6ES7322-1CF00-0AA0型号含义

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(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，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。

1引言

高频高压发生器是X光射线机单元。医用X光射线机高频高压发生器由三相工频供电。三相工频电源通过桥式整流、高频逆变、变压器升压，得到150KV的30KHz高频高压。高频高压经过二次（高压）整流，成为X光射线管直流高压激发电源。通过不同的激发电压、电流的设定值，产生不同强度的X光用于和拍片等医学检测。稳定的高压恒直流电源对于确保拍片成像质量、特别是控制X射线生物辐射危害的重要基础。随着电子电路的发展，X光机产生X光的电源也从原来的工频电路发展成现在的通过数字化技术控制逆变电路。患者检测床台是X光机的运动控制单元。出于避免和减少患者检测过程的移动，X光机配置有X光机随动控制检测床台。检测床台与X光机配合实现患者特定部位的成像检测。

本文在介绍基于PLC自动化技术的新型X光机一体化解决方案的基础上,论述台达EX系列PLC系统通讯设计技术。

2 技术方案

项目选用台达DVP-20EX做PLC主机，通过RS485通讯接口和X光射线机高频高压发生器进行数据交换。PLC输入出点用来控制床升降、旋转等各种机构的控制，彩色触摸屏和PLC进行连接作为HMI输入和显示数据，从而展示了一个全新的X光机电路控制系统。其中是利用PLC的通讯功能和RS指令的使用，实现了PLC和X光射线机高频高压发生器之间的数据交换，让X光射线机高频高压发生器的使用加丰富多彩。

基于PLC的X光机自动化系统控制原理：翻译指令；存入寄存器；RS指令发送、接收；判断接收指令；输出信号。

由于X光射线机发生系统指令为ASCII字符指令。一条指令由换行符开始，回车符结束。一条指令完整包含换行符、指令助记符、参数、回车符。被控机接到一句有效指令，执行后必做回答。例如：LF KVN75 CR意思是设置管电压为75KV，被控机在接到此指令后回答LF KVN75 CR表示收到该指令。

3 系统通讯与RS指令应用

利用台达PLC中的RS串列资料传输指令，把编译好的指令根据需要从PLC逐条发出。PLC每发送一条指令，发生器就回答一句指令。这些指令主要分两种：一种是不带数据的控制指令，例如：LF PI CR（接通系统功率电源），反馈一条相同的指令；一种是包含数据的指令用于设定数据，例如：LF KVN75 CR设置射线管电压75KV，反馈一条相同的指令LF KVN75 CR。这些指令需要变成ASCII码，对于换行符、回车符有现成的SACII码，而指令助记符和数值则需要逐个字母翻译成ASCII码，根据指令要求把这些语句通过RS（串列资料传输）的功能传送给X光射线机高频高压发生器，X光射线机高频高压发生器就会按照这些指令去工作。

顺序处理、发送、接受数据流程如图2所示。

（1）翻译助记符，助记符分两类，一类是计算机常用的，比如换行符LF，有固定的十六位数值0A，回车符CR，有固定的十六位数值是0D，这些数值不需要翻译直接用MOV指令把数值转移到相应寄存器中即可；另一类助记符不是计算机固定使用的助记符，这些助记符是没有固定数值，比如：接通电源指令的助记符是PI，于是就要分别把代表P的数值H50和代表I的数值H49用MOV指令转移到相应的寄存器当中；数字0~9也分别变换成相应的十六制数值，转移到相应的寄存器当中。

（2）其次，通过程序固定的通讯格式进行连接，通过使用RS串列资料传输指令，把命令和数值发送给被控机。例如：开机指令：LF PI CR

LDP M100

SET M1122 //送信要求

MOV 0A D200 // LF换行符

MOV H50 D201 // P

MOV H49 D202 // I

MOV 0D D203 // CR回车符

LD M100 //发送启动

LDP M0

RS D200 K4 D206 K4

3.3 EX通讯指令深入研讨

通常，被控机在接受到正确指令后就会按照事先好的指令进行回答，对于回答的这些指令需要进行判断是否正确，比如上述例子，D206对应是LF，D207对应是P，D208对应是I，D209对应是CR，正确处理这些指令和数值，产生的结果可以通过内部中间继电器和寄存器表现出来，使之通过RS232通讯到触摸屏让医生得到正确的判断，知道被控机现在的状态，然后进行下一步的工作；如果数据不正确，进行相应的提示，通过提示目录知道机器的不良状态，同样方便医生做出下一步判断。

