西门子模块6ES7323-1BL00-0AA0参数方式

西门子模块6ES7323-1BL00-0AA0参数方式

PLC作为一种的控制装置，在分布式系统中得到了越来越广泛的应用。在这种控制方式中，上位监控机系统是其中重要的组成部分。PLC可以多种方式如直接采用现有的组态软件与上位监迭机通信，但针对小规模的控制系统，找到一种价格比的通信方法，具有积的实际意义。

1通信装置的硬件描述

PLC与PC机之间实现通道，可使二者互补功能上的不足，PLC用于控制方面既方便又，而PC机在图形显示、数据处理、打印报表以及中文显示等方面有很强的功能。因此，各PLC制造厂家纷纷开发了适用于本公司的各种型号PLC与PC机通信的接口模块。三菱公司开发的FX-232AW接口模块用于FX2系列PLC与计算机通信。还有与以太网连接的接口模块AJ71E71、与MAP网连接的接口模块AJ71M51-S1、与FAISMAP网连接的接口模块AJ71M51M1等。不同的通信方式，有着不同的成本价格和不同的适用范围。在此介绍一种通过PC机的RS-232口与PLC进行通信的实现方法。回收PLC。

FX2系列PLC的编程接口采用RS-422标准，而计算机的串行口采用RS-232标准。因此，作为实现PLC计算机通信的接口电路，将RS-422标准转换成RS-232标准。

RS-232与RS-422标准在信号的传送、逻辑电平均不相同。

RS-232采用单端和单端发送器，只用一根信号线来传送信息，并且根据该信号线上电平相对于公共的信号地电平的大小来决定逻辑的“1”（-3～-15V）和“0”（ 3～ 15V）；

RS-422标准是一种以平衡方式传输的标准，即双端发送和双端接收，根据两条传输线之间的电位差值来决定逻辑状态。RS-422电路由发送器、平衡连接电缆、电缆终端负载和组成。它通过平衡发送器和差动将逻辑电平和电位差之间进行转换（ 2V表示“0”，-2V表示“1”）。回收西门子PLC。

选用MAXIM公司的MAX202实现RS-232与TTL之间的电平转换。MAX202内部有电压倍增电路和转换电路，仅需 5V电源就可工作，使用十分方便；选用MAX490实现RS-485与TTL之间的转换。每片MAX490有一对发送器/，由于通信采用全双工方式，故需两片MAX490，另外只需外接4只电容即可。

PLC的RS-422接口配接DB-25型连接器，而PC机一般用DB-9型连接器。

将RS-232的RS、CS短接，这样对计算机发送数据来说，PLC总是处于就绪状态。也就是说，计算机在任何时候都可以将数据送到PLC内。又由于DR、ER交叉连接，因此，对计算机接收数据来说，等待至PLC处于准备就绪状态。PLC回收。

2通信装置的软件描述

2.1FX2系列PLC与计算机之间通信协议

FX2系列PLC与计算机之间的通信采用RS-232标准，其传输速率固定为9600bps，奇偶校验位采用偶校验。数据以帧为单位发送和接收。一个多字符帧由力所示的五部分组成，其中和校验值是将命令码ETX之间的的呢字符的ASCII码（十六进制数）相加，所得和的二位数。STX和ETX分别表示该字符帧的起始标起和结束标志。西门子PLC回收。

FX2系列与计算机之间的通信是以主机发出的初始命令，PLC对其作出响应的方式进行通信的。共有0、1、7、8四种命令，上位机实现对PLC的读写和强行置位。通过ENQ、ACK和NAK，上位机协调与PLC的通信应答。

2.2通信过程

采用BlandC编写主机与PLC的通信程序。对COM1口进行初始化，波特率为9600bps，奇偶校验位采用偶校验，七位有效数据。当计算机接收到来自PLC的应答字符ACK后，就可以进入数据通信了。

计算机可对PLC内各软设备进行读、写和强制ON/OFF操作。除开PLC的计时器和计数器的设定值采用常数时，以及文件寄存器内的数据，FX2系列PLC的所有开关量输入、输出以及各软件设备对计算机都是透明的。其操作时的多字符帧的格式如图3所示。但不同的操作在“多个字符”项内有所不同。例如，计算机对PLC的软设备Y20～Y37进行读操作，查装置地址表为00A2，读取2字节数据。收购PLC。

