西门子模块6ES7223-1PM22-0XA8产品型号

西门子模块6ES7223-1PM22-0XA8产品型号

目前在工业控制体系中，PLC作为一种稳定牢靠的控制器现已得到了广泛的运用。可是因为中小型PLC的人机接口功用不很完善，不能供给给用户一个友爱的交互界面，因而阻碍了对现场运转进程的跟踪与监控。
 
       PLC和PC实时通信方法的研究PLC实践作业中，通常大家选用4种设备为PLC装备人机界面：编程终端、显现终端、作业站及个人计算机。编程终端要用于编程与调试，其监控功用相对较弱。显现终端的功用对比单一，要用作现场显现。作业站体系很受用户欢迎，它功用全部、运用简略，但因为要装备组态软件，因而报价对比贵重。个人计算机可装备多种言语，供给的软件渠道，开发各种运用体系，格外是动态画面显现等，与PLC相结合构成一套PC-PLC监控办理体系，能够充分发挥它们各自的长处。可是在该体系中，要害的问题即是通讯，用户对此须做较多的开发作业。

       本文具体论述了PC与PLC互连通讯的通常方法，并以西门子S7-200PLC为目标，以实践四层电梯模型监控体系为例，介绍了运用大家都了解的编程言语Visual Basic 和Step7，完成PLC与上位计算机实时通讯的通讯进程。
 
通讯方法
       面临众多生产厂家的各品种型PLC，它们各有优缺点，能够满意用户的各种需要，但在形状、构成、功用、编程等方面各不相同，没有一个一致的规范，各厂家的通讯协议也千差万别。当前，大家要选用以下三种方法完成PLC与PC的互联通讯：
 
（1） 经过运用PLC开发商供给的体系协议和网络适配器，来完成PLC与PC机的互联通讯。可是因为其通讯协议是不揭露的，因而互联通讯有必要运用PLC开发商供给的上位机组态软件，并选用撑持相应协议的外设。能够说这种方法是PLC开发商为自个的商品量身定作的，因而难以满意不同用户的需要。
 
（2） 运用当前通用的上位机组态软件，如组态王、InTouch、WinCC、力控等，来完成PLC与PC机的互连通讯。组态软件以其功用强壮、界面友爱、开发简练等长处当前在PC监控范畴现已得到了广泛的运用，可是通常报价对比贵重。组态软件自身并不具有直接拜访PLC寄存器或其它智能仪表的才能,有必要凭借I/O驱动程序来完成。也即是说，I/O驱动程序是组态软件与PLC或其它智能仪表等设备交互信息的桥梁，担任从设备收集实时数据并将操作指令下达给设备，它的牢靠性将直接影响组态软件的功用。可是在大多数情况下，I/O驱动程序是与设备有关的，即对于某种PLC的驱动程序不能驱动其它品种的PLC，因而组态软件的灵活性也受到了必定的约束。
 
（3）  运用PLC厂商所供给的规范通讯端口和由用户自界说的自在口通讯方法来完成PLC与PC机的互连通讯。这种方法由用户界说通讯协议，不需要增加投资，灵活性好，格外适合于小规模的控制体系。经过上述剖析不难得出，把握怎么运用PLC厂商供给的规范通讯端口和自在口通讯方法以及大家所了解的编程言语来完成PC与PLC之间的实时通讯是非常必要的。
 
西门子S7-200PLC通讯方法及原理
       西门子S7-200PLC内部集成的PPI接口为用户供给了强壮的通讯功用，可在多种形式下作业：PPI、Profibus-DP、自在口方法等。其中自在口通讯方法有特征，通讯协议可由梯形图程序控制，经过它能够完成PLC与任何具有通讯才能的设备进行互连，因而在本体系中选用自在口通讯方法。
 
       当前PLC与PC机的连接通讯有两种方法，一种是PC机一直处于主导地位，数据的传送都由PC机守时发出指令，别的一种是PLC一直具有权。在本电梯模型监控体系中所有的控制信号均为开关量信号，考虑到上位PC机仅实时显现电梯的运转状况，不需向PLC发送控制指令，选用二种通讯方法。运用PLC循环扫描的特色，设备状况一旦改动，PLC当即检测到，并将反映体系状况改变的数据存入的数据缓冲区，经过XMT发送指令，将数据经过COM口发至上位机。每个体系的状况对应于数据缓冲区中的一个字节，所存储数据均为16进制数据，为确保通讯进程的牢靠性，上位机对所接受到的数据进行尾字符校验，如校验成功，则阐明接收到的末字节之间的数据是正确的，然后进行处置，不然，抛弃这批数据，需求对方重发。

1.概述

随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的性直接影响到工业企业的生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统运行的关键。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，设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统运行。

2.电磁干扰源及对系统的干扰是什么？

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、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、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。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）电压送加所形成。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模件损坏率较高的原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两间得干扰电压，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。

3.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（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；而是对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。

(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。

(3)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，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、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路到电源边。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。

(4)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。

（5）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。

（6）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

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。

4．怎样才能好、简单解决PLC系统干扰？

1）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要加合理等等，也能解决干扰，但是比较烦琐、不易操作而且成本较高。

2）利用信号隔离器这种产品解决干扰问题。只要在有干扰的地方，输入端和输出端中间加上这种产品，就可有效解决干扰问题。

5．为什么解决PLC系统干扰都选信号隔离器呢？

1）使用简单方便、，廉。

2）可大量减轻设计人员、系统调试人员工作量，即使复杂的系统在普通的设计人员手里，也会变的非常。

6．信号隔离器工作原理是什么？

将PLC接收的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过

光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间立。

7．信号隔离器功能是什么？

一：保护下级的控制回路。

二：消弱环境噪声对测试电路的影响。

三：抑制公共接地、变频器、电磁阀及不明脉冲对设备的干扰；同时对下级设备具有限压、额流的功能是变送器、仪表、变频器、电磁阀PLC/DCS输入输出及通讯接口的忠实防护。标准系列导轨结构，易于安装，可有效的隔离：输入、输出和电源及大地之间的电位。能够克服变频器噪声及各种高低频脉动干扰。

8.现在市场有那么多的隔离器，价格参差不齐，该怎么选择呢？

隔离器位于二个系统通道之间，所以选择隔离器要确定输入输出功能，同时要使隔离器输入输出模式（电压型、电流型、环路供电型等）适应前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多重要参数涉及产品性能，例如：噪音与精度有关、功耗热量与性有关，这些需要使用者慎选。总之，适用、、产品性价比是选择隔离器的主要原则。