西门子模块6ES7223-1HF22-0XA8一级代理

西门子公司SIMATIC S7-200二代产品推出以来，不断有新品上市，现已形成从CPU，I／O模块，通讯产  品，人机界面到强大功能软件形成了非常完善的系列产品。其内核和功能都有质的飞跃。强有力的网络通讯功能，本机集成的30KHZ的高速可逆计数器，可直接连接光电编码器的正交信号，实现20KHZ×4倍频计数，本机的2路20KHZ输出脉冲，可用于步进电机、伺服电机控制和PWM调制；开关量、模拟量的强大的扩展能力，具有多数中型PLC的功能。价格低廉，功能完善，是自动化控制的理想产品。

现将今年推出的新产品介绍如下

1．CPU226：CPU

    ·2个MPI／PPI接口；·程序容量：8K字节；·尺寸：196×80×62mm

    ·本机带6路30K高速计数器(32位)及2路20K高速脉冲输出；

    ·输入／输出：本机24／16可扩展数字量至256点，模拟量32／32

    ·有晶体管输出型和继电器输出型两种产品。

2．I／O：逐步完善品种：

    ·模拟量模块I／O组数有提高：EM231为4输入，EM235为4输入／1输出；

    ·新增具有冷端补偿的EM231热电偶和EM231 RTD模块；

    EM 231热电偶：4路，可连接S，T，B，E，N，K，J等各种分度的热电偶；

    EM231RTD：2路，可连接Pt／100／200／500／1000／10000，Cu／9，Ni／10／120／1000等。

3．通讯处理器：

    ·PROFIBUS-DP通讯处理器EM277：

    S7-200一代产品只能用CPU 215-DP作PROFIBUS-DP通讯处理，新推出的EM277通讯处理器可用于CPU 222，CPU 224，CFU226与其他MPI主站进行通讯，通讯方式加灵活。可采用MPI方式连接6台设备。通讯距离大为1．2Km。

    ·AS-I接口通讯模块CP243-2：

    CP243-2是SIMATIC S7-200 CPU22X的AS-I主站。通过连接AS-I可**增加S7-200的数字量I／O点数(每个CP的AS-I可处理248DI／186D0)，内置模拟量处理系统多可连接31个从站；S7-200同时可以处理多2个CP243-2。

4．人机界面产品：

    ·TD-200中文版文本显示器，是原产品的改进。适用于CPU22X。可显示信息、设定和参数，带有8个用户定义功能键，可设定密码，经济适用。

    ·TPl70A触摸屏，是新推出的功能较强价格适中的人机界面产品。基于WIND0WS CE操作系统，可通过MPI及PROFIBUS-DP与S7控制器相连，可中文显示，免维护设计。

    本部作为西门子公司授权的OEM业务分销商，已从德国大量进口新一代的S7-200产品作为库存，供货及时，价格从优；长期在工业控制及自动化产品的应用中进行不断地探索，积累了丰富的经验。本部有数人被西门子公司评定为SIMATIC，能为客户提供良好的技术支持，欢迎广大用户前来垂询。

一般工业控制系统既包括弱电控制部分，又包括强电控制部分。为了使两者之间既保持控制信号联系，又要隔绝电气方面的联系，即实行弱电和强电隔离，是**系统工作稳定，设备与操作人员的重要措施。
    电气隔离目的之一是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离开来，从而达到隔离现场干扰的目的。
一、信号隔离
    信号的隔离目的之一是把引进的干扰通道切断，使测控装置与现场仅保持信号联系，不直接发生电的联系。工控装置与现场信号之间常用的隔离方式有光电隔离、脉冲变压器隔离、继电器隔离和布线隔离等。
1．光电隔离
    光电隔离是由光电耦合器件来完成的。其输入端配置发光源，输出端配置受光器，因而输入和输出在电气上是隔离的。由于光电耦合器的输入阻抗（100Ω～1kΩ）与一般干扰源的阻抗（105～106Ω）相比较小，因此分压在光电耦合器的输入端的干扰电压较小，它所能提供的电流并不大，不易使半导体二管发光。另外光电耦合器的隔离电阻很大（约1012Ω）、隔离电容很小（约几个pF），所以能阻止电路性耦合产生的电磁干扰，被控设备的各种干扰很难反馈到输入系统。
    光电耦合器把输入信号与内部电路隔离开来，或者是把内部输出信号与外部电路隔离开来，如图1所示。开关量输入电路接入光电耦合器后，由于光电耦合器的隔离作用，使夹杂在输入开关量中的各种干扰脉冲都被挡在输入回路的一侧。由于光电耦合器不是将输入侧和输出侧的电信号进行直接耦合，而是以光为媒介进行耦合，具有较高的电气隔离和抗干扰能力。 

