TSXETHACC2 現(xiàn)貨

時間：2019-06-24作者：福州卓凱電子科技有限公司瀏覽：55

20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是較加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個時期發(fā)展了大型機和**小型機；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場合；從產品的配套能力來說，生產了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業(yè)控制設備的配套較加容易。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領域的應用都得到了長足的發(fā)展。
我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產是伴隨著**開始的。較初是在引進設備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產設備及產品中不斷擴大了PLC的應用。目前，我國自己已可以生產中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產的CF系列、杭州機床電器廠生產的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產的S系列、蘇州電子計算機廠生產的YZ系列等多種產品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產品中獲得了應用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的PLC生產廠家?？梢灶A期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有較廣闊的應用天地。
目前市場上的軟PLC價格對于用戶來說，性價比較高。這歸根是2個主要優(yōu)點
一：由于軟PLC具有開放的體系結構，用戶不必拘泥于廠家限制，可以根據(jù)需求，合理選擇硬件和軟件，從長遠的目光來看，是十分節(jié)約成本的；并且由于軟PLC遵循許多工業(yè)標準，能節(jié)約人員培訓費用。
軟件PLC的主要缺點：
但目前軟PLC技術尚有許多關鍵技術需要解決，設備的可靠性，即能夠在高溫、振動、溫差大、多灰塵等。實時性，即能夠對現(xiàn)場信號作出及時和確定性響應，以防出現(xiàn)不測后果
當PLC運行時，CPU就要執(zhí)行用戶程序中的操作。但是CPU不可能同時執(zhí)行多個操作，只能分時地一個操作一個操作地執(zhí)行。PLC利用系統(tǒng)軟件在其內部建立了輸入輸出映像區(qū)，當PLC的CPU執(zhí)行用戶程序時，從輸入映像區(qū)中讀取輸入信號的狀態(tài)，進行相應的操作。當CPU執(zhí)行完**個操作后，將操作結果輸出到輸出映像區(qū)，然后再執(zhí)行*二個操作，操作結果送到輸出映像區(qū)。在程序執(zhí)行過程中，PLC并不讀取輸入信號的真正狀態(tài)，執(zhí)行結果也并沒有輸出到PLC外部。只有當程序執(zhí)行到結束指令（END）時，將輸出映像區(qū)中執(zhí)行結果向PLC外部輸出一次，將輸入信號的狀態(tài)讀取一次送到輸入映像區(qū)。對輸入輸出信號的這一操作過程稱為I/O刷新。I/O刷新完成后，CPU再從用戶程序的**條指令開始，進行下一次程序執(zhí)行。PLC的這種工作方式被稱為掃描方式。
PLC的掃描周期包括上電后初始處理、共同處理、上位鏈接服務、外設服務、運算處理、I/O刷新。
當PLC的輸入端輸入信號發(fā)生變化PLC輸出端對該輸入變化做出反應需要一段時間，這種現(xiàn)象稱為PLC輸入/輸出響應滯后。
由上述分析可知，掃描周期的長短主要取決于程序的長短。掃描周期越長，響應速度越慢。由于每一個掃描周期只進行一次I/O刷新，即每一個掃描周期PLC只對輸人、輸出狀態(tài)寄存器較新一次，故使系統(tǒng)存在輸人、輸出滯后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應速度。工業(yè)現(xiàn)場的干擾常常是脈沖式的、短時的，PLC的輸入/輸出響應滯后，對一般的工業(yè)控制要求，是完全允許的，還可以起到增強系統(tǒng)的抗干擾能力。
