6ES7231-0HC22-0XA8使用方式

     (1)次要故障包括：①指令执行，在执行逻辑时出现问题。②其他，如任务、串行口、电池等。

     (2)指令执行次要故障处理：①创建一个用户定义结构体来存储故障信息，该结构体可以和用户用来存储主要故障信息的结构体相同。但是遵循一定格式，同处理主要故障中2条定义相同，不再赘述。②监控S：MINOR以确定次要故障何时产生。③使用一条GSV指令即可获得当前程序（THIS）的MI一 NORFAULTRECORD。指令中的目标（destination）应该是用户在上面的用户定义结构体类型的标签。④采取适当的措施来相应次要故障（典型的，如修改逻辑错误）。 

       (3)其它次要故障处理：①创建一个DINT型标签用以保存FAULTLOG对象中的MinorFaultRits（次要故障位）记录。次要故障类型及代码见表2。②利用一条GSV指令即可获得 FAULT一LOG对象中的MinorFaultRits (次要故障位）记录。目标（destina-tion）应该是用户创建的DINT型标签（方法同上）。③查故障位以确定故障类型并采取适当的措施。一般来讲，次要故障不需要。

1 PLC系统中干扰的主要来源及途径

1.1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；二是对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。

    1.2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。

1.2.1来自电源的干扰 

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，入开关操作浪涌、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。

    1.2.2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：

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；

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。

1.2.3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。

1.3 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。

2主要抗干扰措施

2.1 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电源，而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源，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，为保证电网馈点不中断，可采用在线式不间断供电电源（UPS）供电，提高供电的性。并且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。

2.2 电缆选择的敖设

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。笔者在某工程中，采用了铜带铠装屏蔽电力电缆，从而降低了动力线生产的电磁干扰，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敖设，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敖设，以减少电磁干扰。

2.3 硬件滤波及软件抗如果措施

由于电磁干扰的复杂性，要根本迎接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，设置软件陷阱等提高软件结构性。

对干较低信噪比的模拟量信号．常因现场瞬时干扰而产生较大波动，若仅用瞬时采样植进行控制计算会产生较大误差，为此可采用数字滤波方法。现场模拟量信号经A／D转换后变成离散的数字信号，然后将形成的数据按时间序列存入PLC内存。再利用数字滤波程序对其进行处理，滤去噪声部分获得单纯信号， 可对输入信号用m次采样值的平均值来代替当前值，但井不是通常的每采样。次求一次平均值，而是每采样一次就与近的m－l次历史采样值相加，此方法反应速度快，具有很好的实时性，输入信号经过处理后用干信号显示或回路调节，有效地抑制了噪声干扰。

由干工业环境恶劣，干扰信号较多， I／ O信号传送距离较长，常常会使传送的信号有误。为提高系统运行的性，使PLC在信号出错情况下能及时发现错误，并能排除错误的影响继续工作，在程序编制中可采用软件容错技术。

2.4正确选择接地点，完善接地系统

接地的目的通常有两个，其一为了，其二是为了抑制干扰。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。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22 mm2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(或与控制器间不大于50m)，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点。

3 结  语

以上的措施，经若干PLC控制系统现场实际运行表明，能够基本现场干扰信号的影响，保证系统的运行。PLC控制系统中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，合理有效地抑制抗干扰，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。

一、项目背景 
   油田是一个以油气生产为主，集勘探、开发、施工作业、后勤辅助生产、多种经营、社会化服务为一体的，门类齐全的国有特大型企业。油田的勘探、钻井、测井、录井等是野外作业，流动性强，点多、分散、距离长，施工现场与公司之间的信息交流长期以来没有好的解决方案。油田管理层十分重视油田信息化建设，明确提出了未来一个时期油田信息化建设的具体目标。 
   借助“油井数据监控系统”，管理人员足不出户就可以通过该系统随时观测到油井的生产状况。油井工作的相关数据每隔两小时传输一次，机井一旦出现故障，示意图就会标示感叹号，维护人员就能够在短的时间内赶到现场，及时排除故障。以前，采油测试工要到每个现场进行测试，费时费力不说，对每口井的工作状态也很难把握，有时一口井发生故障，往往许多天后才发现。 
二、GPRS方案的优势 
油田工作环境恶劣，雷击、地震及人为破坏等时有发生，怎样把油井运行的相关数据传送到控制室一直是个难题。以前，油田曾采用微波、数传电台的方式采集数据，但实际使用过程中，效果不理想，高成本的投入和频繁的维护让采油单位不堪重负。引入了GPRS钻井数据上报系统之后，通过固定在机架上的传感器，管理人员可以及时了解各个机井的工作压力、采油时电压、蒸汽温度等数据，从而确保了油井的运转。 
油田还可依托GPRS/GSM网络，实现了抄表自动化、化。用电控制对油厂用电的运行状态可以通过电子显示屏进行监控，每个控制点将用电状态以短信息的形式及时传送到控制，这样就可以自动、、及时地掌握油田用电情况，自动生成配电计划，实行科学的电力营销和管理。这套装置克服了以前人工抄表准确率低、费时费力、缺少集中有效的管理的弊端，解决了生产的后顾之忧。 
三、解决方案介绍 
（一）系统结构 
1、油田信息点：采用飞旗科技的WIXUM GPRS透明无线终端，通过RS232/RS485/TTL与油田设备采集点连接，接入移动公司为油田站提供的的GPRS网络,网络对油田信息点的接入、时间、数量没有限制可以随时增减。可以满足山区、偏远地区和跨地区接入的需求。 
2、油田站：本系统中网络代理服务器可采用ADSL、LAN等INbbbNET公网连接，采用公网固定IP， GPRS终端上电后，它会根据预先设定在其内部的IP地址来主动访问网络代理服务器，通过代理服务器和监控建立TCP/IP链路。监控主站本身维护接入的每个终端的IP地址和ID号，当主站要向某个监控终端提出数据请求时，它会根据IP地址和ID号来找到对应的终端，将命令下发到该终端，终端响应后通过GRPS终端把数据发到网络代理服务器端口，通过端口影射转发到监控主站，即完成了一个应答式的通讯流程，当油田信息点数量增加，不用扩容即可满足需求。 

