西门子模块6ES7232-0HD22-0XA0型号大全

西门子模块6ES7232-0HD22-0XA0型号大全

1  引言
    120t连铸机是济钢“十五”结构调整的重要组成部分，是济钢“十一五”向质量品种要效益的关键作业工序，其设备是否能顺利的运行，直接关系到热轧原料供应的稳定性。但是，自连铸机投产以来，设备方面出现很多问题，影响了正常的生产组织，特别是今年连铸机承担着热轧、厚板的原料供应，而热轧卷的附加值远一般板材，因此，连铸机设备化改造迫在眉睫。

2  连铸机控制系统构成
    连铸机自动化系统采取“三电一体化”的设计思想，采用新的plc产品s7-400系列，该模块上有以太网接口、mpi接口、远程i/o接口、串行口等，可根据不同的需要，串入不同的通信网络。s7-400内存大，运算速度快。该系统在自动化控制方面分为l1(基础控制)， l2(过程控制)两级控制，在网络结构上利用各种plc通信处理器构成不同应用不同层次plc网络，采用profibus现场总线控制构成plc网络，可以实现在线监控和在线编程plc主要采用s7-300、 s7-400及c7系列作为主站，远程i/o、变频器等智能单元作为从站，主站与从站采用现场总线profibus_dp与从站进行通讯。同时，为了满足各主plc、 各单体设备之间数据的传输，一级系统的通讯网络采用siemens工业以太网，tcp/ip开放协议，光缆介质，通信速率 10mb/s，采用环形拓扑结构，进行信息的交换如图1所示。

图1  网络系统构成

3  连铸机系统分析
    连铸机自投产以来，多次发生设备事故导致停机，严重影响了生产的正常组织，主要表现在以下几个方面。
3.1 铸流跟踪控制系统
    变频器采用siemens书本型变频器(masterdrivers  vc )作为dp从站，主站与从站之间采用profibus总线进行通讯；变频器采用编码器速度反馈组成速度闭环，实现矢量控制。拉矫电机共有20台，每台电机配有一个编码器，其中的3个编码器在铸流跟踪系统中起着的地位,通过编码器反馈计算出来的跟踪值，作为整个控制系统的基点，从而实现驱动辊的自动升降，扇形段的自动控制及驱动辊压力和热坯压力的转换等功能的实现，因此，编码器工作正常与否，将直接决定连铸系统是否能够正常作业。在生产过程中，变频器时常报警，经仔细检查多为编码器故障，编码器故障主要集中在编码器插头焊接处，编码器插头焊接所用电缆为10×1.5mm2的硬线，且编码器插针针脚较短，焊接不牢固，受到外界碰撞时很容易开焊，造成线路开路或虚接，致使变频器报故障。反馈值出现问题，导致计数跟踪不准确，甚至影响正常的生产组织。
3.2 切割车控制系统
    实际生产过程中切割车割变频器经常发生出现故障复位后不能正常工作的情况，严重影响了正常的生产组织，造成这种情况的原因是：当变频器出现故障时，割没有到达的位置(如：割原始位，铸坯边缘，两相遇限位等)，plc无法检测到割的位置，所以plc对变频器一直有信号给定，在变频器正常工作之前有给定，变频器是不能工作，所以在割变频器出现故障之后，使plc没有输出给定是解决问题的前提。
3.3 去毛刺控制系统
    在生产去毛刺过程中，频繁出现变频器因过载跳闸故障，出现故障后，需要电气维护人员对变频器需要复位，从而影响下一块板坏的去毛刺效果，因此，为保证生产的正常进行，需要对plc控制系统编程及对变频器参数和线路进行改造，并且实现去毛刺程序上网监控和可视化界面的操作。现场设备运行过程中，为保证去毛刺机的去毛刺效果，出坯辊道打到“远程自动”模式，严禁使用“远程hmi手动”和“就地”操作模式。在生产过程中，操作人员应尽量使用“自动”方式，维护人员加强点检力度，但在实际运行操作过程中难免出现一些问题影响使用“自动”模式。比如出现堵坯现象，因喷印转“hmi手动”模式等等，在一定程度上影响了去毛刺的效果。因此，很有必要对辊道速度进行修正。
3.4 hmi画面的制做
    在实际生产运行过程中，hmi存在许多的问题，比如设备动作信号的取错、历史曲线的不完整、历史报警记录的错乱等等，给生产和问题的核对带来了很多的不便，因此，需要对 hmi画面进行的完善制做。
3.5 plc程序的完善
    在生产作业过程中，为追求化、高节奏、高产量，在程序控制方面表现出了很多不适应现场的现象，在某种程度上制约着生产潜能的发挥，因此，对部分原plc控制系统进行进一步的改造完善。

