天津西门子PLC代理商变频器供应商

天津西门子PLC代理商变频器供应商

剪板机是机械行业制造和维修常用的设备之一。随着我国经济的持续高速增长，社会对各类板材的需求量不断增长，对板材加工的精度提出了高的要求；另外，随着企业之间的竞争日益加剧和人力资源成本的上升，厂家为了在竞争中占据有利地位，除了保证板材加工的精度外，对板材加工的效率也提出了高的要求。基于上述，板材生产加工企业迫切需要、率的生产设备。剪板机是板材加工企业的关键生产设备之一，一些资金雄厚的企业，出巨资购买全新数控剪板机；另外，还有相当一批中小企业希望通过对原设备的技术改造来满足这些新要求。  普通剪板机存在的主要不足有：  1. 加工精度不高。  造成加工精度不高的主要原因，一方面是加工尺寸由操作人员用普通钢尺手动测得，精度难以保证；另一方面采用异步电动机带动链条传动机构，这样不仅定位精度低，而且易造成剪切面的机械偏差，这种偏差随加工板材宽度增加而加大。  2. 操作繁琐，容易出错。  剪板机需要人工操作，剪板动作的控制需人工完成，占用，也容易出错。  3. 能耗大，效率低  剪板机的动力系统一般使用普通异步电机，在剪板过程中不断启停，能耗大、效率低。  针对这些情况，可以对剪板机进行自动化改造，提高工作效率和剪板精度，降低能耗。  控制系统设计的基本要求如下：  1、正常剪切功能。在正常加工某一规格产品前，可以事先设置加工尺寸、加工数量。当机器加工板材数量达到设定加工数量时，机器不再正常加工。此时，可重新设置加工参数或进入临时剪切状态。  2、临时剪切功能。选择该功能不需要设置加工参数，即可进行加工。该状态可加工任意尺寸（须在机器的机械加工范围内）和任意数量的产品。  3、设定加工参数（加工尺寸、加工数量）。  4、加工参数实时显示。  5、附加功能。包含点动调试、自动回零位、暂停等。  改造方案一：  如下图所示，自动控制系统由变频器、光电传感器、人机界面（文本显示器或触摸屏等）、正航A5系列PLC等构成

一 工艺简介 

染缸系统用于为布料着色，通过调节温度，压力，和颜料的流量形成一定的工艺条件，在相对稳定水位、压力、温度条件下对布料进行染色。系统属于全电脑控制，对各个控制量均实现闭环控制，根据反馈实时调节补偿，以达到稳定的控制效果。 

用户对于每种染色工艺的要求不同，要求程序按照功能进行模块式划分，可以根据需求在上位机中灵活调用，组成一个工艺方案。 

二．电气技术方案 

2.1 系统组成 

根据客户需求，结合当前工控技术的和产品，设计采用的电气技术方案如下。 

上位机采用工业平板PC机。PC机与PLC以RS232方式通信，上位机开发平台采用Wonderware Intouch 9.5版组态软件，可实现对整机运行工作情况的监控和历史纪录数据的保存。 

在可编程控制器（PLC）方面，选择业内的艾默生PLC作为控制器，采用MODBUS通讯协议，与艾默生变频器通过RS485总线通讯控制方式实现传动控制，并可与流量传感器通讯。根据系统要求，这些PLC分配在三个控制箱中。主控制箱中1台PLC配置为MODBUS主站，由主站对全部从站PLC、变频器、流量传感器进行监控；上位机通过主站来进行系统监控。 

变频器选型采用艾默生TD3000系列和SK系列产品。 TD3000系列变频器是、多功能、低噪音的矢量控制通用变频器；SK系列变频器具有体积小巧、操作简便、功能实用、宽输出频率和低噪音等优点。 

文本显示器采用无锡汇联SLIAN文本显示操作屏。 

2.2 电气系统结构图

图中粗黑线表示的是MODBUS总线。 

电气系统结构图说明 

1、PC作为系统的上位机通过串口与主控制箱的PLC主站模块的通讯口0连接，采用RS232通讯实现对PLC数据的采集和控制。 

2、系统主干通讯网络采用MODBUS协议。 

3、系统分为三个控制箱：主控制箱、机身控制箱、机身电磁阀接线盒。系统需要配置5个PLC主模块，以MODBUS总线协议进行通讯。主控制箱内有3个PLC主模块，其中1个主模块配置为MODBUS主站。机身控制箱和机身电磁阀接线盒分别各配置1个PLC主模块。 