X光射线机高频高压发生器的通讯指令有很多条，可以全部使用，也可以根据需要进行选择。这是因为有些指令是正常中常用的，这类指令一般要被经常用到；有些指令是调试机器使用的，这些指令单制作一台调试仪，只在调试机器时使用，一般不提供给医生平时使用；有些指令是使用键盘输入时用到的，比如：增加或减少键，由于使用触摸屏可以直接输入参数就不需要了，等等这些，把需要处理的指令助记符按上述方法进行整理后，基本上就可以进行数据交换的操作了。

4 结束语

通过采用台达PLC的RS指令的应用，加深入地了解了台达PLC在不同设备之间进行通讯的处理方法和使用。现在日新月异的设备具有了智能控制，具有了各种交流的方法和手段，要在PLC各种功能的应用上要不断探索，寻找出多的具体的应用方法，发挥PLC新技术新功能的实际使用工效。

随着经济的发展，城市的建筑物越来越多，预防和火情就显的十分重要。消防自控制系统就是为了预防和火情并能在火灾发生的早期就进行自动灭火的一种系统。当火灾发生时，报警系统发出火灾信号，并通知消防自控系统，然后消防自控制系统再进行灭火。现就自控消防系统做一具体介绍。

二、控制要求：

1.本系统运用于大型某建筑物的消防系统中，该系统有43台消防设备，分布在建筑物的不同地方，两个设备之间距离较远（几十米到上百米）。现要将现场的43台设备联网，并进行监控。

2.为了保证工作的性，能够对现场的每一台设备都可以进行监控。并可时时将火灾信号传达到相应的设备，控制相应的设备进行灭火。同时还要求现场的设备不仅可以控制，到现场还可进行现场控制。

3.为了能查看着火现场的状况，要求将着火现场的视频切换到视频中，以方便查看现场的着火和灭火情况。

4.操作现场的某一设备时，也要切换到当前操作设备的视频，以实现手动控制。

5.当某一设备与网络通讯出现故障时，和现场都要能时时报警。

6.为了保证的控制稳定，要有两种以上的操作系统。

7.与43台设备之间的数据通讯的实时性，性要能够保证。

8.经济性和操作性也是实际施工的一个重要因素。

三、解决方案：

1、要将43台消防设备联网，远程控制。考虑到成本、布线和施工的方便，将采用RS－485络网。由于RS－485只需要拉两条线，布线方便，成本也较低廉，并且一个网络跨度的距离大，可长达1公里多。同时又考虑到网络通讯的数据量大而且台数多，不仅有开关量和数字量，还有现场的模拟量。单一通讯口通讯的实时性不够，考虑后决定采用3个RS－485网络来进行通讯，这样不仅保证了通讯数据量大和实时性的问题，也提高了工作的性。也给布线带来了方便，可多网络铺线。

1.现场的PLC控制单台消防设备的各种动作执行，通过网络对所有现场的单台设备进行控制，控制程序放在单台设备上，PLC放置通讯控制程序。

2.当操作哪台设备时或是哪个区域发出火灾报警信号时还要能通过视频看到现场，所以在加一个视频用来查看现场的火灾情况。因为每台设备都有一个视频，所以加一个视频矩阵进行43路的视频切换。当火灾发生或是控制哪台设备时就自动切换到哪台设备的视频。

3.当网络出现故障，现场和都要有报警。故障报警：采用Haiwell（海为）PLC简单的通讯指令，每一个站地址的通讯只要一条指令完成，同时还有与每个通讯地址通讯成功与否的标志位，利用此标志位就可用来做通讯故障报警。以达到与现场的某台设备通讯故障做到有效的报警。现场网络故障报警：与通讯正常时，对本地的某一M位一直置“ON”。本地的程序一段时间就会对这个M位置“OFF”，若这个M位很长时间都没有为“ON”就说明与通讯故障，就可用这个M位来判断现场与的网络通讯是否成功来做网络故障报警。