4  连铸机控制系统改造
4.1 铸流跟踪系统在连铸机中的改造
    因为铸流系统编码器的报警，导致改编码器失去计数功能，在铸流跟踪过程中，易导致事故的发生。我们自己组织力量，经过认真研究、分析、论证后，认为编码器电缆走向不合理、未采用通讯电缆、未做有效屏蔽接地等原因，是造成编码器报警的根本原因，因此，我们着重做了以下几个方面工作。
    (1) 电缆路由重新敷设。铸流跟踪系统的频繁报警大可能就是外界信号干扰所致，但我们并没有找到直接的干扰源。原编码器电缆同变频电机电缆一同敷设到柜内变频器，有一定的磁干扰。为可能的信号干扰，经过合理选择改变电缆桥架路由，与动力电缆、变频电缆分向敷设，避免多次谐波磁通对该通道的干扰。避开一切强力电源，避免了外界信号的干扰。
    (2) 编码器插头连接电缆的换。原设计电缆截面为1.5平方毫米硬线，在焊接好后由于电机或外界的振动，在正常运行过程中会振断或开焊。现改为标准的0.75平方毫米多芯软电缆，将所有的插头全部重新焊接以增加稳定性，杜绝开焊现象，排除因开焊问题造成编码器报警。原通讯电缆无屏蔽防护，且不是双芯对绞，即非电缆，也是导致编码器报警的重要原因，为这一可能性，通过查找资料确定电缆选型，替换为编码器通讯电缆。
    (3) 安装屏蔽接地系统。原设计电缆屏蔽线只压接在端子排上，屏蔽效果不好。为增加电缆屏蔽的性，现将所有的编码器电缆的屏蔽线统一接在铜排上，统一接地。并且使每个柜内铜排互联，确保接地。
    (4) 控制程序修正。在实际控制过程中，编码器检测单位移动距离设置数值较小为0.3mm，现在为了避免外界的影响，将编码器检测单位移动距离设置为3mm。增大了误差检测范围，有效地了由于瞬间信号干扰而产生的报警。从而保证了数据参数的正常计算传输，编码器计数，定位准确。
4.2 切割车割变频器改造
    micromaster 440系列变频器参数设置中有3个参数是可以作为变频器故障的参数，而变频器上有3组端子可以作为数字量输出点，我们可以将变频器故障通过数字量输出点，传输给plc的数字量输入模块，参与割行走的控制，当变频器出现故障后，plc终止对变频器输出信号，变频器没有给定，复位后就会处于正常准备状态。
    (1) 增加相遇限位。为防止在生产过程中的两相撞问题，我们进行了加装常闭点相遇急停限位改造，并加大两相遇之间的距离约1cm，使之有双重连锁。
    (2) 使用拖链电缆。电缆受损是解决问题的关键所在，为此，利用检修时间，逐步用进口电缆换切割车现用电缆，现已经将割两个电机和2#大车电机及相遇限位电缆全部进行了换，并随时检查电缆受损情况。
    (3) 变频器改造。变频器信号检测改造；原设计中，并没有把变频器故障信号采集到plc程序中，在生产过程中变频器故障状态下plc一直对变频器有给定，要解决此问题，对变频器进行参数设定。变频器参数设置中有3组端子可以作为数字量输出p0731，p0732，p0733，如图2所示。