但是，對于控制時間要求嚴格、響應速度要求較快的系統(tǒng)，就要采取措施減小輸入/輸出滯后的不利影響
PLC執(zhí)行程序的過程分為三個階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段，PLC的掃描工作過程:
（1）輸入采樣階段。在這一階段中，PLC以掃描方式讀入所有輸入端子上的輸入信號，并將各輸入狀態(tài)存入對應的輸入映像寄存器中。此時，輸入映像寄存器被刷斷。在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段中，輸入映像存儲器與外界隔離，其內容保持不變，直至下一個掃描周期的輸入掃描階段，才被重新讀入的輸入信號刷新。可見，PLC在執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)時，不直接使用現(xiàn)場當時的輸入信號，而使用本次采樣時輸入到映像區(qū)中的數(shù)據(jù)。一般來說，輸入信號的寬度要大于一個掃描周期，否則可能造成信號的丟失。
（2）程序執(zhí)行階段。在執(zhí)行用戶程序過程中，PLC按照梯形圖程序掃描原則，一般來說，PLC按從左至右、從上到下的步驟逐個執(zhí)行程序。但遇到程序跳轉指令，則根據(jù)跳轉條件是否滿足來決定程序跳轉地址。程序執(zhí)行過程中，當指令中涉及輸入、輸出狀態(tài)時，PLC就從輸入映像寄存器中“讀入”對應輸入端子狀態(tài)，從輸出映像寄存器“讀入”對應元件（“軟繼電器”）的當前狀態(tài)。然后進行相應的運算，運算結果再存入輸出映像寄存器中。對輸出映像寄存器來說，每一個元件（“軟繼電器”）的狀態(tài)會隨著程序執(zhí)行過程而變化。
（3）輸出刷新階段。程序執(zhí)行階段的運算結果被存入輸出映像區(qū)，而不送到輸出端口上。在輸出刷新階段，PLC將輸出映像區(qū)中的輸出變量送入輸出鎖存器，然后由鎖存器通過輸出模塊產生本周期的控制輸出。如果內部輸出繼電器的狀態(tài)為“1”，則輸出繼電器觸點閉合，經過輸出端子驅動外部負載。全部輸出設備的狀態(tài)要保持一個掃描周期。
什么是PLC的響應時間?在輸出采用循環(huán)刷新和直接刷新方式時,響應時間有何區(qū)別?
從PLC收到一個輸入信號到PLC向輸出端輸出一個控制信號所需的時間，就是PLC的響應時間，使用循環(huán)刷新時，在一個掃描周期的刷新階段開始前瞬間收到一個信號，則在本周期內該信號就起作用了，這時響應時間較短，等于輸入延時時間、一個掃描周期時間、輸出延遲時間三者之和；如果在一個掃描周期的I/O較新階段剛過就收到一個信號，則該信號在本周期內不能起作用，必須等到下一個掃描周期才能起作用，這時響應時間較長，它等于輸入延遲時間、兩個掃描周期時間與輸出延遲時間三者之和；在使用直接輸出刷新時，較長響應時間等于輸入延遲時間、一個掃描周期時間、輸出延遲時間三者之和
摘要：在介紹電子數(shù)片機的工藝功能和商業(yè)**的基礎上，重點討論臺達機電產品在電子數(shù)片機上的解決方案。
1引言
由于GMP認證對制藥機械行業(yè)的影響，近一兩年來國內用戶對設備的采購量出現(xiàn)了嚴重的萎縮，以至于擺在制藥設備制造商面前的生存問題相當殘酷，是等待市場的再度崛起還是另找出路，顯然大浪淘沙不進則退，商家為了生機有的去涉足其他行業(yè)，有的去開拓國外的市場，但所有的一切的實現(xiàn)都將面臨一個問題——如何來吸引你的客戶。本文結合我司在藥機行業(yè)的一點經驗，淺談以下臺達自動化產品在電子數(shù)片機上的成功應用。
2數(shù)片機的機構及工作原理
2.1什么是數(shù)片機
數(shù)片機是醫(yī)藥與保健品片劑（片劑，膠囊，丸劑）后包裝工藝的數(shù)粒和灌瓶**設備。數(shù)片機是醫(yī)藥與保健品片劑后包裝工藝流程技術含量較高和商業(yè)**較高的包裝機械。數(shù)片機的數(shù)片速度、數(shù)片精度、片型規(guī)格、廢片剔除、甚至數(shù)片硬度等等技術指標以及FDA(美國食品與藥品管理局)認證體系保證設計等等確定數(shù)片機的商業(yè)**。一套美國、德國、英國或意大利的世界**高速智能化電子數(shù)片機可以商務報價到上百萬元。
電子數(shù)片罐裝線采用**的PLC可編程控制技術，集數(shù)字技術、現(xiàn)代傳感技術、微機控制技術、網絡技術于一體，實現(xiàn)人機對話界面，操作方便可靠。自動完成理瓶、計數(shù)、灌裝、輸瓶等工序，廣泛適用于醫(yī)藥、化工、食品行業(yè)的藥片、丸、粒、軟硬膠囊及特形片的灌裝。