4、主控制箱的主站PLC采用EC20-2012BTA主模块（晶体管输出），扩展了2个EC20-4PT模块（温度测量）、2个EC20-4AD模块（4-20mA模拟量测量）；主控制箱的从站PLC采用2个EC20-2012BTA主模块（晶体管输出）。 

5、机身控制箱从站PLC采用EC20-2012BRA主模块（继电器输出），扩展了1个EC20-4AD模块（0-10VDC模拟量测量）。控制箱应留出未来扩展的空间，以便将来增加扩展模块。该控制箱上安装1个无锡汇联SLIAN的文本显示屏，通讯线与PLC的通讯口0连接（RS-232）。 

6、机身电磁阀接线盒从站PLC采用EC20-3232BRA主模块（继电器输出）。 

7、5个比例阀分别由主控制箱的3个PLC主模块进行控制。每个PLC主模块可控制2个比例阀。 

8、4台变频器和2个计都作为MODBUS从站，由主控制箱主站PLC进行监控。 

2.3工作原理说明 

人机交互通过PC实现，PC可以实时监控整个系统的工作运行状态、动作过程及故障报警、实时曲线描绘和保存历史数据等，同时可发送各种操作命令给PLC以控制系统的运行。 

在主站PLC与PC、从站PLC、变频器和流量计仪表通讯方面，EC20 PLC充分利用自身的优势，由于EC20 PLC本身带有2个串行通信口（1个RS232口，集成自由协议/编程协议/MODBUS从站协议，1个RS232/485口，集成自由协议/MODBUS主站/从站协议），EC20 PLC利用COM0口和PC进行通信（EC20 PLC做从站，设置成MODBUS从站协议），利用COM1和多台从站PLC、变频器和流量计仪表组成网络进行集中控制（EC20 PLC的COM1设置成MODBUS主站协议）。 

艾默生变频器自带RS485接口的通讯单元，用于实现PLC与多台变频器的联网。对变频器的所有控制都通过RS485通讯链路来完成，可省去变频器的外部起停控制线路。 

5个比例阀控制器均由步进电机及放大器组成，由主站PLC及2个从站PLC通过高速脉冲输出口来进行控制。 

流量计仪表具有MODBUS协议，可由主站PLC通过MODBUS网络访问和监控。另外，流量计具有脉冲计数和频率输出，可用于计量，作为备用方案。脉冲输出可以接入到EC20的高速输入通道。 

三．PLC逻辑控制 

此次编程采用顺序功能图（Sequential Function Chart），利用顺序功能图的过程划分和步骤间转换功能。可将程序段进行模块化自由组合。 

由于顺序功能图编程具有直观和流程化的特点，分解后的每一步骤和每个转换条件都为相对简单的程序过程，在顺序控制领域应用比较广泛。 

3.1 模块化的分解与实现 

染布工艺经过长时间的积累，已经形成一套相对固定的工艺流程。但是随着布料种类、染料种类和印染要求的不同，会在原有流程上进行一定的增加、删减或者参数的改变，因此需要将整个印染工艺分解为若干个小模块以实现这一功能。 
经过对印染工艺的了解，现将整体工艺拆分为如下功能块：

模块功能的实现应用顺序功能图流程的概念。在一个关联且封闭的顺序流程中，每一时刻只有一个步骤在运行，且各流程间互不干扰。而工艺模块的划分也正是本着一个模块内的工艺顺序执行、各个模块间的工艺尽量立这一原则。因此，一个模块对应一个流程即可。 

3.2 自由式组合编程的实现 

工艺要求能够自由的对功能模块进行顺序组合和重组，而PLC的程序是通过软件将PC中的内容写入到PLC固件中的，因此一经写入就不再可以改，程序的执行按照预定流程。于是我们通过与上位机的配合，再结合顺序功能图的特点，来实现自由编程的，其原理如下图：

