西门子模块6ES7216-2AD23-0XB8产品齐全

西门子模块6ES7216-2AD23-0XB8产品齐全

艾默生变频器在液位自动控制中的应用及其节能效果 
    变频调速器是一种节能调速装置,它以DSP或微处理器为,为电动机运行多种电气控制和报警功能,设备,延长使用寿命。特别是它可以根据设定信号调节电动机转速,实现生产自动控制,节电效果显著,可有力地促进企业节能工作的开展,因而在电机供电控制中得到广泛应用。下面以我厂催化装置中的轻柴油泵为例简单说明控制调速策略。

一、概述
    在工矿企业中大量地使用着风机、水泵、搅拌机、压缩机等,这些机械一般都以交流电动机驱动。其中大部分电动机均不是工作在额定功率,而经常只有额定功率的50%～70%,甚至低一些(20%～70%)。但电动机大部分处在恒速运行状态,并以档板、阀门或放空回流的办法进行流量或压力的调节,从而白白损失大量的电能,功率越大的风机、水泵,损失的电能越多。
    对于水泵和风机,表达其特性的参数有:流量(风量)Q,扬程(风压)H,功率P等。当转速从n1变为n2时,Q,H,P大致变化关系为:
    Q2=Q1(n2 / n1)
    H2=H1(n2 / n1)2
    P2=P1(n2 / n1)3
    即:流量与转速成正比,扬程与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。
    如水泵的流量或风机的风量等调节,只需调节电机的转速就可以实现,而同时将大大降低电机的消耗功率,节约了电能。
    根据电工学的基本原理,电动机的转速n由以下公式表示:

 

式中:n---电动机的转速
    f1---供电电源频率
    S---转差率
    P---电动机的对数
    因此要改变电动机的转速,只要改变供电电源的频率或者改变电动机的对数或者转差率就可以改变电动机的转速。
    改变对数进行调速从理论上讲效率,因为它没有额外的损耗,但对电动机的制造要求高,机械结构较为复杂,且属于有级调速,不灵活,因此较少使用。改变转差率,以往曾用过滑差电机,但由于电机结构复杂、故障率较高,维修困难,现也很少采用。改变频率进行调速,可以达到无级调速,在二十世纪八十年代初期在我国采用还不多,原因是变频装置本身的限制,后来随着微电子技术及IGBT功率器件的发展,变频调速技术也得到了的发展,按目前技术的水平,不但调速精度达到了很高,而且损耗可以减少到小(变频器效率可高达99%)。现在变频调速可以应用到各种规格的电动机中。
二、变频调速器的应用
    变频调速器是一种节能调速装置,它以DSP或微处理器为,为电动机运行多种电气控制和报警功能,设备,延长使用寿命。特别是它可以根据设定信号调节电动机转速,实现生产自动控制,节电效果显著,可有力地促进企业节能工作的开展,因而在电机供电控制中得到广泛应用。下面以我厂催化装置中的轻柴油泵为例简单说明控制调速策略。
    1、控制流程简介
    轻柴油泵采用一开一备的配置方式,共有P120/B两台泵。在正常情况下,一台运行另一台备用,主、备泵的切换通过人工方式手动实现。在供电控制方式上,P120实行常规电气控制,主电源直接供给电动机,P1205B实行变频调速控制,主电源经过变频后送给电机。系统调节参数为中间产品罐液位,测量位号为LT1206,PID调节回路调节阀LV1206。用控制电机转速和调节阀开度使液位LT1206稳定在给定值上,DCS上将原有的LC1206调节器组态位号改为LC1206A,新增一个PID调节器位号LC1206B(其组态内容与LC1206A一致),用LC1206B和变频器INVERTER控制电机转速或用LC1206A控制调节阀的开度使流量稳定在给定的值上。
    2.　控制方案的实施
    该流量在DCS中的控制原理如图一所示。

 