本項目電子數(shù)片機分單通道、雙通道、多通道幾種。每個通道一般由8組光電關開組成，每罐裝一瓶藥品由一個通道完成。因此為提高產量，可將機器開發(fā)成單頭或多頭機型，但原理是一致的，都由圖1所示幾部分組成：電磁震動送料裝置、氣動關門裝置、自動數(shù)片系統(tǒng)、集中監(jiān)控和分揀系統(tǒng)。
系統(tǒng)自動工作后，首先通過光電判斷預裝瓶子的位置是否正確。當一切信號無誤后，震動送料系統(tǒng)會在接受啟動信號后，自行啟動。震動系統(tǒng)分為三級：一級為震動排料，二為緩動送料，三級為分通道送料料分裝。經過三級調整，以達到落料均勻、數(shù)粒準確、適應性強。
2.3自動數(shù)片和關門系統(tǒng)
當藥片下落過程中通過數(shù)片光電開關時，自動數(shù)片系統(tǒng)會將信號送到分揀系統(tǒng)(PLC)中，然后PLC會根據(jù)用戶設定的罐裝數(shù)量來控制氣缸的快速動作，實現(xiàn)實時關門，以達到精確罐裝的目的，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性。
2.4集中監(jiān)控和分揀系統(tǒng)
所有數(shù)片機的參數(shù)和運轉情況，都將通過監(jiān)控系統(tǒng)――臺達人機界面來巡檢其工作狀況。包括氣缸動作時間、自動數(shù)片系統(tǒng)的正常與否都將一目了然。
3臺達機電產品解決方案
該系統(tǒng)對PLC的要求較高，要求PCL有100個1ms的定時器，程序及時速度快，掃描周期短，控制穩(wěn)定等特點，并且要求產品有較高的價格優(yōu)勢。針對這些特點，項目采用了臺達的高性能的EH系列可編程控制器(DVP64EH00T)。該控制器具有雙通訊口，可以方便編程與監(jiān)控；同時有100個1ms的定時器（同類產品種*有），可以較準確，快速的測量數(shù)片的數(shù)量，而且整個PLC的掃描周期非常短，在同等功能的產品中，業(yè)界良好。監(jiān)控界面采用臺達多通訊口的智能人機觸控屏幕(DOPA57GSTD)，該產品以其強大的通訊功能，較深深的贏得了客戶，自由通訊口強大的宏指令功能，解決了該行業(yè)的難題。通過該功能無論藥片的大小還是厚薄，只要通過人機界面進行一次光源校正，系統(tǒng)將會自動記錄，并將較優(yōu)的參數(shù)自動存放在屏幕中。**控制系統(tǒng)采用了臺達整套產品后，數(shù)片機在整體性價比方面，**歐美產品，勝于日系同等品牌。
4結束語
當前國產制藥工業(yè)在開放兼容的宏觀環(huán)境下得以和世界并駕齊驅。電子數(shù)片機作為醫(yī)藥后包裝的關鍵**技術裝備，已經初步的滿足國內制藥行業(yè)重大技術裝備基本要求。但是比較發(fā)達國家的**裝備特別是技術認證體系要求，電子數(shù)片機技術還有太多的**技術與體系兼容需要創(chuàng)新發(fā)展，才能夠在開放兼容的世界制藥裝備制造業(yè)謀得商業(yè)上的強勢地位。
在輪胎硫化過程中，膠囊作為輪胎加工時的*配件，在性能方面有很高的要求。它需要經受反復的膨脹和收縮、拉伸等變形，還要經受急劇的升溫和冷卻。膠囊硫化是膠囊獲得優(yōu)質使用性能的關鍵工序之一，也是膠囊生產中較重要的一道工序。其過程是先將膠料經過適當加工制成半成品，再通過化學作用，將半成品制成膠囊外型，達到符合輪胎加工的使用性能。
膠囊硫化工藝包括合模、緊模、保壓硫化、啟模等。膠囊硫化機通過控制上芯桿、下芯桿和主油缸的動作，組合成一定的芯模腔，形成膠囊硫化所需的壓力，同時通過控制蒸汽的進入以控制硫化所需的溫度。大部分膠囊硫化機采用液壓系統(tǒng)。液壓站通過油路管道來控制上芯模、下芯模和主油缸的升降動作。
結合HOLLiASLM系列PLC模擬量采集精度高、網絡延展性好的特點，提出了一套基于和利時小型PLC的膠囊硫化機控制系統(tǒng)的解決方案。該方案克服了傳統(tǒng)繼電器對膠囊硫化過程中的壓力、溫度和時間三大要素控制不夠精確、故障率高等缺點，對PLC在膠囊硫化機行業(yè)的應用具有一定的參考**。
根據(jù)輸入、輸出點數(shù)要求，選擇40點CPU模塊LM3109和4通道模擬量輸入模塊LM3310。控制系統(tǒng)的開關量輸入主要包括運行方式切換按鈕、設置按鈕以及各動作按鈕等。系統(tǒng)的模擬量輸入包括溫度變送器信號輸入和壓力變送器信號輸入。系統(tǒng)的輸出包括電機、電磁閥、指示燈等。觸摸屏用于輸入參數(shù)，同時監(jiān)控當前運行狀態(tài)和時間。計算機作為遠程監(jiān)控的設備，可以與PLC連接，用于保存和監(jiān)控膠囊硫化機的運行狀態(tài)。膠囊硫化機的控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)了對硫化各個階段的壓力、溫度和時間的精確控制、故障檢測與報警、參數(shù)記錄及通訊等工作。