在上位机中对各个功能模块进行组合，通过组态软件将这些模块所对应的流程的起始步进号存储到一个配方列表中。上位机PC发送配方当前的步进号给PLC，PLC接收到后启动该步进对应的流程，并在流程的后置位某固定的完成标志，发送给上位机。PC收到完成标志后，配方的步进号向下传递并再发送，如此实现自由组合编程。 

四 小结 

通过模块化的编程与PLC双通信口的功能，把一个中型机的功能在小型机上就轻易实现了，实现了染缸工艺要求的全部功能，并降低了客户的成本。(end)

一、冲床自动送料机的技术状态 

本文介绍的冲床自动送料机是一种用于冷挤压套圈类零件的送料机器，是冲床进行技术改造的理想附机。该送料机克服了国内外有关冲床送料机的不足。如日本的RF20SD—0R11机械手送料装置与冲床做成一体，从横向(侧面)送料，结构复杂，装配、制造、维修困难，价格昂贵，又不适合于我国冲床的纵向送料的要求。RF20SD—0R11的结构由冲床上的曲轴输出轴，通过花键轴伸缩，球头节部件联接机械手齿轮，由伞齿轮、圆柱齿轮、齿条、凸轮、拨叉、丝杆等一系列传动件使机械手的夹爪作伸缩、升降、夹紧、松开等与冲床节拍相同的动作来完成送料，另设一套立驱动可移式输送机，通过隔料机构将工件输送至预定位置，这样一套机构的配置仅局限于日本设备，不能应用于国产冲床。国内有的送料机构由冲床工作台通过连杆弹簧驱动滑块在滑道上水平滑动，将斜道上下来的料，通过隔料机构推到模具，并联动打板将冲好的料拨掉，往复运动的一整套机构比较简单，无输送机构，联动，制造容易。但机械手不能将料提升、夹紧，料道倾斜放置靠料自重滑下，如规格重量变动，则料道上工件下滑速度不一致，易产生叠料，推料机构没有将料夹紧，定位不正，废品率较高，使用也不。 

结合国产冲床工作特点，采用机械手与输送机构配合为主要装置，再配合采用自动卸料保护，设计了具有较大应用和推广意义的自动送料机。 

二、结构设计 

该送料机主要配备于3150kN冲床，也可配备于1600kN或1250kN等冲床。它主要由机架(包括撑脚、电器箱、角铁架)、输送机(包括电机、变速箱、滚筒、输送带、料台、料道、隔料机构、挡料机构等)、机械手(包括提升缸、夹紧缸、滑板、支架、连杆铰链等)、供油装置(包括油箱、液压泵等)、卸料机构和保护装置等部分组成(如图1)。

 
图1冲床自动送料机结构简图 
1.机架2.输送带3.机械手4.隔料盘5.冲床工作台 
6.料仓7.挡料板8.工件9.电机10.模具

机架主要联接冲床，装置机械手并使其在一定轨道上滑行，装置输送机构、电气元件。 

输送机是通过一台电机驱动，通过皮带、减速器的传动至主动轴，使输送带以一定线速度输送工作。工作经料台进入料道(人工)，再通过隔料机构输送至预定位置。 

三、PLC控制 

机械手需要完成将工件由A移向B的动作，机械手示意图如图2所示。它的动作过程如图3所示。

  
图2机械手示意图 图3机械手动作过程

机械手每个工作臂上都有上、下限位开关和左、右限位开关，而其夹持装置不带限位开关。一旦夹持开始，控制PLC内的定时器启动，定时约束，夹持动作随即完成。机械手到达B点后，将工件松开的时间也是由定时器控制的，定时结束时，表示工件已松开。有关输入、输出点在PLC内的分配，如图4所示。

 
图4PLC内I/O点分配图

该机械手的动作过程如下：当按下启动按钮时，机械手从原点开始下降，下降到底时，碰到下限位开关(X401接通)，下降停止。同时接通定时器，机械手开始夹紧工件，定时结束，夹持完成。机械手上升，上升到时，碰到上限位开关(X402接通)，上升停止。机械手右移，右移碰到右限位开关(X403接通)时，右移停止。机械手下降，下降到底，碰到下限位开关(X401接通)时，下降停止。同时接通定时器，机械手放松工件，定时结束，工件已松开。机械手上升，上升到碰到上限位开关(X402接通)时，上升停止。机械手左移，左移到原点碰到左限位开关(X404接通)时，左移停止。于是机械手动作的一个周期结束。 