如传送的命令有错误，PLC返回NAK信号，本次操作失败，重新进行。

为了保证主机与PLC的通信准确无误，上位机也按通信协议进行和校。如接收的信息有误，则重新读取。如重复3次仍不行，则显示错误信息。

使用C语言很容易实现以上编程。

主机还可向PLC写数据，进行单点的强近置位和复位。

对于运行在控制和实验室环境飞速下本方案运行、、体积小、但是对于通信距离长，环境恶劣的发问，需加光电隔离等措施。

一、问题背景

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。PLC在钢铁、建材、电力、机械制造、纺织、环保及文化等各行各业都有广泛的应用，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，因此要提高PLC控制系统性，预先防范好各种干扰，这样才能有效保证系统运行。

二、产生原因

影响PLC控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部分，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。PLC控制系统中电磁干扰的主要来源有：

1）来自电源的干扰

电子维修部和技术部故障产品反馈和返修数据统计报告中显示，因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况多。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在线路上感应电压和电流。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。

2）来自PLC内部24V电源引入的干扰

系列PLC的CPU单元均自带一个DC24V电源，该电源输出电流可达400mA。如果该DC24V电源连接的负载出了额定范围或接了感性设备，有可能影响PLC的正常工作。

3）来自不规范接地的干扰

PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。而不规范的接地就有可能对各个接地点造成不同的地电位差，引起地环路电流以及信号共模干扰，影响系统正常工作。

4）来自相邻变频器的干扰

在PLC的实际应用中，经常与各类型号的变频器配合使用，由PLC的输出控制变频器的运行。变频器起动机运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响系统正常工作。

三、解决方案

通过下面几种措施，可以有效的抑制各类干扰：

1）使用隔离变压器等对进PLC的AC220V电源隔离。尽量不要使用从AC380V某一相拉出来的220V电源。如果现场存在大电机、大功率变频器等，尽量与这些设备使用不同路的电源。隔离变压器可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前，同时还兼有电源电压变换的作用，抗干扰方案示意图如图1所示：

图1 加隔离变压器抗干扰方案示意图

2）控制器和I/O系统分别由各自的隔离变压器供电，并与主电路电源分开，如图2所示：

图2  PLC供电系统图

PLC电源线、I/O电源线、输入信号线、输出信号线、交流线、直流线都应尽量分开布线。如果PLC控制系统中有感性设备，需在感性设备两端反并联一个续流二管，减少感性设备的反电动势对PLC控制系列带来的冲击。

3）PLC的接地采用的接地。如不可能，也可与其他装置共用接地系统，但须用自己的接地线直接与公共接地相连。如图3所示：

图3  PLC控制系统接地方式

不允许与大功率装置共用接地系统。PLC的接地离PLC越近越好，即接地线越短越好。PLC如由多单元组成，各单元之间应采用同一点接地，以保证各单元间等电位。

4）通讯线路和变频器输入输出分开布线，不能分开时，二者不能平行走线，只能交叉90度走线。通讯线路使用屏蔽电缆，电缆屏蔽层接地，通讯线路的露头尽量短。

四、总结

PLC在产品内部已采用多项技术提高PLC的抗干扰能力，但PLC控制系统中的干扰因素非常复杂，因此应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制干扰源，对有些干扰情况还需做具体分析，对症，这样才能保证PLC控制系统的正常运行。

一、问题背景

目前提供的PLC按输出类型分可分为继电器输出型和晶体管输出型。继电器输出型PLC的供电电源为AC220V，继电器输出型CPU模块及电源模块的电源接线部分，N接交流220V电源的零线，L接火线，同时接地点需接地。接线图如下：

图1 交流输入电源接线图

当接没有接地或不接地时，PLC的接线端子上可能会有交流110V左右的电压。用电笔测会亮,摸上去会麻手,不过由于规定,这个漏电流不会过人体承受限,即一般不会危及人员的生命。

二、产生原因

在正航PLC交流电源型（继电器输出型）CPU内部电源板上，有一个由串联电抗器和并联电容器组成的低通滤波电路，即EMI滤波器。其作用是允许设备正常工作时的频率信号进入设备，而对高频的干扰信号有较大的阻碍作用。电路原理图如下：