采用HOLLiASLM系列PLC設計的膠囊硫化機控制系統(tǒng)具有溫度和壓力控制精度高、網絡接口豐富等特點，實現(xiàn)了膠囊硫化機的自動化控制和網絡化管理，大大提高了膠囊的生產效率和產品質量，滿足了高質、高效、低故障率等要求。
隨著產品種類冷凍冷藏行業(yè)生產廠家越來越多的面對海外客戶，這些客戶均要求有產品在冷凍冷藏過程中的工藝參數(shù)主要是溫度參數(shù)的記錄、報告，因此要對原有的控制系統(tǒng)進行升級改造。為了較大限度的減少投資，利用在原有溫度控制器的基礎上加裝一個RS485通信模塊及國產海為可編程控制器（HaiwellPLC）可非常經濟方便的實現(xiàn)這些要求?，F(xiàn)就對這一系統(tǒng)應用作一介紹。
商品經濟的高速發(fā)展帶動了商標印刷行業(yè)，而市場的激烈競爭迫使商標印刷行業(yè)在保證質量的前提下，較大限度地降低成本，在這樣的背景下北京凱迪恩自動化技術有限公司采用凱迪恩國產PLC協(xié)助某印刷機廠成功開發(fā)出可調長度輪轉印標機，可使商標印刷廠商大幅節(jié)省材料從而降低印刷成本
可調長度印標：啟動→印刷輪旋轉→①→印刷基點信號到來→壓緊輪上升→壓緊輪到位→開卷松開抱閘→開始印刷計量商標長度→長度到→開卷抱閘→壓緊輪下降→①
2、連續(xù)印標：啟動→印刷輪旋轉→壓緊輪上升→壓緊輪到位→開卷松開抱閘→開始連續(xù)印刷。
3、收卷單獨張力控制。
4、停止時壓緊輪應在下降位置。
5、用文本屏內按鈕可手動控制印刷輪旋轉、壓緊輪升降、開卷抱閘、收卷。
6、在文本屏內可設置：印標長度、壓緊輪升降速度和角度、每轉脈沖數(shù)。
該控制系統(tǒng)以凱迪恩CPU304國產PLC為**，配一臺變頻器，一臺步進電機，一只編碼器，及一些輔助電器元件。
控制系統(tǒng)操作簡單，完全滿足工藝要求。用到了一個高速計數(shù)器，計算準確精度高，成本較低。程序運行穩(wěn)定，可靠
用邏輯法設計三相異步電動機Y/△降壓起動控制的梯形圖。
1）明確控制任務和控制內容
按下起動按鈕SB1，時間繼電器KT和起動用接觸器KMY線圈得電，之后主接觸器KM線圈得電并自鎖，進行Y形起動。當KT的延時到達，KMY線圈失電，同時KM△線圈得電，電動機完成Y形起動，進入△形正常運行。在此過程中，按下停止按鈕SB或熱繼電器FR動作，電動機無條件停止。
2）確定PLC的軟元件，畫出PLC的外部接線圖
PLC的輸入信號：起動按鈕SB1(X1)，停止按鈕SB(X0)，熱繼電器常開觸點FR(X2)。PLC的輸出信號：主接觸器KM(Y0)，起動接觸器KMY(Y1)，運行接觸器KM△(Y2)。定時器(T0)。根據(jù)上述I/O信號，可畫出PLC的外部接線圖，如圖5所示。
真值表就是根據(jù)控制要求，列出的線圈函數(shù)和觸點變量的取值，即當線圈函數(shù)為1時，必須使哪些觸點變量為1，當線圈函數(shù)為0時，必須使哪些觸點變量為0。例如，當起動用接觸器為1時，就必須使起動按鈕為1或起動接觸器為1；當起動用接觸器為0時，就必須使停止按鈕或熱繼電器或運行或定時器為0。根據(jù)控制要求，可列出其真值表，如圖6所示。
PLC的用戶程序是設計人員根據(jù)控制系統(tǒng)的工藝控制要求，通過PLC編程語言的編制設計的。根據(jù)**電工**制定的工業(yè)控制編程語言標準（IEC1131-3）。PLC的編程語言包括以下五種：梯形圖語言（LD）、指令表語言（IL）、功能模塊圖語言（FBD）、順序功能流程圖語言（SFC）及結構化文本語言（ST）。
1、梯形圖語言（LD）
梯形圖語言是PLC程序設計中較常用的編程語言。它是與繼電器線路類似的一種編程語言。由于電氣設計人員對繼電器控制較為熟悉，因此，梯形圖編程語言得到了廣泛的歡迎和應用。
梯形圖編程語言的特點是：與電氣操作原理圖相對應，具有直觀性和對應性；與原有繼電器控制相一致，電氣設計人員易于掌握。
梯形圖編程語言與原有的繼電器控制的不同點是，梯形圖中的能流不是實際意義的電流，內部的繼電器也不是實際存在的繼電器，應用時，需要與原有繼電器控制的概念區(qū)別對待。
圖1是典型的交流異步電動機直接啟動控制電路圖。圖2是采用PLC控制的程序梯形圖。