自1969年世界上诞生了台可编程逻辑控制器（PLC）以来，可编程控制技术在工业控制领域便一路高歌，了为广泛的应用。但是在这过去的30多年里，计算机技术、电子技术、网络通信技术以及自动控制技术的飞速发展，使得工程师们在工业应用中对于控制器的功能需求也远远了当初的“顺序逻辑控制”的简单期望。 

来自于奥地利的贝加莱（B&R）工业自动化公司便是敏锐地捕捉到这一技术需求的变化，早在1994年便在个推出了基于定性实时多任务操作系统(Real Time multi-tasking Operation System)的可编程计算机控制器（PCC—Programmable Computer Controller），时至今日，仍然代表了这一技术的发展趋势，成为新一代自控工程师的新宠。 

我们知道，常规的PLC大多依赖于单任务的时钟扫描 
或监控程序，来处理程序本身的逻辑运算指令以及外部的I/O通道的状态采集与刷新，整个应用程序采用一个循环周期，但事实上在一个控制系统中，虽然往往有一些数据量是实时性要求很高的，但也有很多大惯性的模拟量是没有太高实时要求的，如果采用同样的刷新速度其实是对资源的浪费，而且循环顺序扫描的运行机制也直接导致了系统的控制速度严重依赖于应用程序的大小，应用程序一旦复杂庞大，控制速度就必然降低。这无疑是与I/O通道高实时性控制的要求相违背的。 

而贝加莱PCC系统的设计方案则地解决了这一问题，与常规PLC相比较，PCC大的特点就在于其引入了类大型计算机的分时多任务操作系统理念，并辅以多样化的应用软件设计手段，由于分时多任务的运行机制，使得应用任务的循环周期与程序长短无关，而是由设计人员根据工艺需要自由设定，从而将应用程序的扫描周期同真正外部的控制周期区别开来，满足了真正实时控制的要求，而且这种控制周期是可以在CPU运算能力允许的前提下，按照用户的实际要求而做相应设定。

 
传统PLC运行模式

 
贝加莱PCC-定性分时多任务操作系统的运行模式

基于这样的运行平台，PCC的应用程序可分为多个立的任务模块，这样给便应用软件的开发带来了大的便利，因为工程师可以方便地根据控制项目中各子系统的不同功能要求，如数据采集，报警，PID调节运算，通信控制等，开发相应的控制程序模块(任务)，在分别编制和调试之后，可一同下载至PCC的用户程序存储器中，在多任务操作系统的调度管理下，并行协同运行，因为这些模块既相互立运行，而数据间又保持一定的相互关联，由他们共同实现项目的控制要求。在这多个任务中，根据不同任务对实时性能的不同需求，设计人员可以不同的等级即确定的循环周期，从而实现确定的分时多任务控制。即便某个任务处于等待状态，别的任务也可继续执行。 

这种多任务的运行机制，采用大型应用软件的模块化设计思想，还带来了项目开发效率上的提高，有着常规PLC无法比拟的灵活性。因为多任务的思想使得各个任务模块的功能描述趋清晰简洁，用户可以自行开发自己有的而又同时具有通用性的立功能模块，并将其封装以便于日后在其他应用项目中重新使用。而且各个不同的任务甚至可以由开发小组的不同成员分别编制，不同的开发人员基于共同的约定，可以灵活选用不同编程语言，这就意味着不仅在常规 PLC上一直为人们所熟悉的梯形图，指令表等符合IEC6113-3规范的通用语言可以在PCC上继续沿用，而且用户还可采用为直观的语言，比如ANSI C 和Automation Basic，从而实现复杂的数学运算功能和过程控制算法。而且所有这些编程语言，PCC都采用“符号变量”来标识外部I/O通道及内部寄存器单元(例如用户可用motor_run来代表某开关量输出通道，button_down代表某开关量输入通道)。这样，软件开发人员毋需熟知 PCC内部的硬件资源分布，而只须集中精力于项目本身的工艺要求，即可编制出结构清晰功能明确的控制程序来。 

