
首先要安排自己的行程计划和衣食住行。如果是需要住宿的话，那么如何定机票、酒店（旅馆、），这里就不多说了。如果时间很长（如超过一个月），为了省钱，就要考虑在当地租房子了，尤其是出发的是一个小组，而不是一个人的时候。衣食住行，这些问题与普通的旅行是一样的，虽然这些问题对你完成任务的影响力并不亚于你的专业水平。想象一下，你到了现场，因为食物中毒导致一个星期拉痢疾的情况会对工作造成什么样的影响，就知道该准备那些东西了。通常，有经验的自动化公司的行政部门会为工程师考虑好这些情况，但是，作为工程师自己一定要进行确认，看看是否所有的事情都已经安排好了。
安顿好了衣食住行的后，要准备自己的工具。作为PLC的现场调试工程师，并不需要很多的调试工具。但是，一个螺丝、一台万用表，还是*的。另外，如果要与现场的仪表传感器进行系统联调的时候，还要有一台信号发生器来模拟现场仪表的信号，以确定当发生问题时，现场的信号是完好的。还有，一台结实的手提电脑，是你编程和调试的必需的工具。虽然这些工具你可以要求用户准备好，但是，作为一个职业的PLC工程师，如果连这几样工具都没有，会被用户怀疑你的职业水平的。其它的一些仪器仪表，如果需要的话，你可以向公司或者客户提出来，让他们提前准备，比如，示波器、稳压电源等等。毕竟这些不那么通用的仪器，通常是不可能随身携带或备用的。
有一些常被忽视的小东西，你准备了之后一定有用的。如，电气胶带、热缩套管、打火机（你吸烟的话自然会有，没有别人也会有），束线带、还有，如果现场接线已经完成了，要准备好一些与信号线相同的电缆，和一些固定基座的螺丝。你可能怀疑要这些做什么用，相信我，带上这些，虽然有些只值几分钱，但到了现场后，可能会节约你一天甚至几天的时间，尤其是你去的地方是在一个偏远的山区的时候。虽然在发货的时候厂家都有螺丝钉，但是到了现场什么都有可能发生，如果螺丝钉不够（而这是每次都必然发生的），会引起许多问题。
除了以上的东西，就是这次调试所要带的备品备件了。虽然现场的货物清单可能会已经考虑了备品备件的问题，但为了应付万一的情况，有些备件你较好还是自己要随身携带。首先是PLC的基板（有的成为机架）、电源、CPU模块，因为这些是一台PLC能够工作的基础，如果现场只有一套系统，那么这些模块就只有一个，如没有备分的话，一旦出现故障，你的所有的工作都必须停下来。因此较好带上一套。
其它的I/O模块和通讯模块，如果现场只有一个的，你都要考虑在多带一个。对于那些现场已经有两块以上的模块，你就不用考虑自己带了。