控制过程如下:在正常情况下LC1206B调节回路输出4-20mA调节信号到变频器作为频率设定信号,变频器按照给定信号输出相应频率的电压电源,从而调节电机转速。同时LC1206A调节回路保持在手动方式,输出锁定在**,控制泵出口调节阀处于全开位置,以便实现变频器控制流量的目的。在DCS上,在相应的流程图上对应P1205B位置组态了变频器调速图案,在变频器运行时,其状态显示为,当变频器处于非运行状态(包括变频器故障和人为停机)时,其颜色为红色。
    当变频器出现故障或人为将其切除时,流程图上变频器图案出现红色,工艺操作人员进行人工切换泵,LC1205B切到手动方式,LC1206A进入自动状态输出4-20mA信号,控制调节阀LV1206的开度,P120电动机以额定转速运行。
    3.　控制系统的组成
    该控制系统包括工频控制系统和变频控制系统。工频控制系统由DCS中组态的控制器LC1206A,调节阀LV1206,电动机,柴油泵P120和液位测量LT1206组成,变频控制系统由DCS中组态的控制器LC1206B,变频器,电动机,柴油泵P1205B和液位测量LT1206组成。两个系统由手动进行切换,其控制系统方块图见图二。
    4.　变频器的选型和主要参数设定
    我们选用的变频器是深圳艾默生电气有限公司的TD2000系列变频器,型号是TD2000-4T1100P,适配电机110KW。
    电源输入:三相380V,50HZ/60HZ
    输入变动容许值:电压±20%;电压失衡率<3%;频率±5%。较进口变频器能适合我国的电网情况。
    输出电压:380V正弦波,频率0-400HZ可调。
    由于我厂是石油炼化企业,变频器安装在防爆区以外,变频器到机泵的距离较远,一般都在一百多米以外,所以我们在配置时增加了相应的输出电抗器。
    为了保证电动机的运行,变频器的主要参数设定如下:
    1)上限频率F11设定为电动机的额定频率50HZ,下限频率F12设定为5HZ。
    2)V、F输出特性中频率F04及基本运行频率F05均设为电机额定值50HZ,额定输出电压设定380V。
    3)V / F曲线模式F07设定为1(因为是风机水泵类平方转矩负载)。
    4)运行频率控制设定方式F00设定为3,模拟设定2(CCI--GND),用模拟电流 / 电压端子输入设定,范围DC0(2)------10V/0(4---20mA,我们选择电流输入4-20mA,此时将控制板上的电压 / 电流选择插件CN10的跳线选择1侧。
    5)运行命令选择F02设定为1,外部端子运行控制有效,即用操作柱来启动变频器。
    6)停机方式F30设定为1,外部端子运行控制有效,即用操作柱来启动变频器。
    7)停机方式F30设定为1,选择自由运行停止。
    5.　投用效果
变频调速器投用后,控制回路的稳定性和性比调节阀有明显提高,控制偏差保持在±1%以内,被控参数波动幅值较小。电机在变频调速器的控制下保持中速运行状态。在电机启动、控制过程中实行延时斜升、斜降,并且有输出短路、欠压、过流、过载过热等报警跳闸及在线故障诊断功能,保证其运行,降低故障率,减少了设备损耗,尤其显著的是节能效果相当明显。在正常工况下,投用前后的电气参数如下:

 

从表中可以看出,使用变频器后功率节省38.72kw,按年运行8000小时计算,每年可节省电能309760kwh,若按电价0.35元/kwh计算,每年节约电费10.8416万元。不到一年可收回投资。
    三、结束语
    实际应用证明,变频器的使用可意想不到的效果,特别是企业正在为降低生产成本提高经济效益而大量采用新技术的今天,变频调速技术以其良好的投入产出比,将会有加广阔的应用前景。深圳艾默生电气的变频器是在消化各种变频器的基础上,根据我国电网波动范围较大的状况开发的,其功能齐全,性能稳定,到目前为止在我厂使用了12台艾默生TD2000系列变频器,功率在90KW-250KW,运行一年多出现质量问题。