指令表編程語言是與匯編語言類似的一種助記符編程語言，和匯編語言一樣由操作碼和操作數(shù)組成。在無計算機的情況下，適合采用PLC手持編程器對用戶程序進行編制。同時，指令表編程語言與梯形圖編程語言圖一一對應，在PLC編程軟件下可以相互轉換。圖3就是與圖2PLC梯形圖對應的指令表
指令表表編程語言的特點是：采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于掌握；在手持編程器的鍵盤上采用助記符表示，便于操作，可在無計算機的場合進行編程設計；與梯形圖有一一對應關系。其特點與梯形圖語言基本一致。
3、功能模塊圖語言（FBD）
功能模塊圖語言是與數(shù)字邏輯電路類似的一種PLC編程語言。采用功能模塊圖的形式來表示模塊所具有的功能，不同的功能模塊有不同的功能。圖4是對應圖1交流異步電動機直接啟動的功能模塊圖編程語言的表達方式。
功能模塊圖編程語言的特點：功能模塊圖程序設計語言的特點是：以功能模塊為單位，分析理解控制方案簡單容易；功能模塊是用圖形的形式表達功能，直觀性強，對于具有數(shù)字邏輯電路基礎的設計人員很容易掌握的編程；對規(guī)模大、控制邏輯關系復雜的控制系統(tǒng)，由于功能模塊圖能夠清楚表達功能關系，使編程調試時間大大減少。
順序功能流程圖語言是為了滿足順序邏輯控制而設計的編程語言。編程時將順序流程動作的過程分成步和轉換條件，根據(jù)轉移條件對控制系統(tǒng)的功能流程順序進行分配，一步一步的按照順序動作。每一步代表一個控制功能任務，用方框表示。在方框內含有用于完成相應控制功能任務的梯形圖邏輯。這種編程語言使程序結構清晰，易于閱讀及維護，大大減輕編程的工作量，縮短編程和調試時間。用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關系較復雜的場合。圖5是一個簡單的功能流程編程語言的示意圖。
順序功能流程圖編程語言的特點：以功能為主線，按照功能流程的順序分配，條理清楚，便于對用戶程序理解；避免梯形圖或其他語言不能順序動作的缺陷，同時也避免了用梯形圖語言對順序動作編程時，由于機械互鎖造成用戶程序結構復雜、難以理解的缺陷；用戶程序掃描時間也大大縮短
結構化文本語言是用結構化的描述文本來描述程序的一種編程語言。它是類似于**語言的一種編程語言。在大中型的PLC系統(tǒng)中，常采用結構化文本來描述控制系統(tǒng)中各個變量的關系。主要用于其他編程語言較難實現(xiàn)的用戶程序編制。
結構化文本編程語言采用計算機的描述方式來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運算關系，完成所需的功能或操作。大多數(shù)PLC制造商采用的結構化文本編程語言與BASIC語言、PASCAL語言或C語言等**語言相類似，但為了應用方便，在語句的表達方法及語句的種類等方面都進行了簡化。
結構化文本編程語言的特點：采用**語言進行編程，可以完成較復雜的控制運算；需要有一定的計算機**語言的知識和編程技巧，對工程設計人員要求較高。直觀性和操作性較差。
不同型號的PLC編程軟件對以上五種編程語言的支持種類是不同的，早期的PLC僅僅支持梯形圖編程語言和指令表編程語言。目前的PLC對梯形圖（LD）、指令表（STL）、功能模塊圖（FBD）編程語言都以支持。比如，SIMATICSTEP7MicroWINV3.2。


在PLC控制系統(tǒng)設計中，要求設計人員不但對PLC的硬件性能了解外，也要了解PLC對編程語言支持的種類
PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產和經濟運行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關系到整個系統(tǒng)可靠運行的關鍵。那么怎樣提高PLC的抗干擾能力呢？
一、概述
隨著科學技術的發(fā)展，PLC在工業(yè)控制中的應用越來越廣泛。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產和經濟運行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關系到整個系統(tǒng)可靠運行的關鍵。自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產現(xiàn)場和各電機設備上，它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產廠家用提高設備的抗干擾能力；另一方面，要求工程設計、安裝施工和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。