图2 EMI滤波器结构图

    采用EMI滤波器能有效地抑制电网中的干扰进入PLC，也可以抑制PLC内部产生的干扰污染电网。电源的干扰有两种，一种是共模干扰，一种是差模干扰。共模干扰是流入大地的电流，差模干扰是线与线之间的电流。为了抑制这些干扰污染就采用滤波电路，为了抑制共模干扰就需要在输入的两条线L，N线分别接上两个电容到地。电容有一个很大的作用就是隔直通交，（一般的干扰都是信号，可以近似的理解为交流信号）。如接地，则此部分干扰信号流入大地，达到滤波的作用。如未接地，人若接触则流入人体。也就是我们所理解的漏电现象。此部分电压为交流，一般高达110V左右，但漏电流较小。

三、解决方案

电源线是干扰传入设备和传出设备的主要途径，通过电源线，电网的干扰可以传入设备，干扰设备的正常工作，同样设备产生的干扰也可能通过电源线传到电网上，干扰其他设备的正常工作。为抑制这种干扰，需要在电源进线处加入EMI滤波器。EMI滤波器内部通过电容把干扰引入大地，如果不接地，就会“漏电”。

只要将PLC的接接地，就可以解决这一问题。同时在GB4943（信息技术设备的）中规定，相关的用电器（包括电源）接地。

四、总结

PLC的电源板质量好，才会有“漏电”现象。“漏电”说明PLC电源板上有EMI滤波器电路，可以抑制电源侧这边的干扰，保证PLC的运行。但如果不接地的话，这些共模干扰就不能通过EMI滤波器电路引入大地,EMI滤波器电路就起不到抑制共模干扰的作用，所以PLC的接地线接地。

可编程控制器（简称PLC）是一种于工业环境下的数字式电子装置。它使用可编程的存储器存储程序指令，完成逻辑运算、计数、定时和算术运算等功能，以便控制各种机械和生产过程。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、性高、抗干扰能力强、编程简单等特点，在现代工业中应用十分广泛。

上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展快的时期，年增长率一直保持为30%～40%。在这时期，PLC处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高。进入21世纪，可编程序控制器仍保持旺盛的发展势头，并不断扩大其应用领域，如为用户配置柔制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）。目前可编程序控制器主要向两个方向扩展：一是综合化控制系统，它已经突破了原有的可编程序控制器的概念，将工厂生产过程控制与信息管理系统密切结合起来，甚至向上为MES和ERP系统准备了技术基础，这种发展趋势会使得举步为艰的ERP系统有了坚实的技术基础，从而会带来工业控制的一场变革，实现真正意义上的电子信息化工厂；二是微型可编程序控制器异军突起，体积如手掌大小，功能可覆盖单体设备及整个车间的控制功能，并具备联网功能，这种微型化的可编程序控制器使得控制系统可将触角延伸到工厂的各个角落。因而现代制造业加注重采用PLC控制。

长期以来，PLC以其性高、通用性强和使用简便等优点始终处于工业控制自动化领域的主战场。它不仅以其良好的性能满足了工业生产的广泛需求，而且将通信技术和信息处理技术融为一体，使其功能加完备，为各种各样的自动化控制设备提供非常的控制方案，广泛应用于各种工业场合。

在制造业领域，PLC作为自动控制的三大技术支柱（PLC、机器人、/CAM）之一，成为大多数自动化系统的设备基础。由于综合了计算机和自动化技术，其发展日新月异，大大过出现时的技术水平。它不但可以很容易地完成逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。特别是大规模集成电路的发展以及信息、网络时代的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而广泛地应用于众多行业。

随着科学技术和微处理技术的迅猛发展，PLC技术和产品日趋完善。PLC的发展与制造业的发展相辅相成，PLC的发展推动了制造业的发展，而制造业的发展又对PLC的发展提出了高的要求，目前，为适应大中小型企业的不同需要，进一步扩大PLC在工业自动化领域的应用范围，PLC的发展趋势主要表现在：

（1）多品种方向发展

A：结构、规模的发展：整体结构向小型模块化方向发展，使配置加方便灵活，

B：开发丰富的I/O模块(包括智能模块)在增强PLC的CPU功能的同时，不断推出新的I/O模块，如数控模块、高速计数模块、远程I/O模块、通讯和人机接口模块等，另外，在模块上逐渐向智能化方向发展[11]。