一、 前 言：
    变频器在调试与使用过程中经常会遇到各种各样的问题，其中过电压现象为常见。过电压产生后，变频器为了防止内部电路损坏，其过电压保护功能将动作，使变频器停止运行，导致设备无法正常工作。因此采取措施过电压，防止故障的发生。由于变频器与电机的应用场合不同，产生过电压的原因也不相同，所以应根据具体情况采取相应的对策。
二、过电压的产生与再生制动
    所谓变频器的过电压，是指由于种种原因造成的变频器电压过额定电压，集中表现在变频器直流母线的直流电压上。正常工作时，变频器直流部电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。在过电压发生时，直流母线上的储能电容将被充电，当电压上升至700V左右时，（因机型而异）变频器过电压保护动作。造成过电压的原因主要有两种：电源过电压和再生过电压。电源过电压是指因电源电压过高而使直流母线电压过额定值。而现在大部分变频器的输入电压可达460V，因此，电源引起的过电压为少见。本文主要讨论的问题是再生过电压。产生再生过电压主要有以下原因：当大GD2（飞轮力矩）负载减速时变频器减速时间设定过短；电机受外力影响（风机、牵伸机）或位能负载（电梯、起重机）下放。由于这些原因，使电机实际转速变频器的指令转速，也就是说，电机转子转了同步转速，这时电机的转差率为负，转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反，其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。所以电动机实际上处于发电状态，负载的动能被“再生”成为电能。再生能量经逆变部续流二管对变频器直流储能电容器充电，使直流母线电压上升，这就是再生过电压。因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反，为制动转矩，因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。换句话说，了再生能量，也就提高了制动转矩。如果再生能量不大，因变频器与电机本身具有20%的再生制动能力，这部分电能将被变频器及电机消耗掉。若这部分能量过了变频器与电机的消耗能力，直流回路的电容将被过充电，变频器的过电压保护功能动作，使运行停止。为避免这种情况的发生，将这部分能量及时的处理掉，同时也提高了制动转矩，这就是再生制动的目的。
三、过电压的防止措施：
    由于过电压产生的原因不同，因而采取的对策也不相同。对于在停车过程中产生的过电压现象，如果对停车时间或位置无特殊要求，那么可以采用延长变频器减速时间或自由停车的方法来解决。所谓自由停车即变频器将主开关器件断开，让电机自由滑行停止。如果对停车时间或停车位置有一定的要求，那么可以采用直流制动（DC制动）功能。直流制动功能是将电机减速到一定频率后，在电机定子绕组中通入直流电，形成一个静止的磁场。电机转子绕组切割这个磁场而产生一个制动转矩，使负载的动能变成电能以热量的形式消耗于电机转子回路中，因此这种制动又称作能耗制动。在直流制动的过程中实际上包含了再生制动与能耗制动两个过程。这种制动方法效率仅为再生制动的30-60％，制动转矩较小。由于将能量消耗于电机中会使电机过热，所以制动时间不宜过长。而且直流制动开始频率，制动时间及制动电压的大小均为人工设定，不能根据再生电压的高低自动调节，因而直流制动不能用于正常运行中产生的过电压，只能用于停车时的制动。对于减速（从高速转为低速，但不停车）时因负载的GD2（飞轮转矩）过大而产生的过电压，可以采取适当延长减速时间的方法来解决。其实这种方法也是利用再生制动原理，延长减速时间只是控制负载的再生电压对变频器的充电速度，使变频器本身的20%的再生制动能力得到合理利用而已。至于那些由于外力的作用（包括位能下放）而使电机处于再生状态的负载，因其正常运行于制动状态，再生能量过高无法由变频器本身消耗掉，因此不可能采用直流制动或延长减速时间的方法。再生制动与直流制动相比，具有较高的制动转矩，而且制动转矩的大小可以跟据负载所需的制动力矩（即再生能量的高低）由变频器的制动单元自动控制。因此再生制动适用于在正常工作过程中为负载提供制动转矩。
