西门子6ES7235-0KD22-0XA8库存

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自动化系统所使用的各种类型PLC中，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力，另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。 

电磁干扰类型及其影响 

影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是干扰源。 

干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声波形性质来划分。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，可分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，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)电压迭加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电时，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，影响测控信号，造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因)，这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两间的干扰电压，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，这种干扰叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。 

电磁干扰的主要来源 

1．来自空间的辐射干扰。空间辐射电磁场(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，其分布为复杂。若PLC系统置于其射频场内，就会受到辐射干扰，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；二是对PLC通信网络的辐射，由通信线路感应引入干扰。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为严重，主要有下面三类： 

类是来自电源的干扰。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，后换隔离性能高的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，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电流，尤其是电网内部的变化、开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源，但因其机构及制造工艺等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。 

二类是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息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；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，这种往往非常严重。 

由信号引入的干扰会引起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。 

三类是来自接地系统混乱的干扰。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。当发生异常状态如雷击时，地线电流将大。 

此外，屏蔽层、接地线和大地可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内会出现感应电流，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，所产生的地环流就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贮，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。 

3．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，如逻辑电路相互辐射、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制造厂家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。 

抗干扰设计 

为了**系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰，从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施：抑制干扰源、切断或衰减电磁干扰的传播途径、提高装置和系统的抗干扰能力。这三点就是抑制电磁干扰的基本原则。 

PLC控制系统的抗干扰是一个系统工程，要求制造单位设计生产出具有较强抗干扰能力的产品，且有赖于使用部门在工程设计、安装施工和运行维护中予以考虑，并结合具体情况进行综合设计，才能**系统的电磁兼容性和运行性。进行具体工程的抗干扰设计时，应主要注意以下两个方面。 

1．设备选型。 

在选择设备时，要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性，尤其是抗外部干扰能力，如采用浮地技术、隔离性能好的PLC系统；其次还应了解生产厂家给出的抗干扰指标，如共模抑制比、差模抑制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作等；另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩。 

在选择国外进口产品要注意，我国是采用220V高内阻电网制式，而欧美地区是110V低内阻电网。由于我国电网内阻大，零点电位漂移大，地电位变化大，工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上，对系统抗干扰性能要求高。在国外能正常工作的PLC产品在国内工业就不一定能运行，这就要在采用国外产品时，按我国的标准(GB/T13926)合理选择。 

2．综合抗干扰设计。主要考虑来自系统外部的几种抑制措施，内容包括：对PLC系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是动力电缆应分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。另外还利用软件手段，进一步提高系统的性。 

主要抗干扰措施 

1．采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰。 

在PLC控制系统中，电源占有重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源(如CPU电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在对于PLC系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好的电源，而对于变送器供电电源以及和PLC系统有直接电气连接的仪表供电电源，并没受到足够的重视。虽然采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器，以减少PLC系统的干扰。 

此外，为**电网馈电不中断，可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电，提高供电的性。而且UPS还具有较强的干扰隔离性能，是一种PLC控制系统的理想电源。 

2．正确选择电缆的和实施敷设。 

为了减少动力电缆尤其是变频装置馈电电缆的辐射电磁干扰，笔者在某工程中采用了铜带铠装屏蔽电力电缆，降低了动力线产生的电磁干扰，该工程投产后了满意的效果。 

不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敷设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠行敷设，以减少电磁干扰。 

3．硬件滤波及软件抗干扰措施。 

信号在接入计算机前，在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰；在信号两间加装滤波器可减少差模干扰。 

由于电磁干扰的复杂性，要根本干扰影响是不可能的，因此在PLC控制系统的软件设计和组态时，还应在软件方面进行抗干扰处理，进一步提高系统的性。常用的一些提高软件结构性的措施包括：数字滤波和工频整形采样，可有效周期性干扰；定时校正参考点电位，并采用动态零点，可防止电位漂移；采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件保护等。 