（二）产品特性 
油田信息传输系统采用WIXUM GPRS DTU。产品基于中国移动的GPRS网络，提供RS232、RS485、TTL接口，利用GPRS数据业务实现无线联网，产品支持各种行业应用，如实现实时认证、的远程控制维护、远程业务点接入等。在油田信息传输系统方案中，WIXUM GPRS DTU可通过外置或嵌入方式与油田信息点设备连接。 
1、支持900／1800／1900MHz三频GSM/GPRS。 
2、接口： RS232、RS485、TTL。 
3、系统理论传输速率171Kbps，实际传输速率40Kbps。 
4、支持bbbbbbs95/98/2000/XP/LINUX操作系统。 
5、透明：WIXUMEP-DTU内嵌TCP/IP协议，为用户的数据设备提供透明传输通道； 
6、自动拨号连接：WIXUMEP-DTU可配置上电自动拨号上网、连接网络，同时支持用户端发起命令连接或远程唤醒连接； 
7、短信息备用数据通道：在GPRS网络无法连接时可启用短信作为备用通道； 
8、短信息远程维护功能； 
9、实时监测网络连接情况，掉线自动重拨功能； 
10、提供主副IP及动态域名解析； 
11、心跳报告时间间隔用户可设定； 
12、数据通信帧长度用户可设定； 
13、支持功能。 
14、安装灵活、使用方便、。 
（三）系统功能 
1、数据检测功能：自动监测、记录采油设备上的电压、电流、电度、温度、压力、流量、液位、界面、含水、示功图、红外报警等数据。采集数据的格式为模拟、数字和串行通信口。还能完成流量和电度的积算。 
2、数据共享功能：所测数据以及采油设备的工作状态可以传输到局域网上，实现多方远程数据共享。 
3、显示功能：总流程显示、分组流程显示、全部数据列表、分组数据列表、单个仪表历史数据列表，对于日、月、年显示、故障列表显示。 
4、辅助分析功能：及时发现停电、缺相、油管堵塞、盗油、液面过低、配重不平衡等异常情况。 
5、报警功能：如果检测值过设定范围，即声光告警，并能在屏幕上显示出现问题的仪表名称以及参数出的范围，若有多个数据报警，将按顺序显示值列表。 
6、权限设置功能：权限设置分一般操作员、管理员、级系统管理三种。利用输入用户名和密码加以限制 
（四）措施 
本系统需要高的系统和稳定性。主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环，网络防护措施包括信道加密、信源加密、登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳定是指系统能够7×24小时不间断运行，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运行。 
数据可通过公网使用接入到移动GPRS网，采用方式成本比较低，企业不用租用专线，还可以利旧使用原有的设备，移动终端需要安装具有二次的功能的软件。通过方式，客户端在连接应用服务器前，要经过Radius服务器的认整个数据传送过程得到了加密保护，性比较高，可充分速度和网络服务质量。另外，数据也可以采用APN接入方式，租用专线接入到移动公司的GGSN设备上，这种成本高，性高、稳定。对于性要求非常高的系统，可考虑在APN接入的基础上再加上接入方式的混合接入方式，进一步提高系统的性。 
1、虚拟专网模式：企业内部网络中配置服务器，移动终端加载具有二次的功能的客户端软件。采用技术，用户通过接入企业内部虚拟专网的方式与Internet进行隔离，可对整个数据传送过程进行加密保护，有效避免非法入侵。 
2、利用SIM卡的性，对用户SIM卡号码进行鉴别授权，在网络侧对SIM卡号和APN进行绑定，划定用户可接入某系统的范围,只有属于行业的SIM卡号才能访问APN，移动终端与数据采用中国移动分配的专门的APN进行无线网络接入，普通的SIM卡号无法呼叫专门的APN。 
3、对于特定用户，可通过数据分配特定的用户ID和密码， 其他没有数据分配的用户ID和密码的用户将无法登录进入系统，系统的性进一步增强。 
4、数据加密：通过对整个数据传送过程进行加密保护。 
5、网络接入鉴定机制：采用防火墙软件，设置网络鉴权和防范功能，系统。 
四、结论 
该监控系统中，使用组态软件和GPRS无线数传终端，系统无线遥测遥控主机（RTU）将检测到的单口采油井的现场状态，通过无线方式传送给监控，从而实现各单井状态的集中监控，减少人员投入，有力的缩短油井故障发现和排除时间，大的提高了生产效率，同时系统的性价比特高。另外，本系统还非常适合输油管漏油，盗油监测，在多家采油场中使用，了较好的经济效益和社会效益