    目前，大多数光电耦合器件的隔离电压都在2.5kV以上，有些器件达到了8kV，既有高压大电流大功率光电耦合器件，又有高速高频光电耦合器件（频率高达10MHz）。常用的器件如4N25，其隔离电压为5.3kV；6N137，其隔离电压为3kV，频率在10MHz以上。

2．脉冲变压器隔离
    脉冲变压器的匝数较少，而且一次绕组和二次绕组分别绕于铁氧体磁芯的两侧，这种工艺使得它的分布电容特小，仅为几个pF，所以可作为脉冲信号的隔离元件。脉冲变压器传递输入、输出脉冲信号时，不传递直流分量，PLC使用的数字量信号输入／输出的控制设备不要求传递直流分量，因而在工控系统中得到了广泛的应用。

    图2是脉冲变压器的应用实例。电路的外部信号经RC滤波电路和双向稳压管抑制常模噪声干扰，然后输入脉冲变压器的一次侧。为了防止过高的对称信号击穿电路元件，脉冲变压器的二次侧输出电压被稳压管限幅后进入测控系统内部。一般地说，脉冲变压器的信号传递频率在1kHz～1MHz之间，新型的高频脉冲变压器的传递频率可达到10MHz。

3．继电器隔离
    继电器的线圈和触点没有电气上的联系，因此，可利用继电器的线圈接受信号，利用触点发送和输出控制信号，从而避免强电和弱电信号之间的直接接触，实现了抗干扰隔离。

    图3是继电器输出隔离的实例示意图。在该电路中，通过继电器把低压直流与高压交流隔离开来，使高压交流侧的干扰无法进入低压直流侧。

4．布线隔离
    将微弱信号电路与易产生噪声污染的电路分开布线，基本的要求是信号线路和强电控制线路、电源线路分开走线，而且相互间要保持一定的距离。配线时应区别分开交流线、直流稳压电源线、数字信号线、模拟信号线、感性负载驱动线等。配线间隔越大，配线越短，则噪声影响越小。但是，实际设备的内外空间是有限的，配线间隔不可能太大，只要能维持限度的间隔距离便可。

    附表列出了信号线和动力线之间应保持的小间距。如果受环境条件的限制，信号线不能与高压线和动力线等离得足够远时，就得采用诸如信号线路接电容器等各种抑制电磁感应噪声的措施。

二、供电系统的隔离
    采用1∶1隔离变压器供电是传统的抗干扰措施，对电网尖峰脉冲干扰有很好的效果。

    图4是典型的隔离变压器原理图。它抗干扰的原理是一次侧对高频干扰呈现很高的阻抗，而位于一次、二次绕组之间的金属屏蔽层又阻隔了一、二次侧所产生的分布电容，因此一次绕组只有对屏蔽层的分布电容存在，高频干扰通过这个分布电容而被旁路入地。1∶1隔变效果的好坏，往往取决于屏蔽层的工艺。选用0.2mm厚的纯铜板材，一次侧、二次侧各加一个屏蔽层。通常，一次侧的屏蔽层通过一个电容器与二次侧的屏蔽层接到一起，再接到二次侧的地上。也可以一次侧的屏蔽层接一次侧的地线，二次侧的屏蔽层接二次侧的地线。并且接地引线的截面积也要大一些好。1∶1隔变还有效地隔离了接地环路的共模干扰。