4．正确选择接地点，完善接地系统。 

接地的目的通常有两个，一为了，二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。 

系统接地有浮地、直接接地和电容接地三种方式。对PLC控制系统而言，它属高速低电平控制装置，应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响，装置之间的信号交换频率一般都1MHz，所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式，各装置的柜体接地点以单的接地线引向接地。如果装置间距较大，应采用串联一点接地方式，用一根大截面铜母线(或绝缘电缆)连接各装置的柜体接地点，然后将接地母线直接连接接地。接地线采用截面大于22mm2的铜导线，总母线使用截面大于60mm2的铜排。接地的接地电阻小于2Ω，接地埋在距建筑物10～15m远处，而且PLC系统接地点与强电设备接地点相距10m以上。 

信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地。多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接地。 

本文小结 

PLC控制系统的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制干扰，对有些干扰情况还需做具体分析，采取对症的方法，才能够使PLC控制系统正常工作,**工业设备运行。

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**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**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。 

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，容易使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，对一些易过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**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。

系统采用德国西门子S7-300 PLC可编程控制器、分布式I/OET200M和工控机（装载Wi和PROFIBUS－DP适配卡CP5611）构成DCS系统，系统结构框图见1所示。PROFIBUS－DP 作为设备控制层网络平台；WinCC、MPI网作为监控层的人机接口及系统维护（网络编程、人机接口备用站）平台；以太网作为数据管理、生产及设备管理层的网络平台。
其中四台S7-300PLC可编程控制器作为下位来实现所有信号的采集、运算、调节，分别为：温度控制、牵引控制、压力控制以及辅助控制现地单元，S7－300的特点是：模块化、无排风结构、易于实现分布、运行、。工控机主要安装Wi适配器以及机组状态监视、工艺数据存取、机组系统控制、与车间级的工艺控制服务器和生产计划服务器相连，以便与厂级的MIS系统无缝连接。其中CP5611卡为 S7－300型PLC与工控机的通讯接口卡。同时，为便于与车间级以及厂级的MIS系统相连，在Wi控制器（工业控制计算机）内安装了D－bbbb的网卡，通过Ethernet与车间级的工艺控制服务器、生产计划服务器以及车间服务器相连。
在生产线上，需要控制的参数与量为：
· 牵引电机：包括牵引前电机、牵引后电机、张力控制电机以及六台熔岩电机泵。其中牵引前电机、牵引后电机、张力控制电机由牵引控制PLC的D/A模块为MicroMaster420变频器提供模拟输入信号，然后由变频器控制三相异步电机的运行，同时由继电器输入/输出模块控制各台电机的起与停。
· 温度控制：电缆连续盐浴硫化机组共要监测32点温度信号，同时还要控制10台工业电炉为无机物加温并使之熔化。硫化管上安装由热电偶以及温度变送器，将1800～2200℃的温度信号转换为标准的0～10V信号，备PLC的AI模块采集，同时利用继电器输出启动无触点功率模块开关，使电炉通电升温，同时实时监测熔盐温度，构成一温度闭环控制系统，其中电炉的电流采用PID控制方法。
· 压力控制：橡胶经过橡胶挤出机组机制在电缆上后，经过牵引前电机、后电机以及张力控制电机的配合，进入熔岩硫化管内，硫化管内的熔岩的多寡决定了其压力的大小。管壁上安装了20各压力传感器和变送器，其输出信号供压力控制PLC的AI模块采集。
· 在连续硫化机组中，还有许多的数字计量表和电气开关状态需要实时采集和控制，因此，这些量的采集与控制由辅助控制PLC完成。
· 电控柜中需要实时监测单元信号、柜内温度信号（防止个别继电器短路而引起着火）、湿度信号、烟雾度等信号，因此采用SIEMENS的新型分布式I/O产品ET－200M作为机柜现地监控单元。
四个现地控制单元的基本配置与模块为：
· 电源模块：PS307－lK，120／230VAC， 24VDC／10A；
· CPU318—2：512K字节I／0可扩展至l024点。可设定2个Profibus—DP接口。它完成运行状态参数的实时监测监测，实时进行逻辑判断，CPU318有4种操作选择：RUN—P、RUN、S**和MRES运行方式；
· 模拟量输入模块：SM331(8路输入)。它把温度、压力变送器输出的模拟量转换为数字信号，并将数字信号送到PLC的控制单元，供PLC做出状态参数的逻辑判断；
· 数字量输入模块：SM321。16路输入2个，32路输入1个，完成电机运行状态监测和PLC电机分批自启动系统运行、调试状态监侧，电机运行状态信号通过电机操作回路中的接触器辅助接点接至该模块；
· 数字量输出模块：SM322(输出8路)。接受PLC控制单元的指令，完成电机驱动信号输出，通过出口中间继电器，驱动电机操作回路，完成电机分批自启动；
· 模拟量输出模块：SM332（AO 2 x 12 位），主要给变频器提供0～10V控制信号，实时控制三相异步电机的运行。
· 分布式IO使用ET200M，包括以下部件： 电源PS307，Profibus模块ET200M，数字量输入，数字量输出，模拟量输入。
PLC采用了四个框架，在RTU信号柜内有三个，其中一个为备用扩展框架；另一个在操作台内，通过IM361扩展连接，这样简化了接线，大大地提高性。