4.是个重要的控制点，要有两套或两套以上的控制方式，所以在用一个计算机和一个触摸屏来对进行控制，以增加控制的性。两个控制相互立，又可对同一同时控制，当其中一个出现故障时，另一个可以控制，这样就不会影响的正常工作，达到地控制。

这是一个用以太网和两台上位机通讯，一个315-2DP和多台S7200通过PROFIBUS进行数据交换。主要采用PID算法对温度通过加热器和调节阀进行控制。控制精度为正负0.8度。控制精度远远过了用户正负2度的误差。

1 引言
龙门刨床作为机械工业中的主要工作机床之一，在工业生产中占有重要的地位。它主要用来加工大型工件的各种平面，斜面和槽。特别适宜于加工大型的、狭长的机械零件，如机床的床身、箱体、导轨等。应用非常广泛，具有多种控制要求。在机床电力拖动控制系统中，具有广范应用之处。

2龙门刨床介绍
国内龙门刨床主要采用的主传动系统有三种：
一种是50年代的电机扩大机——发电机——电动机组（A——G——M）系统。
二种70年代改型的晶闸管——电动机组（V——M）系统，这两种系统的逻辑控制普遍采用继电器控制，故障率高，低速时损耗大，功率因数低，并且对电网和机械的冲击很大，维修麻烦。
三种是开关磁阻电动机系统，该系统造价较高，目前不太成熟。
随着工业自动化的发展，变频器、PLC在工厂设备中的广泛使用，异步电动机变频调速系统大量的用在工业设备上，用这种系统控制的龙门刨床不仅克服了以上的各个缺点，提高了控制精度和加工质量，还大大节约了用电量。因为龙门刨床可改进方面较多，本文主要讲解工作台系统主电机部分电气改进方案。

3龙门刨床的运动特性
龙门刨的刨削过程是工件与刨相对运动。因此工作台与工件频繁地进行往复运动，切削加工只在工作行程中，返回行程只是空转。

4主电机的选择
A-G-M调速系统中，交流电动机在电能向机械能转化时，有20%～30%的效率损耗，而电动机带动直流发电机时直流发电机将机械能转化为电能时，又有20%～30%的损耗。所以终端实际功率大概为49～64%。而使用异步电动机变频调速系统后设备没有功率损失，所以一般认为可以用60%的功率的交流异步电动机。
例如：一台老式A-G－M系统的刨床，配置为60KW－70KW－60KW。而采用交流异步电机后则可以使用37KW电动机。

5变频设备的选择
主电动机在工作时，由于其负载大速度快，所以在换向时因为制动会产生很大的反馈能量。如何吸收掉这些能量对整个加工有很大的影响。我们在改造时充分考虑到这个因素，对刨台的换向制动采用直流制动+减速制动来实现。实践证明：这样的组合制动方式，不仅简单，而且造价很低。
以37KW交流异步电动机为例，选择欧瑞传动电气F1000系列F1000－G0450T3C变频器（变频器连续运行的场合，要求变频器额定输出电流大于或等于1.1倍的电机大电流），配HFBU—DR0201制动单元及相应的制动电阻。如果想缩短减速时间提升工作效率则可以选择HFBU－DR0301制动单元。直流制动功能可以通过修改变频器参数进行设定。

6PLC与变频器连接
以下是刨台往返运动的PLC变频调速控制电路图（图略）。其中PLC采用西门子S7-200系列，变频器采用的是欧瑞传动F1000系列。

7变频调速设备优势
直流调速的设备缺点：
1)效率低，因为机械传动装置较多，造成功率损失较大。
2)主传动及控制部分电气操作条件教多，不但增加了维护工作量，也使整个系统性大大降低。
3)工作台调速范围小，精度低,加工工件的表面质量差。
4)占地面积大，噪音高。
改进后变频调速系统不仅克服了以上缺点，还具有，精度高，速比大，调试方便，维护简单，寿命长等优点。而且交流变频调速传动中的笼型异步电机结构简单、坚固、运行、维修方便、传动惯动量小、动态性能好，其单机容量、电压等级和转速等技术指标，均直流电机。避免了直流电机定期换、维护电刷和换向器的问题。