1． 交流供电系统的隔离
    由于交流电网中存在着大量的谐波、雷击浪涌、高频干扰等噪声，所以对由交流电源供电的控制装置和电子电气设备，都应采取抑制来自交流电源干扰的措施。采用电源隔离变压器，可以有效地抑制窜入交流电源中的噪声干扰。但是，普通变压器却不能起到抗干扰的作用，这是因为，虽然一次绕组和二次绕组之间是绝缘的，能够阻止一次侧的噪声电压、电流直接传输到二次侧，有隔离作用。然而，由于分布电容（绕组与铁心之间、绕组之间、层匝之间和引线之间）的存在，交流电网中的噪声会通过分布电容耦合到二次侧。为了抑制噪声，在绕组间加屏蔽层，这样就能有效地抑制噪声，干扰，提高设备的电磁兼容性。

    图5a、5b所示为不加屏蔽层和加屏蔽层的隔离变压器分布电容的情况。在图5a中，隔离变压器不加屏蔽层，C12是一次侧和二次侧之间的分布电容，在共模电压U1C的作用下，二次绕组所耦合的共模噪声电压为U2C，C2E是二次侧的对地电容，则从图可知二次侧的共模噪声电压U2C为：
    U2C＝U1CC12／（C12＋C2E）
    在图5b中，隔离变压器加屏蔽层，其中C10、C20分别代表一次侧和二次侧对屏蔽层的分布电容，ZE是屏蔽层的对地阻抗，C2E是二次侧的对地电容，则从图可知二次侧的共模噪声电压U2C为：
    U2C＝〔U1CZE／（ZE＋1/jωC10）〕〔C2E/（C20＋C2E）〕

    由于C2是屏蔽层的对地阻抗，在低频范围内，ZE<<（1/jωC10），所以U2C→0。由此可见，采取屏蔽措施后，通过隔离变压器的共模噪声电压被大大地削弱了。

    图6所示为交流电源抗干扰的综合方案。为了将测控系统和供电电网电源隔离开，因公共电阻引起的耦合，减少负载波动的影响，同时也为了，常常在电源变压器和低通滤波器之前增加一个1∶1的隔离变压器。 
    目前，国外已研制成功了专门抑制噪声的隔离变压器（简称NCT），这是一种绕组和变压器整体都有屏蔽层的多层屏蔽变压器。这类变压器的结构，铁心材料、形状及其线圈位置都比较特殊，它可以切断噪声漏磁通和绕组的交链，从而使差模噪声不易感应到二次侧，故这种变压器既能切断共模噪声电压，又能切断差模噪声电压，是比较理想的隔离变压器。
2．直流供电系统的隔离
    当控制装置和电子电气设备的内部子系统之间需要相互隔离时，它们各自的直流供电电源间也应该相互隔离，其隔离方式如下：种是在交流侧使用隔离变压器，如图7a所示；二种是使用直流电压隔离器（即DC／DC变换器），如图7b所示。

    采用了电气隔离的措施以后，绝大多数电路都能够良好的抑制噪声的效果，使设备符合电磁兼容性的要求。

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**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。**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。 

    运行制动器；制动器；PLC

    制动器是一种非常成熟的产品，对制动器采用何种控制方式以确保其准确无误的动作，使其在事故状态下确实起到保护作用，对电气控制提出了较高的要求，即控制的性、准确性非常重要。

1 制动器在铸造起重机上的作用
    铸造起重机用于冶金行业，其工作任务是为冶炼炉运送钢水。一般有5大机构：主起升，副起升、大车、主小车、副小车机构。电机安装在高速轴上，卷筒安装在低速轴上，高速轴和低速轴通过减速器连接在一起。传统的起升机构制动器设在高速轴上，称工作制动器。在这种情况下，如果高速轴和低速轴之间的某个传动环节故障，主起升制动器对于卷筒将失去作用。针对这种情况，在卷筒上装设制动器，称制动器。在传动环节故障和速故障时，运行制动器先动作，制动器延时动作。确保起吊的液态金属钢水包能够在事故状态时受到保护并制动。