3 系统实施策略
3.1 温度控制策略


电缆橡胶硫化的温度、压力由物熔化并作载体实现，而熔盐的熔化由工业电炉控制，实时控制工业电路的电流也就实现了温度的实时控制。温控采用PID调节时，在进行PID调节时，比例调节反映系统偏差的大小，只要有偏差存在，比例调节就会产生控制作用，以减少偏差。微分调节根据偏差的变化趋势来产生控制作用，它可以改善系统的动态响应速度。积分调节根据偏差积分的变化来产生控制作用，对系统的控制有滞后的作用，可以静态误差。增大积分时间常数可提高静态精度，但积分作用太强，特别是在系统偏差较大时会使系统调量较大，甚至引起振荡。因此，本系统中，我们采用如下温控策略，组成智能控制系统
· 实际温度Ｔ1时，为加快响应速度，全功率加热。
· 实际温度位于[Ｔ1～Ｔ2]范围内时，为避免积分饱和，分离积分项，采用ＰＤ控制。
· 实际温度位于[Ｔ2～Ｔ3]范围内时，采用PID控制。
· 实际温度位于[Ｔ3～Ｔ4]范围内时，采用自适应PID控制。
· 当实测温度Ｔ>Ｔ0+ξ且在采样周期中，温度持续上升，则继电器断开
· 在采样周期中，温度持续下降，则继电器接通，其它情况实行PID控制。(死区阀值ξ本系统取为1℃)。这种控制方法不仅考虑了实测温度和设定温度的偏差，而且考虑了实测温度的变化趋势，可减少调和波动，具有自适应的效果。
· 实测温度大于Ｔ4时，接通风扇电源，强制制冷。Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3的选择为：
Ｔ1=Ｔ0×87％，Ｔ2=Ｔ0×95%，Ｔ3=Ｔ0－20℃，Ｔ4=Ｔ0＋20℃。(Ｔ0：设定温度)
3.2 系统性设计
3.2.1 PLC输出端的性措施
PLC输出模块内的小型继电器的触点很小，断弧能力很差，不能直接用于厂级AC220V～380V电路中，用PLC驱动外部继电器，用外部继电器的触点驱动DC220v的负载。同时较多的AC220V～380V电磁阀内部有与其线圈串联的限位开关常闭触点，电磁阀线圈通电，阀芯动作后，是用阀内部的触点来断开电路的。在这种情况下，要选用触点较小的小型继电器来转接PLC的输出信号。
3.2.2 安装与布线的注意事项
由于本系统PROFIBUS－DP要完成所有数据通信，因此对通信电缆要求性高应选用SIEMENS并提供的电缆。
由于本系统中用到了大功率可控硅装置，PLC应远离强干扰源。PLC不能与高压电器安装在同一个开关柜内，在柜内PLC应远离动力线(二者之间的距离应大于200mm)。与PLC装在同一个开关柜内的电感性元件，如继电器、接触器的线圈，应并联RC消弧电路。PLC的I/O线与大功率线应分开走线，如要在同槽中布线，信号线应使用屏蔽电缆。交流线与直流线应分别使用不同的电缆，开关量、模拟量I/O线应分开敷设，后者应采用屏蔽线。不同类型的线应分别装入不同的电缆管或电缆槽中，并使其有尽可能大的空间距离。

