6AV2124-0UC02-0AX1技术参数

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PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,尽管有如上所述的性较高,抗干扰能力较强, 但当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作, 从而不能保证PLC的正常运行,要提高PLC控制系统性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题:
    1.工作环境
    (1)温度 
    PLC要求环境温度在0~55oC,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。
    (2)湿度
    为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。
    (3)震动
    应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,采取减震措施,如采用减震胶等。
    (4)空气
    避免有腐蚀和易燃的气体,例如、等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
    (5)电源 
    PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使 PLC接收到错误信息。
    2.控制系统中干扰及其来源
    现场电磁干扰是PLC控制系统中常见也是易影响系统性的因素之一,所谓治标先治本,找出问题所在,才能提出解决问题的办法。因此知道现场干扰的。(1)干扰源及一般分类
    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位,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。通常电磁干扰按干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差,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)电压叠加所形成。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模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流,亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两间的干扰电压,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,这种干扰叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。
    (2)PLC系统中干扰的主要来源及途径
    强电干扰 
    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,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化,开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。
    柜内干扰
    控制柜内的高压电器,大的电感性负载,混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。
    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息之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;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。
    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。
    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,如逻辑电路相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。
    变频器干扰
    一是变频器启动及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;二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。
    3.主要抗干扰措施
    (1)电源的合理处理,抑制电网引入的干扰
    对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰,还可以在电源输入端串接LC滤波电路。
    (4)正确选择接地点,完善接地系统
    良好的接地是保证PLC工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个,其一为了,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。 
    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,当发生异常状态如雷击时,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,屏蔽层内又会出现感应电流,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,所产生的地环流就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贮,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。
    ● 地或电源接地
    将电源线接地端和柜体连线接地为接地。如电源漏电或柜体带电,可从接地导入地下,不会对人造成伤害。
    ● 系统接地 
    PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地,叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω,一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起,作为控制系统地。
    ● 信号与屏蔽接地
    一般要求信号线要有的参考地,屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合,也要在就地或者控制室接地,防止形成“地环路”。信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理,选择适当的接地处单点接点。
    5)对变频器干扰的抑制
    变频器的干扰处理一般有下面几种方式:
    加隔离变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。
    使用滤波器,滤波器具有较强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能。
    使用输出电抗器,在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其它设备正常工作。

虽然 C235 至 C255 （共 21 点）都是高速计数器，但它们共享同一个 PLC 上的 6 个高速计数输入端（ X0 ～ X5 ）。高速计数器的选择并不是任意的，它取决于所需计数器的类型及高速输入的端子。计数器类型如下：
1 相无启动 / 复位端子　　 C235 ～ C240
1 相带启动 / 复位端子　 C241 ～ C245
2 相双向　　　　　　　　 C246 ～ C250
2 相 A-B 相型　　　　　　 C251 ～ C255
图 6-16 高速计数器

可编程控制器用于模拟量控制、位置量控制、
数据 I ／Ｏ时需要许多数据寄存器存贮参数及工作数据。

① 通用数据寄存器 D0 ～ D199 （ 200 点）
只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但是， PLC 状态由运行（ RUN ）→停止（ STOP ）时，全部数据均清零。
② 停电保持数据寄存器 D200 ～ D511 （ 312 点）
同上，除非改写，否则原有数据不会丢失。不论电源接通与否， PLC 运行与否，其内容都不变化。在两台 PLC 作点对点的通讯时， D490 ～ D509 被用作通讯操作。
③ 特殊数据寄存器 D8000 ～ D8255 （ 256 点）
这些数据寄存器供监控 PLC 中各种元件的运行方式之用。其内容在电源接通（ ON ）时，写入初始化值（全部先清零，然后由系统 ROM 安排写入初始化值）。
④ 文件寄存器 D1000 ～ D2999 （ 2000 点）
文件寄存器实际上是一类数据寄存器，用于存贮大量的数据，例如采集数据、统计计算数据、多组控制参数等。
• 变址寄存器（ V ／ Z ）（字）
变址寄存器的作用类似于 Z 80 中的变址寄存器 IX 、 IY ，通常用于修改软元件的元件号。 V 与 Z 都是 16 bit 数据寄存器。

三节 可编程控制器的结构特点

1 ． 单元式
单元式的特点是结构紧凑。它将所有的电路都装入一个模块内，构成一个整体，这样体积小巧、、安装方便。
FX2 系列可编程控制器由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊适配器等四种产品构成。仅用基本单元或将上述各种产品组合起来使用均可。
基本单元（ M ）：内有 CPU 与存贮器，为必用装置。
扩展单元（ E ） : 要增加Ｉ／Ｏ点数时使用的装置。
可利用扩展模块，以 8 为单位增加输入／输出点数。也可只增加输入点数或只增加输出点数，因而使输入／输出的点数比率改变。
2 ．模块式
模块式可编程控制器采用搭积木的方式组成系统，在一块基板上插上 CPU 、电源、Ｉ／Ｏ模块及特殊功能模块，构成一个总Ｉ／Ｏ点数很多的大规模综合控制系统。
这种结构形式的特点是 CPU 为立的模块 , 输入、输出也是立模块。
3 ．叠装式
它的结构也是各种单元、 CPU 自成立的模块，但安装不用基板，仅用电缆进行单元间联接，且各单元可以一层层地叠装。
FX2 系列 PLC 是单元式和模块式相结合的叠装式结构。

四节 可编程控制器的性能指标

1 ．硬件性能指标
硬件性能指标包括一般指标、输入特性和输出特性。
2 ．软件性能指标
软件性能指标包括运行方式、运算速度、程序容量、逻辑元件种类和数量以及编号、指令类型和数量等。

PLC控制和DCS控制系统不是一个逻辑层次上的概念,从名称上就能看出:PLC是以功能命名,DCS是以体系结构命名。从原理上看PLC就可以组成DCS。当然两者性能差异还是存在的,要具体看产品和需要。从应用角度来说,简单地以PLC,DCS来区分,往往会走人误区。

dcs控制系统与PLC控制区别:DCS是一种“分散式控制系统”,而PLC(可编程控制器)只是一种控制“装置”,两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能。

DCS网络是整个系统的神经,DCS系统通常采用的标准协议TCP/IP。它是双冗余的高速通讯网络,系统的拓展性与开放性好.而PLC因为基本上都为单个小系统工作,在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议也经常与标准不符。在网络上PLC没有很好的保护措施。

DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系,任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制,协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统,其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式,做不出协调控制的功能。

DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方便,PLC所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。

为保证DCS控制的设备的,DCS采用了双冗余的控制单元,当重要控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,保证整个系统的。PLC所搭接的系统则需要配置双PLC实现冗余。

对各种工艺控制方案新是DCS的一项基本的功能,当某个方案发生变化后,工程师只需要在工程师站长将改过的方案编译后,执行下装命令就可以了,下装过程是由系统白动完成的,不影响原控制方案运行。系统各种控制软件与算法可以将工艺对象的控制精度提高。

而对于PLC构成的系统来说,工作量其庞大,需要确定所要编辑新的是哪个PLC,然后要用与之对应的编译器进行程序编译,后再用的机器(读写器)一对一的将程序传送给这个PLC,在系统调试期间,大量增加调试时间和调试成本,而且不利于日后的维护。

在控制精度上相差甚远。这就决定了为什么在大中型控制项目中(500点以上),基本不采用全部由PLC所连接而成的系统的原因DCS系统所有I/O模块都带有CPU,可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换,故障带电拔,随机换。而PLC模块只是简单电气转换元,没有智能芯片,故障后相应单元全部瘫痪。

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。

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