PCC在硬件上的特点，还体现在它为工业现场的各种信号和应用设计了许多的接口模块和功能模块，如温度、张力、步进电机驱动、示波器、鼓序列发生、脉冲编码，称重、声波信号等等。它们将各种形式的现场信号十分方便的接入以PCC为的数字控制系统中，用户可按需要对I/O通道进行数十点、数百点至数千点的扩展与联网。在PCC模块内部，CPU的数据总线与IO总线分离，并配置有立的I/O处理器，特有的时间处理单元（TPU）在不增加CPU负荷的前提下，高速处理无论简单或复杂的定时任务，其基准计时频率可高达6.29MHz，因此目前被广泛应用于测频测相及PWM等的时间处理场合中。而其所有数字量输入端都经过了光电耦合隔离，模拟量输入端也都经过了RC滤波处理，因此具有很好的抗干扰能力，其整体硬件平均无故障时间MTBF高达50万小时。 

PCC在远程通信方面的灵活性，是区别于常规PLC的另一显著标志，作为构成现场分布式控制的主要供应商之一，贝加莱PCC为此提供了十分灵活多样的解决方案。除开放式现场总线的网络方案之外，PCC还提供了多种网络协议，用户不仅可以采用贝加莱的有网络协议，也可以方便的与其他厂家的PLC或其他工控设备联网通信(如Siemens，AB， Modicon等)，在一些特殊情况下，PCC还为用户提供了创建自定义协议的帧驱动（Frame drive）工具。特别值得一提是Ethernet POWERbbbb网络协议，这是2001年贝加莱公司在竞争对手还在讨论实时工业以太网概念的时候，便在次推出并实用化了真正意义的实时工业以太网络，这也是个开放的级（SIL3）实时工业以太网。2007年初该公司又已经发布其实现了千兆级实时工业以太网Ethernet POWERbbbb的消息。由于具备这样的技术优势，PCC常常能解决许多常规PLC所望尘莫及的通信难题，轻松实现与各种不同产品，不同通信协议的互联。

目前，B&R公司的PCC主要由2005系列、2003系列以及X20 CPU系列构成，由于在网络通信方面的开放性和结构上的模块性，三种系列的PCC在构成控制系统的规模上，往往是十分灵活可塑的。也正顺应了PLC、IPC及DCS技术相互融合的发展潮流，因此贝加莱的PCC控制器携其DCS系统APPROL目前在越来越多的工业应用领域中，日益显示出了其不可低估的发展潜力。 

PCC 作为一种可编程计算机控制器，它是专为在工业环境下应用而设计的，是一种新型的定性分时多任务PLC，它不但具备传统PLC的所有功能，同时融合了新的IT网络技术和可选的语言编程环境，具有强大的数学运算能力、网络通信能力、抗干扰能力和控制能力，从而代表了PLC今后发展的方向，具有高的性、丰富的功能和广泛的适应性。(end)

保护的迫切性 

近年来，我国机床加工等装备企业得到快速发展。从技术上，机床装备相继得到很大的进步，已经不亚于水平，有些甚至达到水平。但是在市场上，很多机床的售价偏低，特别是机床，面临洋、价格、质量等很多方面的挑战。主要原因之一是国内很多企业只注重在机床功能和应用上的研发、改进，而在、环保等方面，未能满足相关的标准，和市场接轨还有很大差距，从而导致一些企业产品出口受阻，不能在舞台和国外一争高低。出于企业出口的需要，很多企业已经逐渐从开始模到自觉加强保护，自我约束和意识不断提高。另一方面，随着广度和深度的不断加大，众多外资企业进驻国内，参与竞争，抢占市场。装备企业不得不面临很大的竞争压力，采取积措施应对。单纯通过降低生产成本的方式是有限的，增加产品附加值才是主要途径。除了产品功能完善、齐全外，产品、性高越来越成为用户选择的主要原因之一。国内**竞争的加剧，导致企业追求生产率以降低经营成本，事故也相应增加。国家不断在加大立法、执法的强度，标准相继出台，已经成为人们日常生活、工作关心的话题。机床加装保护装置，不仅成为个人的自我保护要求的体现，也是维护企业利益，降低意外风险损失的有效途径，因此加装保护措施已经成为数控类机床的标准配置。目前数控类机床保护大多采取的方式是各个保护装置立设计后拼装在一起，不能很好有效地实现一个完整的系统解决方案。为此，笔者这里对某进口机床配置的ESALAN PLC 继电器产品给予介绍，并提供给大家设计选择保护装置的内容和方法，也可作为选择继电器的参考。 