图2  变频器接线原理图

    如果用组可以设置p0731= 52.3(带一个开点，一个闭点，com为＋24v)
    如果用二组可以设置p0732=52.3
    如果用三组可以设置p0733= 52.3(参数值52.3为变频器故障)
    本次对割变频器的改造采用的是二组端子p0732=52.3，变频器22号端子(com)为外部＋24v电源输入，21号端子为故障输出，在正常变频器无故障的情况下，继电器2闭合，21号端子输出＋24v的高电平，为保护数字量输入模块，特别添加中间继电器将外部信号与内部信号隔离，继电器辅触点开关量作为输入点输入模块(1#割为i2.6，2#割为i2.7)。
    将i2.6和i2.7，作为割运行(干预前进，起切，自动后退，干预后退，正常可调速切割)的条件添加到切割车程序fc8割运动fc9机旁操作两个功能中。这样就可以保证只有在变频器无故障时，plc才会向变频器发出速度给定信号。
4.3 去毛刺控制系统
    去毛刺机是保证板坯质量关键设备之一，如果出现故障将影响给热轧厂供料损害我分厂形象。去毛刺机属于冲击性负载，对系统损害较大，易发生设备故障，使生产组织很被动。由于去毛刺辊的头磨损较快，要对控制参数经常调整。现在每次调整先要使用编程器联网，调整时间较长。进行网络改造后可操作人员通过hmi随时掌握去毛刺机的运行情况并根据设备情况随时调整。
    (1) 变频器复位功能。对plc编程，变频器参数设定，增加故障报警指示灯，当变频器出现报警时，指示灯亮，提醒操作人员对其进行确认，此时，操作人员按下按钮，信号进入plc，plc输出给继电器，继电器输出给变频器，对变频器进行复位。
    (2) 实现plc程序网上在线和画面监控。原设计去毛刺plc控系统没有上网，不能实现pc机的程序监控，为方便维护和操作，增加cp5613卡和通讯线，实现了plc程序的pc机监控，为进一步方便维护和操作，制做监控操作画面，及时了解设备运行情况，如图3所示。

图3  去毛刺监控画面

4.4 hmi的制作
    (1) 增加事件记录。在原设计事件记录中，有许多关健的现场设备动作信号(如同步光电管信号、横移车限限位信号等等)没有采集到监控画面中，现场设备动作过场不动及时了解和监控，因此增加事件包括报警记录32处，如图4所示。

图4  报警事件记录窗口

    (2) 增加历史曲线。连铸机控制系统现场有很多的过程量设备，需要对其实现实时监控和查巡功能，但在实际的设计运行过程中，出现了过程量信号错乱和部分过程量没有在hmi连接，无法实现实时监控，因此添加变量记录，如图5所示。不断完善过程量历史曲线达12处，如图6所示。

图5  变量记录窗口

图6  添加历史曲线窗口

    (3) 历史报警记录添加。在查巡历史报警记录中，发现在同一个时间同一个设备出现两种相反的动作，而实际现场设备动作正常，给事故分析和查巡历史报警带来了不便，也给现场设备的维护工作带来了疑惑，于是经过查阅资料，仔细钻研分析，不断测试，终解决了此问题，修改设置3处，完善历史报警400余处，如图7所示。

图7  历史报警窗口

4.5 plc程序控制的改造
    为适应现场生产的需要，增加了中包预热位记忆功能、铸流同步值范围扩大、辊道速度控制改造、增加连锁等功能， plc编程90余处，使连铸机 plc控制系统的适应了现场生产的需要，为“质量品种年”保驾。

5  技改项目评估
5.1 时间对比分析
    改造前月平均故障时间在20小时以上，给生产的正常组织带来被动，改造后设备稳定系数大大提高，大大降低了事故发生率，给生产的正常组织奠定了基础。
5.2 使用效果
    从2007年2月份，我们完成了连铸机控制系统攻关，期间与相关单位密切合作，找出了设备改造方案，使之快速、简洁、易懂、易接受，现在通过各项技术推广以后， 效率明显提高，特别是铸流跟踪系统、切割车控制系统、去毛刺控制系统等等月事故故障率降为0.5小时/月。了良好的现场应用效果。
5.3 减少硬件损坏的措施
    在软件方面使其完善适应现场的需要，相应减少了现场设备硬件方面的损失，改造后运行近7个月未出现任何问题， 特别是改造后板坯的去毛刺效果明显好转，提高了板坯质量，降低了劳动强度。

6  结束语
    实践证明，通过对连铸机系统的研究和攻关，大限度的发挥了连铸机的潜力，有效的提高了系统运行的性、性，提高了铸坯质量，为连铸机的正常生产运行提供了的。