（2）发展容错技术，进一步提高系统的性。

（3），组态编程，随着工厂自动化和计算机集成制造系统的发展，功能强大的PLC需求日益增加。其高功能主要体现在：函数运算及符点运算，数据处理和方案处理，队列和矩阵运算，PID运算以及前、滞后补偿，多段斜坡曲线，配方和批处理，菜单组合的多窗口技术，控制与管理综合，组态编程简便等。

（4）分散型、智能型和现场总线型I/O子系统。

（5）增强通信网络功能：PLC的通信联网功能增强就可以使PLC与PLC之间，PLC与计算机之间能够通信、交换信息，形成一个分布式控制系统。

（6）实现软、硬件标准化。

总之，PLC正朝着体积缩小、功能增强、速度加快、价格低廉、大容量、高性、高速度、多功能、网络化的方向发展，化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。

（1）处理单元（CPU）

处理单元（CPU）是PLC 的控制。它按照PLC系统程序赋予的功能，接受并存储从编程器键入的用户程序和数据，检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能检查用户程序的语法错误。当PLC投入运行时，它以扫描的方式接受现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区, 然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算术运算等任务。并将逻辑或算术运算等结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕以后，后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行为止。

（2）存储器

与微型计算机一样，除了硬件以外，还有软件。才能构成一台完整的PLC。PLC的软件分为两部分: 系统软件和应用软件。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

PLC存储空间的分配：虽然大、中、小型 PLC的CPU的大可寻址存储空间各不相同，但是根据PLC的工作原理， 其存储空间一般包括以下三个区域：系统程序存储区，系统RAM存储区（包括I/O映象区和系统软设备等）和用户程序存储区。

A. 系统程序存储区

在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。它包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断程序等。由制造厂商将其固化在EPROM中，用户不能够直接存取。它和硬件一起决定了该PLC的各项功能。

B. 系统RAM存储区

系统RAM存储区包括I/O映象区以及各类软设备（例如：逻辑线圈、数据寄存器、计时器、计数器、变址寄存器、累加器等）存储区。

（A）I/O映象区

由于PLC投入运行后，只是在输入采样阶段才依次读入各输入状态和数据，在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相应的外设。因此，它需要有一定数量的存储单元（RAM）以供存放I/O的状态和数据，这些存储单元称作I/O映象区。一个开关量I/O占用存储单元中的一个位（bit）, 一个模拟量I/O占用存储单元中的一个字（16个bit)。因此，整个I/O映象区可看作由开关量的I/O映象区和模拟量的I/O映象区两部分组成。

（B）系统软设备存储区

除了I/O映象区以外，系统 RAM存储区还包括PLC内部各类软设备（逻辑线圈、数据寄存器、计时器、计数器、变址寄存器、累加器等）的存储区。该存储区又分为具有失电保持的存储区域和无失电保持的存储区域，前者在PLC断电时，由内部的锂电子供电。使这部分存储单元内的数据得以保留；后者当PLC停止运行时，将这部分存储单元内的数据全部置“零”。

C．用户程序存储区 

用户程序存储区存放用户编制的用户程序。不同类型的PLC其存储容量各不相同，一般来说，随着PLC机型增大其存储容量也相应增大。不过对于新型的PLC，其存储容量可根据用户的需要而改变。

D．常用的I/O分类

常用的I/O分类如下：

开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。

模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。

除了上述通用I/O外，还有特殊I/O模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。

按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受大的底板或机架槽数限制。

（3）PLC电源

PLC电源在整个系统中起着十分重要的作用。无论是小型的PLC，还是中、大型的PLC，其电源的性能都是一样的，均能对PLC内部的所有器件提供一个稳定的直流电源。一般交流电压波动在正负10%（15%）之间，因此可以直接将PLC接入到交流电网上去。

可编程序控制器一般使用220V交流电源。可编程序控制器内部的直流稳压电源为各模块内的元件提供直流电压。某些可编程序控制器可以为输入电路和少量的外部电子检测装置（如接近开关）提供24V直流电源。驱动现场执行机构的电源一般由用户提供。

可编程序控制器是从继电器控制系统发展而来的，它的梯形图程序与继电器系统电路图相似，梯形图中的某些编程元件也沿用了继电器这一名称，如输入、输出继电器等。这种计算机程序实现的“软继电器”，与继电器系统中的物理结构在功能上某些相似之处。