选择产品的基本原则 

根据欧洲机器指令和EN954-1 等级的基本要求，依据机器的工作模式、功能，需要对机器工作可能存在的所有危险进行分析、评估，确定机器各个部分的危险等级，从而选择相应的等级，一般选3 级可以满足大多数的应用。接着对所有要做保护的部分进行统计，包括输入、输出、保护的等级、系统的工作模式、系统复位方式等。后设计、选择合适的保护方式和产品。 

ESALAN COMPACT 的外观和性能简介 

ESALAN COMPACT 是一集成若干继电器（5~8 个）于一体的PLC。可以提供用户24 个输入（E02.0~E04.7），9 个半导体输出(A00.1~A00.7, A01.0, A02.0) 和3 个继电器输出(A01.1~A01.3)，以及内部64 个时间继电器(T00.0~T63.0) 和512 个标志符( M00.0~M63.7)。

ESALAN COMPACT 外观 

PLC 输入允许单通道或双通道。它对每一个外部输入都采取双通道数据处理。 

ESALAN 内部设有两个不同生产厂家的不同设计、制造工艺的微处理器，内部软件也是采取不同设计思路，因而无论硬件、软件同时出现故障的几率非常低。同时基于它们基础而设计的两个监控系统互为冗余，只有两个系统均检测到该信号正常且允许输出，一个对应的逻辑信号才正确地得以传送到下一级接受单元，直到输出。 

ESALAN 保护系统 

根据该数控机床的结构和性能分析，确定系统等级为不3 级。其中对输入点数统计如下： 

1、防护门，左右各1 扇，安装有2 个门锁开关和2 个门限位开关Q1，Q2。 
2、紧急停止按钮E1，E2，触摸屏操作台上1 只，机器操作台1 只。 
3、CNC 轴状态检测传感器T1，T2，主轴的速度。 
4、液压系统压力检测保护开关信号P1，P2。 
5、工具放置位置检测信号W1。 

同样输出电路也是采取双通道检测原理，CPU1 和CPU2 均正常工作，输出1 和输出2同时接通，负载才可以工作；对半导体输出和继电器输出，同样道理。只是对半导体输出，需要用户作好多余容量及干扰的吸收。根据保护的需要，输出点数的统计如下，其中不包括主控单元的控制信号和输出： 

1、主轴电机主控继电器2 只，Ka，Kb; 
2、液压电机接触器2 只，Kc，Kd。 
3、门锁打开信号2 个，左右各1，给Kg，Kh。 
4、电磁阀输出2 个，Ke，Kf。 
5、变频器控制输出1 个。 
6、监控灯输出1 个，指示工作状态。 
一 引言 

可编程控制器是专门为工业控制设计的，在设计和制造过程中厂家采取了多层次抗干扰措施，使系统能在恶劣的工业环境下与强电设备一起工作。运行的稳定性和性很高，PLC整机平均无故障工作时间高达几万小时。随着计算机技术的发展，PLC的功能也越来越强，使用越来越方便，因此在工业控制系统中使用日益广泛。但是，整机的性高只是保证系统工作的前提，还在设计和安装PLC系统过程中采用相应的措施，才能保证系统工作。本文主要论述在设计和安装PLC系统过程中的干扰措施。 

二 PLC系统的基本组成结构 

可编程控制器硬件系统由PLC主机、功能I/O单元和外部设备组成,如图1所示。其中PLC主机由CPU、存储器、基本I/O模块、I/O扩展接口、外设接口和电源等部分组成，各部分之间由内部系统总线连接。 

三 PLC系统设计时的抗干扰措施 

3.1 硬件措施 

（1） 屏蔽:对电源变压器、处理器、编程器等主要部件，采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理，以防止外界干扰信号的影响。