四、再生制动的方法：
    1． 能量消耗型：这种方法是在变频器直流回路中并联一个制动电阻，通过检测直流母线电压来控制一个功率管的通断。在直流母线电压上升至700V左右时，功率管导通，将再生能量通入电阻，以热能的形式消耗掉，从而防止直流电压的上升。由于再生能量没能得到利用，因此属于能量消耗型。同为能量消耗型，它与直流制动的不同点是将能量消耗于电机之外的制动电阻上，电机不会过热，因而可以较频繁的工作。
    2． 并联直流母线吸收型：适用于多电机传动系统（如牵伸机），在这个系统中，每台电机均需一台变频器，多台变频器共用一个网侧变流器，所有的逆变部并接在一条共用直流母线上。这种系统中往往有一台或数台电机正常工作于制动状态，处于制动状态的电机被其它电动机拖动，产生再生能量，这些能量再通过并联直流母线被处于电动状态的电机所吸收。在不能吸收的情况下，则通过共用的制动电阻消耗掉。这里的再生能量部分被吸收利用，但没有回馈到电网中。
    3． 能量回馈型：能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的，当有再生能量产生时，可逆变流器将再生能量回馈给电网，使再
    4． 生能量得到利用。但这种方法对电源的稳定性要求较高，一旦突然停电，将发生逆变颠覆。
五、再生制动的应用
    一条化纤长丝牵伸生产线，由三台牵伸机组成，分别由三台电机驱动。一辊电机功率22KW、4，采用蜗杆减速器，速比为25：1；二辊电机功率37KW、4，蜗杆减速器，速比16：1；三辊电机功率45KW，采用圆柱齿轮减速器，速比6：1。电机分别采用华为TD2000-22KW三垦IHF37K，45K变频器驱动。三台变频器根据牵伸比及速比采用比例控制。它的工作过程是这样的：丝束绕在一辊、二辊、三辊上，由变频器控制三辊之间不同的速度对丝束进行牵伸。开车调试时因牵伸比小，丝束总旦较低，系统开车正常。在投产一段时间后，由于工艺调整，增大了牵伸比及丝束总旦，（牵伸比由工艺决定，总旦通俗的说，就是丝束的粗细及根数多少，总旦越高，丝束越粗。牵伸倍数或总旦越大，三辊对二辊、一辊的拖力越大。）这时出现了问题。开车时间不长，一辊变频器频繁显示SC（过电压防止），二辊变频器偶尔也有这种现象。时间稍长，一辊变频器保护停机，故障显示E006（过电压）。通过对故障现象进行仔细的分析，得出以下结论：由于一辊与二辊之间的牵伸比占总牵伸倍数的70%，而二辊、三辊电机功率均大于一辊，因此一辊电机实际工作于发电状态，它产生足够的制动力矩，才能保证牵伸倍数。二辊则根据工艺状况工作于电动与制动状态之间，只有三辊为电动状态。也就是说，一辊变频器若不能将电机产生的再生能量处理掉，它就不能产生足够的制动力矩，那么将会被二辊“拖跑”。被“拖跑”的主要原因在于变频器为防止过电压跳闸而采取的自动提高输出频率的功能（即“SC”失速防止功能）。变频器为了降低再生能量，将会自动增加电机转速，试图降低再生电压，但是因再生能量过高，所以并不能阻止过电压的发生。因此，问题的焦点是保证一辊、二辊电机具有足够的制动力矩。增加一辊、二辊电机及变频器容量可以达到这个目的，但这显然是不经济的。而将一辊、二辊产生的过电压及时处理掉，不让变频器的直流电压升高，也能够提供足够的制动力矩。由于在系统设计时未考虑到这点，采用共用直流母线吸收型或能量回馈型的方法已不可能。经仔细论证，只有采用将一辊、二辊变频器各增加一组外接制动单元的方案。经计算选用了两组华为 TDB-4C01-0300制动组件。开车后两组制动单元电阻尤其是一辊制动阻工作频率非常之高，说明我们的分析是正确的。整个系统运行近一年，再也没有发生过过电压现象。
六、结束语：
    本文详细说明了变频器产生过电压的各种原因及相应的防止措施，讨论了再生制动的几种方式，并通过应用实例对过电压的防止及再生制动的应用进行了仔细的分析。结果证明，再生制动功能是解决过电压现象的主要的方法。