2 制动器控制方式
    （1）卷筒上装设速开关，在起升机构故障且卷筒速时，制动器动作。优点是控制原理比较简单，调试方便。缺点是卷筒只有在速时才起作用，制动器动作对机械结构破坏较大。
    （2）高低速的传动速比是常数，通过装置不间断的检测该常数。当这个常数发生变化时，就意味着机械的传动环节被破坏，制动器立即动作。优点是在故障发生的初期就能判断出来，使制动器动作，制动器动作对机械结构破坏较小。缺点是控制原理比较复杂，调试需电气技术人员。

3 制动器的控制硬件组成
    （1）安装在2卷筒上的2个编码器。
    （2）安装在2主起升电机上的2个编码器。
    （3）制动器控制屏（或柜）（安装有：可编程控制器、断路器、继电器、接触器、稳压电源、接线端子等）。
    （4）控制屏到4个编码器的屏蔽电缆。
    （5）安装在操作台上的急停按钮和故障复位按钮，制动器松闸指示灯，编码器故障指示灯等。

4 电气安装与元件选型
    制动器误动作影响起重机的正常使用，可能造成大的损失。如果制动器经常误动作，使用者会对制动器所起的作用产生怀疑并失去信心。为了确保制动器不会误动作，在可编程控制器的程序无误并且可以正常工作的情况下，元器件的选型和电气安装显得尤为重要。

4．1电气安装
    （1）控制屏到4个编码器的屏蔽电缆中间无断点，如有断点要对断点做屏蔽处理。
    （2）控制屏到4个编码器的屏蔽电缆的屏蔽层需2端接地，且**是同一地。为**是同一地，主小车上应装有接地装置。使主小车和大车处于同一地。
    （3）计算屏蔽电缆的长度，确认编码器脉冲信号的传输距离在有效的范围内。
    （4）4个编码器的信号线和电源线用不同的屏蔽电缆。信号线和起重机上的各种电源线要分开布置。
    （5）稳压电源安装在靠近可编程控制器处，并接地。
    （6）信号线不上接线端子，直接接在可编程控制器输入模块上。
    （7）如果起重机的某机构装有变频器或其他干扰比较强的设备，要装有进出线电抗器或其他装置，把对制动器控制系统的干扰减少到少。

4．2元件选型
    （1）编码器的选型要和可编程控制器相匹配。输出方式要选推挽输出方式。炼钢厂的环境比较差，铁粉尘很大，编码器要选用比较高的防护等级值。编码器的输出电压要和供电电压值相匹配。
    （2）可编程控制器要有4个立的高速计数器，且高速计数器的高速计数能力要能满足要求。这需要通过计算来确定。实际使用中发现高速计数器的高速计数能力能达到1．5～2倍的实际需要计数能力，这样才能确保可编程控制器程序正常工作。

5 PLC控制系统原理
    （1）PLC控制系统
    该系统选用西门子S7-200PLC进行控制，具有高的性价比，较高的性、丰富的指令，实时特性强的通讯能力，易于掌握，便于操作，丰富的内置集成功能和扩展模块。PLC控制系统原理框图见图1。

    （2）PLC程序编制
    将程序结构化编程，控制任务分解为能够反映过程的工艺、功能或可以反复使用的小任务，这些任务由相应的程序部分表示，即为所知的块，为使用户程序工作，组成用户程序的块被调用，块调用指令只能在逻辑中编写和启动。为了能让程序正常工作，编制时要注意以下几点：
    ①尽量使中断程序短小、简单。且执行中断程序时对其他处理不要延时太长；
    ②几个中断程序的、执行、退出的工作时序要计算好；
    ③比较时要留有一定的余量。

6 结束语
    该系统对制动器的控制已用于生产实践中，对于钢水的运送起到了保护作用，在意外事故状态下避免了设备、财产损失，杜绝了人身伤亡事故的发生，在生产中对制动器的控制应用准确、、良好。