（2） 滤波:对供电系统计输入线路采用多种形式的滤波处理，以和抑制高频干扰信号，也削弱了个模块间的相互影响。 

（3） 电源调整与保护:电源波动造成电压畸变或毛刺，将对PLC及I/O模块产生不良影响。对微处理器部件所需要的＋5V电源采用多级滤波处理，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。尽量时电源线平行走线，时电源线对地呈低阻抗，以减少电源噪声干扰。其屏蔽层接地方式不同，对干扰抑制效果不一样，一般次级线圈不能接地。输入、输出线应用双绞线且屏蔽层应接地，以抑制共摸干扰。 

（4） 隔离:在微处理器与I/O电路之间，采用光电隔离措施，有效地把他们各离开来，以防外部的干扰信号及地线环路中产生的噪声电信号通过公共地线进入PLC本机，从而影响其正常工作。 

（5） 采用模块式结构:这种结构有助于在故障发生时进行短时期修复，一旦查出某一模块出现故障，可换，使系统恢复正常工作，同时也有助于加速查找系统故障的原因。 

3.2 软件措施 

为了提高输入信号的信噪比，常采用软件数字滤波来提高有用信号真实性。对于有大幅度随机干扰的系统，采用程序限幅法，即连续采样5次，若某一次采样支援远大于其他几次采样的幅值，那么就舍取之。对于流量、压力、液面、位移等参数，往往在一定范围内频繁波动，则采用算术平均法。即用n次采样的平均值来代替当前值。一般认为:流量n=12，压力n=4合适。 

（1） 故障诊断:系统软件定期地检测外界环境，如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等，以便及时反映和处理。 

（2） 信号保护和恢复:当偶尔性故障发生时，不破坏PLC内部的信息，一旦故障现象消失，就可以恢复正常，继续原来的工作。 

（3） 设置警戒时钟WDT:如果程序循环扫描执行时间过了WDT规定的时间，预示了程序进入死循环，立即报警。 

（4） 加强对程序的检查和校验:一旦程序有错，立即报警，并停止执行程序。 

（5） 对程序及动态数据进行电池后备:当停电时利用后备电池供电，保持有关信息和状态数据不丢失。 

四 PLC系统安装时的抗干扰措施 

PLC各部分的组成和系统连接及装配方法严格按照说明书上安装要求进行，这一点非常重要，是保证系统运行的基本条件。 

4.1 电源接线和地线接线 

要合理布置电源线，强电与弱电要严格分开，且弱电电源线要尽量加。 

接地在干扰上起很大的作用。交流地是PLC控制系统供电所必需的，它通过变压器点构成供电两条回路之一。这条会路上的电流、各种谐波电流等是个严重的干扰元。因此交流地线、直流地线、模拟地和数字地等分开。数字地和模拟地的共点地置悬浮方式。地线各点之间的电位差尽可能小，尽量加粗地线，有条件可采用环形地线。 

系统地端子（LG）是抗干扰的中性端子，通常不需要接地，可是，当电磁干扰比较严重时，这个端子需与接大地的端子（）连接。为防止电流冲击，应使用截面积大于2mm2的14＃接地线将端与大地相接，接地电阻应小于100Ω，接地长度小于20m。 

4.2 输出端子的接线 

（1） 当几个外部设备连接带一个电源上时，应使用短接片将其输出端子对应的公共端子短接。输出端可以使用不同的电压，这时其对应的公共端应分别接入不同的电压源。 

（2）交流输出线与直流输出线不能使用同一根电缆。输出线应远离高压线核动力线，且不得并行。不得将外部设备连接到带“·”的输出端上。 

（3） 输出回路中应有熔断器保护PLC的输出元件。流入输出端子的大电流不应过PLC的允许值，否则外接接触器或继电器。同样，若负载电流规定的小值时，应并联一个阻容吸收电路，如图2所示。电阻取50Ω，电容取0.1μf。