引言

    平山水源供水工程取水泵站设4台三相异步电机，电机型号为YJS-500-4，额定功率710kW，额定电压10kV，额定功率因数0．89，电机防护等级为IP54(防尘、防溅水)，F级绝缘，3用1备，每台机组的额定流量为1 800m3／h，扬程为120m。经68km的输水管线，到葫芦岛市郊的老合台配水站。该水源工程初步设计为，在配水站设有2个1．5万吨的蓄水池。后因配水站中又新建了1个5万吨的净水厂，将蓄水池位置挤占。而泵站运  行后，各厂需水量又很不稳定。这就要求水源泵站来水量也随之变化。满足这种要求主要有3种方法：采用调速电机调节；采用阀门进行调节；采用调节水池。但它们都有其缺点。

    实际上，在此之直使用调节阀门开度的方法改变管网流量，既易损坏阀门，又造成了能源的浪费。因而公司决定采用电机调速技改。

    而本改造设计是在不改变泵站土建结构、工艺泵型及管线和变电所主接线且充分利用原有设备的前提下进行的，以下3种方案可供选择。

  1 方案1：低压大容量变频器

  1．1系统配置

    即所谓的高一低一高方案，变频调速电机电压等级采用10kV，变频器电压等级采用690V。由高压开关柜出来的10kV电源经降压变压器，降为690V，供给变频器。再由变频器经升压变压器，升为10kV，供给10kV电机。输出电压特性具有低谐波分量，在选用其他厂商生产的电机时，需要一个输出滤波器，而本工程采用的电机是利用西门子技术制造的所以不用另加。

    泵站的控制系统采用S7-300PLC作为控制部分，可用人机界面操作面板进行操作。

1．2硬件设计

    6SE70通用型变频器体积小，功能强，全部采用模块化设计；功率元件是-IGBT，输出频率范围是0~150Hz；降压变压器要求特殊制造，升压变压器可采用国内制造的普通型变压器。

    人机界面操作面板是进行现场工艺参数设置，监视和工艺流程图显示的人机对话的界面。

    6SE70系列西门子工程型变频器带有直流中间回路，  具有全数字化技术和IGBT功率部分，具有的设计和较高的性价比。调速范围：5 0 0--1 5 0 0r／min(33~100％)。

2方案2：单元串联多电平高压变频器

2．1系统配置

    主要原理是利用移相变压器得到多组低压工频电压，采用多级低压小功率IGBT的PWM变频单元，分别进行整流、滤波、逆变，串联叠加得到高压三相变频输出。每个功率单元由一体化的输入隔离变压器的副边线圈供电，且互相存在一个相位差以实现输入多重化，由此可各功率单元产生的谐波。另外，每个功率单元都是一个三相输入，单相输出的变频器，每7个功率单元串联构成一相，通过采用多重化的脉宽调制技术，得到近乎的正弦输出波电压。

    泵站的控制系统采用S7-300PLC作为控制部分，可用人机界面操作面板进行操作，可由远程计算机监控。

    主要技术特点为：由于采用隔离变压器，因此对电源侧谐波和电网污染都很小。谐波符合1992年的IEEE519标准和GB／T14549，93《电能质量公用电网谐波》要求。负载下的网侧功率因数大于0．9，变频装置不用无功补偿。由于采用了多重化的脉宽调制技术，对电机输出谐波小，几乎可认为是正弦波，因而不用考虑因谐波引起的转矩脉动及电机发热、噪音问题。采用多重化的技术，使用功率元件的数量增加。功率单元可选择旁路，可让用户在一个功率单元故障的情况下继续运行变频。变频器整机也可选择旁路，可让用户电机在变频器故障的情况下继续运行，马上停机。适配电机额定电压可达10kV，对电机没有特殊要求，可适用于任何电机，而不用配置输出滤波电抗器。调速范围：5 00-1 5 0 0r／min(33％~100％)。

