西门子模块6ES7331-7PF11-0AB0接线图形

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■即使在端条件下：系统运行的性及性始终是水资源管理领域的重中之重，这尤其适用于泵站设备。水泵应该保证饮用水稳定地供给到整个配送网络中的用户，灌溉水供给到农田以及降低地下水水位来保证露天矿山免受洪水灾害。WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR在以上情况下可轻松保证系统稳定运行，与此相比，传统自动化系统在端天气或环境条件下则会受到限制。

在水资源管理领域的很多应用中，WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR较普通自动化系统而言所具有的优势使其成为解决方案。这对于泵站设备在寒冷地带的室外安装尤其重要，如俄罗斯和哈萨克斯坦，这些国家的冬季气温可达到摄氏零下两位数以下。此外对于在中国、澳大利亚和美国的沙漠地区的应用同样十分重要，因为这些地区的灼热阳光照射到控制柜上会使其温度飙升。

■恶劣环境下的自动化系统

模块化、立于现场总线的WAGO-I/O-SYSTEM750系列XTR产品是专为恶劣气候和条件而设计的。750 XTR系列的主要特点：出色的绝缘强度、强的抗端天气、高的抗干扰和抗振动特性，扩展的温度范围保证了较高的运行稳定性，即使在-40 °C至+70 °C的环境条件下。这些系统优势使其昂贵又占用空间的空调组件，如空调、加热或隔热设备，且适用于较小的控制柜或接线盒。单配备空调组件也意味着可降低能源、布线和维护成本以及减少潜在的故障点。

在昼夜温差较大的地区，露水会对设备的正常运行产生不利的影响。这对于间断性设备运行尤其重要，因为水泵只会运行一段时间，停机期间设备会冷却进而形成凝露。但这对于WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR而言并非问题，因为WAGO控制器、适配器和I/O 模块具有抗短期凝露的特性，符合class 3K7(IEC EN 60721-3-3)标准。

■抗冲击和过电压保护

WAGO I/O-SYSTEM 750 XTR的另一大特性是增强的机械负载能力，这对于采矿业十分重要。在地下和露天矿山有大量用于降低地下水水位的水泵。由爆破和重型车辆引发的强烈冲击和振动在这些区域时有发生。XTR可抵御5 g的振动，符合DIN EN 60068-2-6标准(相当于50 m/s2的加速度),15 g的冲击(150 m/s2)和25 g的持续冲击(250 m/s2),符合IEC 60068-2-27标准。这些特性使其可直接安装到存在强烈振动和冲击的设备周边。

根据EN60870-2-1标准，WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR系列可抵御高达1 kV(< 60V,class VW1)和5 kV(≥ 60 V,class VW3)的脉冲电压，使其在泵站附近进行开关操作或出现雷击时可受到保护，从而保证系统运行稳定。该系统的另一大优势是降低干扰及提高了抗干扰能力。这使得它十分适于对硬件有高要求的远动应用。因此，750 XTR系列远动控制器支持在水资源管理领域应用普遍的远动协议，符合IEC 60870-5-101/-103/-104, IEC 61850-7, IEC 61400-25和 MODBUS。

■大容量内存

由于需要连续记录故障和测量数据，包括河流及水库的水位和吞吐量数据，WAGO-I/O-SYSTEM750 XTR的另一大实用特性是：以太网控制器上的SD存储卡插槽（750-880/040-000或远动控制器750-880/040-001）。数据存储器多可以扩展到32 GB，为其他应用预留了空间。

■水资源库文件具有完善的水泵控制功能

WAGO可提供专为水资源和过程控制应用设计的完善的CODSYS功能库。这些功能库可大大降低编程费用且简化系统运行。此的库文件中包含适于众多典型应用的预制系

统宏(含有可视化组件)。这样，用户仅需对一个水泵进行参数配置，然后可直接对系统进行调试。传统系统所需的编程成本可显著降低。调试过程也变得快速。WAGO同样可提供的客户服务，包括可根据客户特殊需求调整复杂任务的产品。

■结论

WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR系列是为严苛应用环境(如易受端气候、振动、冲击和浪涌影响的井、泵站、管道和废物处理厂等外部区域)而定制的解决方案。750 XTR是WAGOI/O-SYSTEM 750系列的升级之作，其不仅具有高度的灵活性、模块化和紧凑外形的基本优势，而且还具有可抵御端环境温度、抗干扰、抗峰值电压和振动的特性。这使其在水资源管理领域有了多可能性