1  引言
    秦公司轧钢部2006年10月份投产以来，由于市场的需求，秦公司4300mm项目主体设备定尺剪，采用滚切式设计，弧形上刃沿着直线型下刃滚动实现剪切。定尺剪设置在双边剪的后方，是剪切线的后一道工序。其主要作用是将钢板切成所需要的长度，其机械主要组成：剪子本体、板、传动减速机、踢尾装置、剪刃和盒、压紧装置、剪刃间隙调节装置、测量辊。
    主要性能指标是：定尺剪采用滚切式剪切；剪切钢板厚度为5～50mm；剪切温度：max150℃；大剪切力定尺剪为14000kn；连续剪切次数为24次/min， 剪切钢板宽度为1500～4200mm，剪切钢板大长度42000mm， 辊道快速2m/s， 慢速1m/s[1，2]。
    生产以来，主体设备定尺剪基本上全是满负荷运行，通过近3年的使用情况反馈，发现设备控制程序的一些连锁不满足目前生产需要，例如：定尺剪测量辊运动序列，定尺剪压脚压下序列，辊道跟踪盲区等。

2  系统分析与优化
    自动控制系统，定尺剪控制由一台西门子simatic plc s7-400控制，有以下模块构成，处理单元cpu416-3， 带有一张2m ram存储卡，断电后可以存储cpu内程序。cp 443-5是用于profibus系统的simatics7-400通讯处理器。cp 443-1是simatic s7-400用于工业以太网总线系统的通讯处理器[3]。接口子模板if 964-dp 可以扩展一个dp接口。计数器模块fm450-1。
2.1 定尺剪测量辊
    定尺剪测量辊运动序列的原设计运行方式，跟踪连锁流程如图1所示。

图1  定尺剪测量辊运动流程图

    当板头距下剪刃mn 400mm(下剪刃距入口测量辊450mm)并且夹送辊上光栅探测到钢板时，入口测量辊落下，当入口测量辊测量1m时，出口测量辊也落下，当钢板的定离开出口测量辊光栅时，出口测量辊抬起，当下一定钢板离开入口测量辊1m时，出口测量辊再次落下，但是钢板定尺长度是靠入口测量辊，只有后一定才是由出口测量辊测量；这样当剪切钢板的前几定时，出口测量辊都随着入口测量辊上下动作，因为在剪切钢板时震动很大，在钢板上压紧的出口测量辊也随着震动，另外根据出口测量辊的提升动作是由摇臂上的4条m8的螺栓进行传递力矩，每次震动给这4条螺栓带来瞬间径向力，螺栓容易断折，这种运行方式将导致测量辊的使用寿命大幅度减少，故障率增高。
    经过长时间的观察和阅读程序发现，可以通过改源程序测量辊的工作序列，避免出口测量辊的无用功，改方法简图如下图2所示，通过增加出口测量辊落下条件即可避免出口测量辊频繁上下动作，在落下条件内加后一定信号，如图2红线所示，该信号来自通信转化模块l2sch dsc，该模块数据取自于数据块db700，数据块存放的是剪切数据，由二级数据库提供，其中包括钢板的一切原始数据(钢板长、宽、厚、定尺长度、剪切后宽度、几定尺等)。通过近段时间观察，出口测量辊修改后运行状况良好。

图2  测量辊改方法简图

2.2 定尺剪压脚
    定尺剪压脚共有三块，每块长度1400mm， 设计初期规定，无论钢板宽度是多少，三块压脚同时压下，这样的后果导致压下液压缸容易漏油、钢板定位慢，原因如下图3所示：例如说：钢板宽度3100mm， 那么压脚1压下的结果压脚呈倾斜状，这样易导致压较液压缸漏油。另外，如果是三个压脚同时使用，三个压脚的高位信号或者低位信号要同时满足，定尺剪才会有下一步动作，这样会放慢剪切节奏。

图3  压脚工作示意图

    经过多次现场观察和试验，发现如果钢板宽度小于3800mm时用两个压脚，压脚压力满足剪切时固定钢板的需要，另外平时剪切的钢板宽度基本上在2600mm-3800mm之间。根据以上情况决定，重新优化压脚程序，使其根据板宽决定使用压脚个数。优化程序如图4所示。