2．2硬件设计

    移相变压器是一干式多绕组变压器，为柜装变压器，可与功率单元柜并柜布置，功率单元采用-IGBT。

3 方案3：内反馈串级调速(改变电机的转差率调速)

3．1系统配置

    泵站保留原有3台恒速泵，将另一台恒速泵电机改为调速电机(型号YQT-2，功率710kW，额定电压10kV)。此台调速电机转速由内反馈串级调速柜(型号HClA-800／1000)控制，以调整其流量。泵站的控制系统采用S7-300 PLC控制，可用人机界面操作面板进行操作。

3．2硬件设计

    YQT-2型内反馈串级调速电机是在定子部分增加一个与绕组同槽数同相位的附加绕组，  作为转差功率反馈绕组，此时电机的定子部分就像一个变压器，在绕组上产生一个与输入功率相反的功率，这样就抵消了部分输入功率而达到节能目的。内反馈串级调速柜由启动整流柜、载波逆变柜、内补偿柜组成。调速范围：817~1480r／min(60％-100％)。

4   实现电机调速设计方案的比较

    方案1、2初次投资相差不多，方案3少。

    方案1、2的调速比(33％~100％)比方案3调速比(60％-100％)宽，但需增加80m2建筑面积的平房和

    2台变压器(Se=1000kVA变比为10／0．71kV 1台；Se=1000kVA变比为10／0．69kV 1 台)。由于资金问题，  只能用原有的电机。

    方案2调速比能满足要求，但需增加不小于40m2*****建筑面积的平房。由于采用多电平输出谐波非常小，几乎可以认为是正弦波，可以用原有的电机。使用功率元的数量多，可能故障的环节就相对多一些，如果处理不及时，易造成功率元件"雪崩"故障。IGBT具有快速的开关性能，但在高压变频中其导电损耗高，变频装置的发热是个不能轻视的问题。采用风冷时，噪声会较大。

    方案3调速比(60％~100％)没有方案1、2宽，并且电机要换，是串级调速电机，此电机为绕线式电机，利用滑环将转子电流输出，反馈回电机。正因如此，所以故障率相比方案1、2高一些，但不需要加变压器，土建也不需要增加面积，施工方便。

5   结束语

    经过大量的调研工作，经各方面综合比较，后采用了方案2，并决定采用高压变频调速技术：单元串联多电平高压变频调速技术，并且选用了北京利德华福技术有限公司生产的单元串联多电平高压变频器，变频器型号规格为HARSVERT-A10／058。

    经过2年多的运行，节能效果比较显著，整个变频系统也没出现大的问题，总体上运行性能比较稳定。既降低了值班工作人员的劳动强度，又减少了维修费用。

    但也有其缺点：发热比较厉害，尤其夏季环境温度较高时，为此在变频器室安装了空调设备。

    总的来说对于旧工程进行变频改造效果令人满意。

 自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各种电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统性，设计人员只有预先了解到各种干扰才能有效保证系统运行。

1. 电磁干扰源及对系统的干扰

影响PLC控制系统的干扰源于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噪声源，即干扰源。

干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、偶发噪声等：按声音干扰模式不同，分为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面的电位差，主要是由电网串入，、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态电压所加形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的电器供电室，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共模电压，直接影响测控信号，造成元器件坏，这种共模干扰可为直流、亦可谓交流。共模干扰是指用于信号两级间得干扰电压，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电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

2.PLC控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢?