PLC是专门为工业生产服务的控制装置，通常不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。但是，当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，都不能保证 PLC 的正常运行，因此在使用中应注意以下问题。
 一、工作环境
1． 温度
PLC 要求环境温度在 0~55℃ ，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大，基本单元和扩展单元之间要有 30mm 以上间隔；开关柜上、下部应有通风的百叶窗，防止太阳光直接照射；如果周围环境过 55℃ ，要安装电风扇强迫通风。
2． 湿度
为了保证 PLC 的绝缘性能，空气的相对湿度应小于 85% （无凝露）。
3． 震动
应使 PLC 远离强烈的震动源，防止振动频率为 10~55Hz 的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，采取减震措施，如采用减震胶等。
4． 空气
避免有腐蚀和易燃的气体，例如、等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将 PLC 安装在封闭性较好的控制室或控制柜中，并安装空气净化装置。
5． 电源
PLC 供电电源为 50Hz 、 220 （ 1±10% ） V 的交流电，对于电源线来的干扰， PLC 本身具有足够的抵制能力。对于性要求很高的场合或电源干扰特别严重的环境，可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1 的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。）还可以在电源输入端串接 LC 滤波电路。
三菱FX 系列PLC 有直流 24V 输出接线端，该接线端可为输入传感器（如光电开关或接近开关）提供直流 24V 电源。当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，使 PLC 接收到错误信息。
 二、安装与布线
1． 动力线、控制线以及 PLC 的电源线和 I/O 线应分别配线，隔离变压器与 PLC 和 I/O 之间应采用双胶线连接。
2． PLC 应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。
3． PLC 的输入与输出分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的 1/10 。
4． PLC 基本单元与扩展单元以及功能模块的连接线缆应单敷设，以防止外界信号的干扰。
5． 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。
 三、 I/O 端的接线
1． 输入接线
（ 1 ）输入接线一般不要过 30 米。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。
（ 2 ）输入 / 输出线不能用同一根电缆，输入 / 输出线要分开。
（ 3 ）尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。
2． 输出连接
（ 1 ）输出端接线分为立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。
（ 2 ）由于 PLC 的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此，应用熔丝保护输出元件。
（ 3 ）采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时选择继电器工作寿命要长。
（ 4 ） PLC 的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。
 四、外部电路
为了确保整个系统能在状态下工作，避免由于外部电源发生故障、 PLC 出现异常、误操作以及误输出造成的重大经济损失和人身伤亡事故， PLC 外部应安装必要的保护电路。
（ 1 ）急停电路。对于能使用户造成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得 PLC 发生故障时，能将引起伤害的负载电源切断。
（ 2 ）保护电路。正反向运转等可逆操作的控制系统，要设置外部电器互锁保护；往复运行及升降移动的控制系统，要设置外部限位保护电路。
（ 3 ）可编程控制器有监视定时器等自检功能，检查出异常时，输出全部关闭。但当可编程控制器 CPU 故障时就不能控制输出，因此，对于能使用户造成伤害的危险负载，为确保设备在状态下运行，需设计外电路加以防护。
（ 4 ）电源过负荷的防护。如果 PLC 电源发生故障，中断时间少于 10 秒， PLC 工作不受影响，若电源中断过 10 秒或电源下降过允许值，则 PLC 停止工作，所有的输出点均同时断开；当电源恢复时，若 RUN 输入接通，则操作自动进行。因此，对一些负载的输入设备应设置必要的限流保护电路。
（ 5 ）重大故障的报警及防护。对于易发生重大事故的场所，为了确保控制系统在重大事故发生时仍的报警及防护，应将与重大故障有联系的信号通过外电路输出，以使控制系统在状况下运行。
 五、 PLC 的接地
良好的接地是保证 PLC 工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。 PLC 的接地线与机器的接地端相接，接地线的截面积应不小于 2mm2 ，接地电阻小于 100Ω ；如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给 PLC 接上地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开；若达不到这种要求，也做到与其它设备公共接地，禁止与其它设备串连接地。接地点应尽可能靠近 PLC 。
 六、冗余系统与热备用系统
在石油、化工、冶金等行业的某些系统中，要求控制装置有高的性。如果控制系统发生故障，将会造成停产、原料大量浪费或设备损坏，给企业造成大的经济损失。但是仅靠提高控制系统硬件的性来满足上述要求是远远不够的，因为 PLC 本身性的提高是有一定的限度。使用冗余系统或热备用系统就能够比较有效地解决上述问题。
1． 冗余控制系统
在冗余控制系统中，整个 PLC 控制系统（或系统中重要的部分，如 CPU 模块）由两套相同的系统组成。两块 CPU 模块使用相同的用户程序并行工作，其中一块是主 CPU ，另一块是备用 CPU ；主 CPU 工作，而备用 CPU 的输出是被禁止的，当主 CPU 发生故障时，备用 CPU 自动投入运行。这一切换过程是由冗余处理单元 RPU 控制的，切换时间在 1~3 个扫描周期， I/O 系统的切换也是由 RPU 完成的。
2． 热备用系统

在热备用系统中，两台 CPU 用通讯接口连接在一起，均处于通电状态。当系统出现故障时，由主 CPU 通知备用 CPU ，使备用 CPU 投入运行。这一切换过程一般不太快，但它的结构有比冗余系统简单

 工件的热处理是机械加工过程中的重要工序之一，热处理过程通常是基于热处理炉完成的产品生产或加工过程的重要环节,稳定和的控温系统是热处理炉工作质量的保证。目前大多数热处理车间的电炉温度控制仍在使用电子电位差计（圆图表）和交流接触器，从准确度、控温水平及自动化程度等各方面均难以满足现代产品生产的要求；部分采用智能仪表的电炉，尚存在仪表操作复杂、易出差错的问题，在一定程度上限制了企业的发展。因此，热处理行业电炉控制系统迫切需要进行技术改造，引入现代测控技术，提高工艺装备水平。