（4） 电感性负载断电时会产生很大的自感电动势，当电路接通时，起触点处将产生电弧，严重时，发生触点烧结。因此要在电感线圈上并联一个续流二管。如图3所示。

4.3 电缆的敷设 

当动力电缆过10A/400V或20A/220V，若要求与输入输出电缆并行放置，那么在两者之间至少相隔300 mm。 

如果将它们放在一个槽内时，它们之间间隔100 mm以上，且一定要用接地的金属屏蔽起来。 

特别注意的是PLC的基本单元与扩展单元之间的电缆是传送电压低的高频信号，很易受到干扰，因此，不能将它与其他电缆设在同一管道内。另外，使用的电缆应是截面积小于1.5mm2的屏蔽电缆。使用电缆管敷设电缆。使用排线槽时。长度瑶足以包含全部的输入输出连线，并与其它电缆分开。 

把输入线绞合，绞合的双绞线能降低共膜干扰，由于改变了导线电磁感应的方向，从而使其感应相互抵消。如图4所示。

信号采集是模拟线路时导线可捆扎在一起。数据线和脉冲线不能接近或捆扎在一起。否则数据线上全“1”时，在脉冲线上造成干扰，反之亦然。 

使用屏蔽线作输入线，只需一端接地。若两端接地，由于接地电位差在屏蔽层内会流过电流而干扰。为了泄放高频干扰，数字信号线的屏蔽层应并联电位均衡线，其电阻应小于屏蔽电阻的十分之一，并将屏蔽层两端接地，若考虑抑制低频干扰也可一端接地。 

五 结束语 

PLC应用系统工作环境恶劣，周围有各种各样的干扰，尽管PLC本机的度很高。但是在系统设计和安装时，仍对环境作的分析，确定干扰的性质，采取相应的抗干扰措施，以保系统长期稳定的工作软件构成 

1．上位工业软件 

上位工业软件采用美国罗克韦尔软件公司开发的RSView 32，RSView32是一种集成式的、组件化的人机接口软件，它运行于bbbbbbs95/98/2000/NT等操作系统下，可实现监视和控制自动化设备和过程。其可以很方便地完成工艺监控画面的形成、数据实时、趋势记录分析、报警报表打印等。该软件还具有很强的网络浏览器集成功能、嵌入标准的编程语言(VB)、在线帮助、支持实时视频图像和嵌入字处理、电子表格和ActiveX文本等功能。 

上位软件主要完成对设备的主要工艺参数和运行状态分别以工艺画面和表格的形式进行监视、在画面设置并监视主要控制回路的调节参数及过程、对主要仪表数据进行趋势记录、报警记录及联锁值的设定。 

2. OPC Server 

以前上位软件与现场自动化设备相连需要开发的底层通信接口，实际应用很不方便。 

现在OPC作为自动化系统、现场总线、现场总线设备和办公管理应用程序之间的有效连接方式，使办公室和现场设备之间的数据交换简捷化、标准化，大地简化了系统的结构，使原来错综复杂的体系结构变得简单清晰，上位软件只需注意与OPC Server之间的数据交换，而不必担心具体设备的连接问题。 

OPC（用于过程控制的OLE）是一个工业标准，基于微软的OLE（现在的Active X）、COM（部件对象模型）和DCOM（分布式部件对象模型）技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。Active X/COM技术定义各种不同的软件部件如何交互使用和分享数据。不论过程中采用什么软件或设备，OPC为多种多样的过程控制设备之间进行通信提供了公用的接口。 

欧姆龙SYSMAC OPC Server是于欧姆龙系列PLC等设备的OPC软件，在本系统用于与上位软件RSView32的数据接口，实现罗克韦尔的RSView32与欧姆龙PLC的数据交换。 

3.通信工具软件 

FinsGateWay是欧姆龙PLC的通信接口工具软件，主要用于上位机与PLC各种通信网络之间的管理，并提供建立通信的数据接口。在本系统中，其主要用于上位机和PLC以太网之间的通信控制和数据管理，在软件中可以对欧姆龙PLC以太网进行设定务启停控制。 

本系统中，监控上位机和监控室内各主站PLC1之间物理连接通过以太网来实现；而SYSMAC OPC Server通过PLC通信接口工具软件FinsGateWay与PLC进行数据交换，同时又和RSView 32数据库（DataBase）进行数据交换，成为罗克韦尔RSView32和欧姆龙PLC的链接的软件接口。 

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