1) 来自空间的辐射干扰

空间的辐射电磁场主要是由电力网络、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系统置于所设频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路劲，一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰，而是对PLC通信内网络的辐射，出通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备所产生的电磁干场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泻放元件进行保护。

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教严重。

3) 来自电源的干扰

实践证明，因电源引入的干扰造成控制系统故障的情况很多，在，工程调式中遇到过，后换隔离性能较高的PLC电源。问题才能得到解决。

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，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，开关操作浪涌、大型电力设备启停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过社电线路到电源边PLC电源通常采用隔离电源，但其结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，隔离室不可能的。

4) 来自接地系统混乱时引入的干扰

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号之外，总会有外部干扰的影响，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控制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点位分布不均，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都接地，就存在地电位差，有电流流过地电位差，当发生异常状态加雷击时，地线电流将大。

此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合回路，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。若系统地与其他接地处理混乱，所产生的地环流可能在地线上产生不等点位分布，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县较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储，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。

5) 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号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰。这往往被忽略;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模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。

6) 来自PLC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香花不匹配使用等。这部属于plc制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门事无法改变，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。

3.系统受干扰时，常会遇到以下几种主要干扰现象：

1) 系统发指令时，电机无规则地转动;

2) 信号等于零时，数字显示表数值乱跳;

3) 传感器工作时，PLC采集过来的信号与实际参数所对应得信号值不吻合，且误差值是随机的，无规律的;

4) 与交流伺服系统共用同一电源工作不正常。

4.怎么样才能好、简单解决PLC系统干扰?

1) 理想状态下是选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线、电源接地要加合理等，，但是需要不同设备厂商共同协作才能完成，很难做到，而且成本较高。

2) 利用模拟信号隔离器，有称作信号变送器、属于信号调理的范畴其主要起抗干扰作用。正因为它有特别强的抗干扰能力所以在自动化控制系统中应用非常广泛。尤其对与复杂的工业现场，控制程序越老越复杂。信号隔离器对各种模拟量信号进行输入、输出、电源三端隔离，的确是当今自动化控制系统中抗干扰的有效措施之一。

PLC的硬件故障较为直观地就能发现，维修的基本方法就是换模块。根据故障指示灯和故障现象判断故障模块是检修的关键，盲目的换会带来不必要的损失。

（1）电源模块故障。

一个工作正常的电源模块，其上面的工作指示灯如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等应该是长亮的，哪一个灯的颜色发生了变化或闪烁或熄灭就表示那一部分的电源有问题。“AC”灯表示PLC的交流总电源，“AC”灯不亮时多半无工作电源，整个PLC停止。这时就应该检查电源保险丝是否熔断，换熔丝是应用同规格同型号的保险丝，无同型号的进口熔丝时要用电流相同的快速熔丝代替。如重复烧保险丝说明电路板短路或损坏，换整个电源。“5VDC”、“24VDC”灯熄灭表示无相应的直流电源输出，当电源偏差出正常值5%时指示灯闪烁，此时虽然PLC仍能工作，但应引起重视，必要时停机检修。“BATT”变色灯是后备电源指示灯，正常，黄色电量低，红色故障。黄灯亮时就应该换后备电池，手册规定两到三年换锂电池一次，当红灯亮时表示后备电源系统故障，也需要换整个模块。

（2）I/O模块故障。
输入模块一般由光电耦合电路组成；输出模块根据型号不同有继电输出、晶体管输出、光电输出等。每一点输入输出都有相应的发光二管指示。有输入信号但该点不亮或确定有输出但输出灯不亮时就应该怀疑I/O模块有故障。输入和输出模块有6到24个点，如果只是因为一个点的损坏就换整个模块在经济上不合算。通常的做法是找备用点替代，然后在程序中改相应的地址。但要注意，程序较大是查找具体地址有困难。特别强调的是，无论是换输入模块还是换输出模块，都要在PLC断电的情况下进行，S5带电插拔模块是不允许的。

（3）CPU模块故障。
通用型S5 PLC的CPU模块上往往包括有通信接口、EPROM插槽、运行开关等，故障的隐蔽性大，因为换CPU模块的费用很大，所以对它的故障分析、判断要尤为仔细。

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