 精简，采用RS—485工业现场总线结构，上、下位机分级控制。

 方便换连接设备。集中了传统仪表与计算机控制的优点，性高，便于操作、掌握。

 历史趋势曲线画面可显示一台炉中所有温区的曲线。

 丰富多彩的数据表现形式：实时数据、实时趋势曲线、历史趋势曲线，总貌图实时数据显示，把分散凌乱的工业现场集中到一台触摸屏上，实现高度集中的自动化控制。

屏上操作方便。工艺曲线数据下传、仪表同步启动/停止，实现每台炉同步工作。

 完善的数据记录功能。数据可保存10年以上，且可以通过U盘进行数据导出，实现打印，其性能均各种有纸或无纸记录仪。

 灵活的实时趋势曲线：测量值曲线显示，分组曲线显示。

 完善的报警功能，具有报警事件自动报警功能，报警参数可随时调整。

 强大的用户权限管理功能，用户权限由管理员自由分配。对关键参数设置、改动具有密码保护，只有设备管理员方可进行改和设置，系统所有用户初始密码均为“123456”，用户可自行修改密码。

程序曲线编程灵活，存储方便，同炉仪表下传相同曲线参数，同时控制“启动/停止”功能。

 该软件成功应用于台车炉、实验电炉、辊底炉、窑炉，恒温箱等各行业，并运行多年，具有很高的稳定性和性，良好的系统扩展性。

工业以太网即在工业领域使用的以太网，一般是数据链路层和物理层使用目前商用以太网的标准，而应用层被各个厂家重新定义，如西门子PROFINET，贝加莱POWERbbbb等，为的是使以太网具有实时传输的性能，适合工业现场的使用要求。而商用以太网是以办公自动化为目标设计的，并不符合工业环境和标准的要求。二者的区别如下：

1、通信的确定性

工业控制网络不同于普通数据网络的大特点在于它满足控制作用对实时性的要求，即信号传输要足够快和满足信号的确定性。实时控制往往要求对某些变量的数据准确定时刷新。由于以太网采用CSMA/CD方式，网络负荷较大时，网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时要求，故传统以太网技术难以满足控制系统要求准确定时通信的实时性要求，一直被视为“非确定性”的网络。

2、通信的实时性

在工业控制系统中,实时可定义为系统对某事件的反应时间的可测性。也就是说，在一个事件发生后，系统在一个可以准确预见的时间范围内做出反映。然而，工业上对数据的传递的实时性要求十分严格，往往数据的新是在数十ms内完成的。而同样由于以太网存在的CSMA/CD机制，当发生冲突的时候，就得重发数据，多可以尝试16次之多。很明显这种解决冲突的机制是以付出时间为代价的。而且一但出现掉线，那怕是仅仅几秒种的时间，就有可能造成整个生产的停止甚至是设备，人身事故。

3、高稳定性与性

传统的以太网在设计之初并不是为工业应用而设计的，没有考虑工业现场环境的恶劣的工况，严重的线间干扰以及机械、气候、尘埃等条件的恶劣，而且以太网的抗干扰(EMI)性能非常差，应用于危险场合时，不具备本质性能。因此对设备的工业性提出了高的要求。同时在生产环境中工业网络具备较好的性，可恢复性，以及可维护性。即保一个网络系统中任何组件发生故障时，不会导致应用程序，操作系统，甚至网络系统的崩溃和瘫痪。

4、性

在工业生产过程中，很多现场不可避免地存在易燃、易爆或有毒气体等，对应用于这些工业现场的智能装置以及通信设备，都采取一定的防爆技术措施来保证工业现场的生产。在目前技术条件下，对以太网系统采用隔爆、防爆的措施比较可行，即通过对Ethernet现场设备采取增安、气密、浇封等隔爆措施，使现场设备本身的故障产生的点火能量不外泄，以保证系统运行的性。对于没有严格的本安要求的非危险场合，则可以不考虑复杂的防爆措施。(今天的转发暗号：亿维公司口号：信赖，源自品质；信任，铸就）

工业系统的网络是工业以太网应用考虑的另一个性问题。工业以太网可以将企业传统的三层网络系统，即信息管理层、过程监控层、现场设备层，合成一体，使数据的传输速率快、实时性高，并可与Internet无缝集成，实现数据的共享，提高工厂的运作效率。但同时也引人了一系列的网络向题，工业网络可能会受到包括病毒感染、的非法入侵与非法操作等网络威胁。

5、总线供电问题

总线供电(或称总线馈电)是指连接到现场设备的线缆不仅传输数据信号，还能给现场设备提供工作电源。以太网从设计之初就没有考虑到这一问题，而工业现场存在着大量的总线供电需求。

正因为有以上诸多问题，普通的商用以太网是不能够直接用于工业现场的控制的。为了解决这些问题工业以太网便应运而生

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