8节能方面
改进后设备节电效果主要取决于三个方面。
1)减少了机械损耗和多级传动损耗。
2)避免了待机状态下的电机空转引起的损耗，达到了待机时零耗电。
3)电机功率的降低大程度的提高了节电效果。

9结束语
采用欧瑞传动F1000系列变频调速器以后，系统运行稳定、精度高、低频转矩大、性强、噪声低、系统维护简单方便、调速范围宽，节能效果预计可达30%以上。而且换不同的工作组件就可使刨床用于刨、铣一机两用。提高了加工精度，工作台的速度不随切削量的变化而变化，静差度小，能够很好地满足速度曲线的要求，提高加工质量与效率，延长了的使用寿命。控制部分采用PLC，其功能加强大、速度快、接点数少、度高。

1 前言
众所周知，PLC自从问世以来就在自动控制各个行业发挥着难以取代的控制作用。PLC运行，适用于各种恶劣的工业环境，PLC和工控机（IPC）相比，其运行、可扩展性好、便于电气连接、控制，但是工控机良好的人机界面，方便语言都是PLC所不能比拟的。
组态软件在很多场合应用于控制，可整个控制的往往还是PLC，组态软件（上位机）所起的控制作用很小。人机界面一般用于简单的动作控制，工艺参数的编制，配方的设定等等，虽然在概念上属于控制范畴，但它并未真正起到控制作用，因为真正长期的自动运行控制是由PLC完成。我们不经常使用工控机作为控制部分的原因有两点：，工控机不适于在很恶略的环境下运行；二，工控机经常采用的bbbbbbs系统并不能够让人放心，其长期运行效果并不好。
尽管PLC、IPC在自动化控制中扮演不同角色，在许多运行连续时间较短，环境相对比较好的地方，人们还是希望使用IPC进行控制。使用IPC进行控制有很多种实现方式，当然其中为简单的办法就是使用组态软件。
本文针对使用组态软件做控制中用户经常遇到的问题进行讨论。在许多用户使用组态软件进行控制，尤其是使用串口连接方式进行控制时，发现组态软件自动控制会影响的数据的采集速度，本文着重介绍如何解决此问题，解决此办法就是——将PLC的控制方式模的应用到上位机串口控制中。

2 用户使用组态软件控制后，导致数据采集慢的原因
这是许多组态软件用户在编写上位机自动控制程序中所遇到的问题，到底是什么原因？能否有好的办法来解决？
我们先简单描述组态软件数据采制的原理。在正常情况下，组态软件定时向下位机发出读命令来等待下位机回应以截取想要查询的数据，周而复始的循环，数据便动态的显示在上位机上，实现数据“实时采集”。那么当我们需要对下位机进行控制时，组态软件就会相应写命令，实现上位机对下位机的“实时控制”。
表面上看去合情合理，可为什么会出现数据采集慢这种情况？原来一切“归咎于”组态软件的读写机制。组态软件为实现快速的控制，所以给写命令的执行权，也就是说，当有写（控制）命令时，组态软件执行写命令，直到没有写（控制）命令时组态软件才恢复正常的读（采集）循环。
由此，我们不难发现用户经常出现数据采集慢的原因。如果用户频繁将控制指令发出，系统将分配很少的时间给数据采集，从而导致数据采集变慢或者中断。用户在循环指令中重复给一个变量赋值（如y0=1），就会导致以上问题，所以我们的解决办法就是需要控制时控制，不需要控制时放手。为了实现这种控制方式，我们可以参考PLC的运行模式。

3 PLC运行原理

在没有中断的情况下，PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式。
1) 每次扫描过程。集中对输入信号进行采样，集中对输出信号进行刷新。
2) 输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。
3) 一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。
4) 元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化。
5) 扫描周期的长短由三条决定：<1>CPU执行指令的速度；<2>指令本身占有的时间；<3>指令条数。
6) 由于采用集中采样。集中输出的方式，存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。

4 小结
如上所述，在组态软件控制中，我们采用先运算再输出的方法，即，对IO变量有循环复杂运算操作时，我们采用中间变量计算，待计算出时我们再对IO变量赋值，这样就会解决控制中采集慢的问题。