二、设计交底工作
如果系统设计不是你自己做的，那么在出发前，就要与系统的设计人员进行充分的沟通，对于不清楚和不明白的地方，一定要弄清楚，确保自己清晰地理解了要完成的工作目标，和设计者的意图。不要轻易否定设计者的方案，也不要轻易地说别人那里设计得不行。
但是，因为你是从事现场的工程师，因此，也不于设计者。你可以提出自己的建议。比如，PLC的机架和CPU模块和I/O模块的搭配原则，可能有时候，设计师不知道你所用的 PLC的机架有4槽、6槽和8槽，甚至12槽的，因此，也许全部都选了8槽的，而导致了几个槽的空缺，你可以建议它修改为4槽或6槽的。
方案设计中，较容易出问题的地方是通讯，现场调试较麻烦的地方也是通讯，所以对于通讯的部分，你必须清晰了解系统的框架结构，并且对需要进行通讯的东西在出发前就要全部进行一遍调试，而且要确认其中的所有需要通讯的模块是可以通讯的。比如，操作台电脑、触摸屏、PLC、变频器、其它的PLC、一些智能仪表和仪器，如果这些东西需要通讯的话，你必须要确认它们相互之间是可以通讯的，如果你不确认的话，就要与厂家联络，并亲自再试一次。如果PLC的节点数较多，要考虑距离和厂家CPU的限制。
如果系统较大，远程单元、本地机架数量、每个机架的模块数量的限制，并非出于系统功能和技术上的限制，而是由于使用规范性的限制。在系统硬件组态时，要考虑这些模块的搭配作用。
对于电源模块的配置,一个*的工程师应该能够做出比较合理的搭配。例如，电源模块通常有5A和10A的分别，如果模块较少，可以选用功率小的电源模块，如果模块较多，则应该选用大功率的电源模块。而一般，如果现场仪表需要PLC也供应24V直流电源而不是采用外部电源供电（如RTU）的情景，通常CPU所在的机架上选用大功率的电源比较合理。
此外，在I/O模块的安装时，根据不同的系统，通常同型号的模块放置在一起。但是，如果对于输出模块与输入模块形成回路的，则可以将一个回路的参量所涉及的模块放置在一个机架上（或一个CPU所控制的机架上）比较合理。有的设计师在设计的时候不会考虑这一点，你可以调整过来。
在选型的时候，因为各种PLC都有大型、中型、小型的分别，这些分别主要是由CPU模块的性能不同造成的。在实际上，并非一定大型的功能就是合适的。除了价格方面的考量之外，主要是，如果控制点数不多，小型的CPU模块完全可以胜任，则小型的CPU反而比大型的CPU模块工作还要可靠一些。因为，小型的CPU所涉及的资源少，而大型CPU的资源多，在程序执行中，为处理那些程序不需用到的资源时，也要分配时间去处理，这样不仅造成资源的浪费，可能在程序处理上不及小型CPU可以更单纯和稳定地工作。
在设计交底的过程中要指出的是，对于设计中的任何变更，你只能提建议，而不是擅自做修改。因为，你的职责是按照设计施工，而不是设计，因此，对于任何你发现的不合理的东西，你可以提出意见，但必须要等到设计变更确认书下到你手里后，你才能按照变更后的设计工作，尽管这个变更可能是你的意见。还有，即使较初的设计也是你做的，你在变更后，也要通知客户，并取得客户的书面同意。

三、装机步骤
到了现场后，进行系统安装前，需要考虑安装环境是否满足PLC的使用环境要求，这一点可以参考各类产品的使用手册。但无论什么PLC，不都能装设在下列场所：含有腐蚀性气体之场所，阳光直接照射到的地方，温度上下值在短时间内变化急遽的地方，油、水、化学物质容易侵入的地方，有大量灰尘的地方，振动大且会造成安装件移位的地方。

在使用控制箱时，在控制箱内OpenPLC安装的位置要注意如下事项：控制箱内空气流通是否顺畅(各装置间须保持适当的距离)，变压器、马达控制器、变频器等是否与PLC保持适当距离，动力线与信号控制线是否分离配置，组件装设之位置是否利于日后之检修，是否需预留空间，供日后系统扩充使用。
除了上述注意事项之外，还有其它注意事项要留意。
首先比较重要的是静电的隔离。静电是无形的，但可能因为不会对人造成生命危险，所以许多人常常忽视它。在中国的北方、干燥的场所，人体身上的静电都是造成静电损坏电子组件的因素。虽然你被静电打到的话，只不过是轻微的酥麻，但这对PLC和其它任何电子器件就足以致命了。
要避免静电的冲击有下列三种方式：在进行维修或更换组件时，请先碰触接地的金属，以去除身上的静电；不要碰触电路板上的接头或是IC接脚；电子组件不使用时，请用有隔离静电的包装物，将组件放置在里面。想象PLC里的元器件是一个娇嫩的婴儿，而那些静电会导致这个婴儿死亡，你就会更容易以正确的态度对待这个问题了。
基座安装(RACK)时，在决定控制箱内各种控制组件及线槽位置后，要依照图纸所示尺寸，标定孔位，钻孔后将固定螺丝旋紧到基座牢固为止。在装上电源供应模块前，必须同时注意电源线上的接地端有无与金属机壳连结，若无则须接上。接地不好的话，会导致一系列的问题，静电、浪涌、外干扰，等等。由于不接地，往往PLC也能够工作，因此，不少经验不足的工程师就误以为接地不那么重要了。这就像登山的时候，没有系上保护缆绳一样，虽然你正常前进的时候，保护缆绳没有任何作用，但一旦你失足的时候，没有那根绳子，你的生命就完结了。PLC的接地，就相当于给PLC系上保护缆绳。
在I/O模块安装时，须注意如下事项：I/O模块插入机架上的槽位前，要先确认模块是否为自己所预先设计的模块；I/O模块在插入机架上的导槽时，务必插到底，以确保各接触点是紧密结合的；模块固定螺丝务必锁紧；接线端子排插入后，其上下螺丝必须旋紧。由于现场的变压器、电机等影响，多少会有振动，如果这些螺丝钉松动了，会导致模块从机架中松开。