图4  优化程序简图

    根据实际情况，做如下修改，如图4红线所示，钢板宽度1500mm-2000mm时用一个压脚，宽度在2000mm-3800mm间时用2个压脚，大于3800mm时用三个压脚。通过以上修改，对压脚的定位加速和减少压脚日常故障都有所改善，目前使用情况良好。
2.3 辊道跟踪盲区
    辊道跟踪盲区，目前这种辊道跟踪系统存在一个盲区，在辊道接口处特定长度的钢板会发生碰撞，如下图5所示。

图5  轨道跟踪系统示意图

    当钢板11m左右时，打号机正在打号，板尾刚好离栅c，此时程序认为辊道6组是空闲的，4组上的钢板将直接运输到5组辊道上，当钢板头部接触到光栅c的探测区时，钢板停止，但是由于惯性，钢板将向前运行一段距离，但是此时6组上的钢板正在打号，像这种情况肯定会发生硬性碰撞，结果会导致打号机损坏。
    经过综合讨论，对于以上盲区情况做出如下改造，在光栅c后面约500mm(实际观察500mm是钢板大惯性的位移)处加新光栅f，如上图红色光栅所示，这样当钢板板尾离栅c时，但是还没有出光栅f的探测范围，这相当于辊道6组上还有钢板，此时新钢板不会运行，至板尾离栅f时，此时下块钢板才开始运输至光栅c处，由于惯性钢板只会停止在cf间的某处，不会发生撞板现象。
    另外一种方法是从程序里修改，可以通过跟踪板尾的位置来确定4组辊道是否启动，例如，当板尾的位置距打号机9m时，辊道4组才可以启动，这样也可以避免辊道撞板现象发生。

 在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的起停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，工业现场中的这些自动控制问题，可编程控制器（PLC）已成为解决的有效的工具之一。PLC控制系统设计时应注意以下几点。关键字： PLC 控制系统 设计

 

自动控制可编程序控制器系统设计、应用

 在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的起停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，工业现场中的这些自动控制问题，可编程控制器（PLC）已成为解决的有效的工具之一。PLC控制系统设计时应注意以下几点。

一、 可编程序控制器（PLC）及编程器的选购：

目前市场上的PLC产品众多，除国产以外，国外的有：日本OMRON、MITSUBISHI、FUJI、IDEC、HITACHI、松下，德国的西门子，韩国的LG等，如何选购PLC产品呢？

1. 系统应确定系统用PLC单机控制还是用PLC形成网络，由此计算输入、输出（I/O）点数，并且在选购PLC时要在实际需要点数的基础上预留10%的余量。

2. 确定负载类型根据PLC输出端所带负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出还是晶体管输出，或是晶闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式对系统的稳定运行是很重要的。

3. 存储容量与指令的执行速度是PLC选型的重要指标，一般存储量越大、速度越快的PLC价格就越高，尽管国外各厂家产品大体相同，但也有一定区别。

4. “COM”点的选择，

不同的PLC产品，其“COM”点的数量是不一样的，有的一个“COM”点带8个输出点，有的带4个输出点，也有带1个或2个输出点。当负载的种类多且电流大时，采用一个“COM”点带1-2个输出点的产品，当负载种类少数量多时，采用一个“COM”点带4-8个输出点产品。

5. 因为各生产厂家的开发软件不同，系统地兼容性也是选购时的，目前还没有发现兼容的产品，应根据系统合理选用PLC产品。

6. 编程器的选购：

PLC编程可采取三种方式：一是用一般的手持式编程器，它只能用厂家规定的语句表中的语句编程。正中方式易于现场调试并且体积低，但它的效率低适应机种类型少，比较适用于系统容量小、用量少的系统中。二是图形编程器编程，这种方式采用图形方式编程，方便直观，一般电气人员短期就可以应用自如，但编程器价格较高。三是用IBM及其兼容个人计算机+PLC软件包编程，这种方式是效率的一种方式，也是常用的一种方式，但大部分软件包价格昂贵。

 7.尽量选用大公司的产品，因为其产品质量，且技术支持好，一般售后服务也较好，有利于以后产品的扩展与软、硬件升级。

二、输入、输出回路的设计

1.电源回路

 PLC供电一般为AC85-240V（也有DC24V），适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1：1隔离变压器等）