4 系统软件设计
测控软件是本系统的关键所在，同时也是难点。包括上位机测量软件及PLC 控制软件2 大块，测量软件主要由人机界面程序模块、数字信号处理程序模块、数据库程序模块等组成，均采用Visual C＋＋编程，在控制过程中，主程序可随时通过DAO 利用SQL 查询语句读写数据库中的相关数据。在生产结束之后，可以进行工艺阐述数据统计操作，可以任意选择统计开始时间和结束时间，计算机自动对该时间段的所有测量数据进行分类统计。并可以用条状图或者饼状图的形式直观的显示出来，相关数据可以进行备份、删除、导出、打印报表等操作，以利于厂家了解产品质量状况并采取有效措施改进生产工艺。
在上位机上，以WinCC 为人机接口的Wi 系统，通过WinCC将时间取样数据和事件记录在数据库,可通过趋势曲线的形式反映温度、压力的历史记录。它具备完善的监控功能。包括设备运行状态、检测与执行器件工作状态、网络工作状态、过程参数、故障诊断及定位、各类报警信息、设备/器件状态信息等等。同时配置SQL Server 2000 数据库服务系统，是系统数据存贮、处理、分析及服务。数据库服务器向上连接生产管理部门（如工艺部、生产部），向下连接各个Wi 系统，实现了生产任务、工艺指标的下发调度及实际过程参数的采集、归档，并终生产出生产报表和质量分析报表，为车间、生产管理部门及决策部门提供、真实的数据服务。实际上，SIMATIC Wi－基于PC的自动化套件非常适合于有大量或快速的数据处理与控制相集成，有复杂的控制算法、数据与信息集成、快速的通讯和I/O处理、集成运动控制、集成视频控制的自动化系统。它充分利用日新月异IT的技术成果，满足自动化用户不断增长的提高生产率、降和企业信息化的需求，迎接电子商务时代的到来。
Wi采用与SIMATIC S7系列控制器相同的编程工具STEP 7、现场总线Profibus－DP及和分布式I/O系统ET200，SIMATIC基于PC的自动化套件便于工程师针对不同用户需求和应用场合灵活选择PLC或PC的解决方案，对程序进行任何修改。实际上，Wi是S7－300的实时系统，且集成了Microsoft的OPC Server。
同时利用Wi对四台下位机进行实时控制，我们采用梯形图语言进行编程。由于本温控系统中每一回路采用的控制策略及所完成的功能均相同，为使程序清晰、简洁，易于修改、调试，我们通过结构化方法将每一回路的编程模块化，通过FB模块封装各加热段控制功能：我们设计一个比例调节功能块FB20，它主要由功能块FB10和功能块FB43组成，由FB10根据温度偏差进行PID运算，计算出被控量，再由FB43将其转换成脉冲信号，完成脉宽调制功能。程序中通过在一个采样周期中8次调用功能块FB20来实现10个回路温控调节。本系统中比例调节功能块FB20应用在一个固定间隔循环的组织块(OB35)中，当允许循环中断时，OB35以固定的间隔(本系统设为10秒，等于采样周期)循环运行。
通过这个项目可以发现：随着PC 机及网络技术在工业现场的快速发展，基于PC 的自动化产品解决了传统PLC不足之处，它的大容量实时数据处理，大容量的系统资源，方便的网络联接，强大的可视化功能，快速的指令处理等能力，会使该类产品在工业自动化领域中得到越来越多的应用。

5 结束语
目前，该项目已正式在国内两大电缆厂运行，控制效果及各项功能指标均满足生产工艺要求。系统充分体现了分散控制、集中管理的设计思想。系统的监控功能、数据管理功能在同类控制系统中处于较为水平；Wi系统配以S7－300、ET200分布式I/O以及Profibus，达到了预期的目标。SIEMENS公司为我国的工业自动化不仅提供了的硬件解决方法，为我国企业实现生产自动化提供了的解决方法，使得系统的开发、集成时间大大缩短，节约了投资费用。