伺服就是一个提供闭环反馈信号来控制位置和转速.

伺服在半导体设备中的应用极其广泛,例如在涂胶机,光刻机等设备上均有,下面就关于的相关问题作出了整理,希望在今后的工作中能带来帮助.

1.伺服电机为什么不会丢步？

伺服电机驱动器接收电机编码器的反馈信号，并和指令脉冲进行比较，从而构成了一个位置的半闭环控制。所以伺服电机不会出现丢步现象，每一个指令脉冲都可以得到可靠响应。

2.对伺服电机进行机械安装时，应特别注意什么？

由于每台伺服电机后端部都安装有旋转编码器，它是一个十分易碎的精密光学器件，过大的冲击力肯定会使其损坏。

3.如何调节伺服电机，调节伺服电机有几种方式？

答：使用twin line软件对电机的pid参数、电机参数、齿轮比等进行调节。

4.我们想用伺服电机替换产品中的，应注意哪些问题？

a.为了保控制系统改变不大，应选用数字式伺服系统，仍可采用原来的脉冲控制方式；

b.由于伺服电机都有一定过载能力，所以在选择伺服电机时，经验上可以按照所使用的步进电机输出扭矩的1/3来参考确定伺服电机的额定扭矩；

c.伺服电机的额定转速比步进电机的转速要高的多，为了充分发挥伺服电机的性能，增加减速装置，让伺服电机工作在接近额定转速下，这样也可以选择功率更小的电机，以降。

5.用脉冲方式控制伺服电机的优点?

一 可靠性高，不易发生飞车事故。用模拟电压方式控制伺服电机时，如果出现接线接错或使用中元件损坏等问题时，有可能使控制电压升至正的较大值。这种情况是很危险的。如果用脉冲作为控制信号就不会出现这种问题。

二 信号抗干扰性能好。数字电路抗干扰性能是模拟电路难以比拟的。

当然目前由于伺服驱动器和运动控制器的限制，用脉冲方式控制伺服电机也有一些性能方面的弱点。一是伺服驱动器的脉冲工作方式脱离不了位置工作方式，二是运动控制器和驱动器如何用足够高的脉冲信号传递信息。

这两个根本的弱点使脉冲控制伺服电机有很大限制。

(1)控制的灵活性大大下降。这是因为伺服驱动器工作在位置方式下，位置环在伺服驱动器内部。这样系统的pid参数修改起来很不方便。当用户要求比较高的控制性能时实现起来会很困难。从控制的角度来看，这只是一种很低级的控制策略。如果控制程序不利用编码器反馈信号，事实上成了一种开环控制。如果利用反馈控制，整个系统存在两个位置环，控制器很难设计。在实际中，常常不用反馈控制，但不定时的读取反馈进行参考。这样的一个开环系统，如果运动控制器和伺服驱动器之间的信号通道上产生干扰，系统是不能克服的。

(2)控制的快速性速度不高。

6.伺服驱动器的“4”号报警是什么意思，?

答：这是电机错误，或者是编码器与电机的连线没有连接好，或者是动力缺相。

7.伺服驱动器“2”号报警，怎样解决，需要调节哪些参数?

答：应该调节驱动器控制信号的30号角使其是高电平。

8.如何根据客户的要求为客户选配伺服电机和减速机，所选的方案应为较佳。

答：根据功率选取减速机，选出合适的减速机尺寸，在根据减速机选择合适的伺服电机，一定要注意速度的选取。

9.伺服电机通电以前应做哪些检查工作？

答：检查电机与驱动器的连线，连线不能虚连，线不能接错。

10.控制伺服时，给信号时，伺服电机不转，振动?

答：u，v，w三相接错。