2.PLC上DC24V电源的使用

 各公司PLC产品上一般都有DC24V电源，但该电源容量小，为几十毫安至几百毫安，用其带负载时应注意容量，同时做好防短路措施（因为该电源的过载或短路将影响PLC的运行）。

3.外部DC24V电源

 若输入回路有DC24V供电的接近开关、光电开关等，而PLC上的DC24V电源容量不够时，要从外部提供DC24V电源；但该电源的“一”端不要与PLC的DC24V电源的“一”以及“COM”端相连，否则会影响PLC的运行。

4.输入的灵敏度

 各生产厂家对PLC的输入电压和电流都有规定，当输入元件的输入电流大于PLC的大输入电流或有漏电流时，就会有误动作，降低灵敏度。所以应适用弱电流输入并对漏电流采取防护措施，并且选用输入为供漏型输入的PLC。

 两线式传感器（光电开关、无触点开关）有LED的限位开关时，输入漏电流会产生错误输入或灯亮，对策为连接泄放电阻降低输入阻抗，

本文分析了PLC控制系统的干扰源和抗干扰措施，指出在工程应用时综合考虑控制系统的抗干扰性能，并提出抗干扰措施。
尽管PLC（可编程序控制器）自身已具备较好的抗干扰能力，但在PLC控制系统的工程设计、应用和维护过程中，系统抗干扰能力仍然是系统运行的关键。笔者在多年教学、科研和生产实践中常遇到PLC因干扰而不能正常工作的情形。因自动化系统中所使用的各种类型PLC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，要求在工程设计、安装施工和使用维护中高度重视，多方配合才能解决问题，有效地增强系统的抗干扰能力。
1　干扰源分析
1．1　干扰源及其一般分类
对PLC系统而言，常采用共模干扰和差模干扰的分类方法。共模干扰主要由电网串入、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，直接影响测控信号，造成元器件损坏，这就是一些系统I／O模件损坏率较高的主要原因。这种共模干扰可为直流，亦可为交流。差模干扰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，这种干扰直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。此外，按噪声产生的原因，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，分为持续噪声、偶发噪声等。
2．2　PLC控制系统干扰的主要来源
（1）来自空间的辐射干扰。空间的辐射电磁场（EMI），主要由电力网络、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，通常称为辐射干扰。其分布为复杂。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。
（2）来自电源的干扰。因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多，换隔离性能好的PLC电源，才能解决问题。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路。尤其是电网内部的变化，如开关操作浪涌、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，但因其结构及制造工艺使其隔离性并不理想。
（3）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，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I／O信号工作异常，大大降低测量精度，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模件损坏相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。
（4）来自接地系统混乱的干扰。PLC控制系统正确的接地，是为了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。这样会引起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，当发生异常情况时，地线电流将大。
屏蔽层、接地线和大地也有可能构成闭合环路，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，引起信号测控失真和误动作。
（5）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。要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。
2　抗干扰设计和措施
2．1　选择抗干扰性能好的设备
选择设备时，要选择有较高抗干扰能力的产品，包括电磁兼容性（EMC），尤其是选择抗外部干扰能力强的产品，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给出的抗干扰指标，如共模拟制比、差模拟制比、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；另外还要调查其在类似工作中的应用实绩。在选择国外进口产品时要注意电网制式。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。因此在采用国外产品时，需按我国的标准（GB／T13926）合理选择。
2．2　综合抗干扰设计
主要考虑来自系统外部的几种干扰源并采取相应抑制措施。主要包括：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，要分层布置，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。
2．3　电源的选择
在PLC控制系统中，电源占有重要的地位。主要是变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表供电电源引起的干扰，并没有受到足够的重视，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。
2．4　电缆的选择和布置
为了减少动力电缆辐射电磁干扰，尤其是变频装置馈电电缆，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布置，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布置，以减少电磁干扰。
2．5　滤波及软件抗干扰措施
信号在接入PLC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。此外，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。常用的一些措施：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，可有效防止电位漂移；采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件陷阱等，以提高软件结构性。
2．6　完善接地系统
系统接地方式有浮地方式、直接接地方式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。
综上可见，PLC控制系统中的干扰是个十分复杂的问题，在设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制抗干扰，对某些干扰还需作具体分析，采取对症的方法，才能使PLC控制系统正常工作。

http://zhangqueena.b2b168.com