二、電磁干擾源及對系統(tǒng)的干擾
1、干擾源及干擾一般分類
影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源與一般影響工業(yè)控制設備的干擾源一樣，大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源，即干擾源。
干擾類型通常按干擾產生的原因、噪聲干擾模式和噪聲的波形性質的不同劃分。其中：按噪聲產生的原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質不同，分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等；按噪聲干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(tài)（同方向）電壓迭加所形成。共模電壓有時較大，特別是采用隔離性能差的配電器供電室，變送器輸出信號的共模電壓普遍較高，有的可高達130V以上。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因），這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩較間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。
2、PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源
（1）來自空間的輻射干干擾
空間的輻射電磁場（EMI）主要是由電力網絡、電氣設備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產生的，通常稱為輻射干擾，其分布較為復雜。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內，就回收到輻射干擾，其影響主要通過兩條路徑：一是直接對PLC內部的輻射，由電路感應產生干擾；而是對PLC通信內網絡的輻射，由通信線路的感應引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場設備布置及設備所產生的電磁場大小，特別是頻率有關，一般通過設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。
（2）來自系統(tǒng)外引線的干擾
主要通過電源和信號線引入，通常稱為傳導干擾。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較嚴重。
來自電源的干擾
實踐證明，因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多，筆者在某工程調試中遇到過，后更換隔離性能較高的PLC電源，問題才得到解決。
PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網供電。由于電網覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓和電路。尤其是電網內部的變化，入開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。PLC電源通常采用隔離電源，但其機構及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在，**隔離是不可能的。
來自信號線引入的干擾
與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網干擾，這往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾，這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導致信號間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動和死機。PLC控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當嚴重，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。
來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾
接地是提高電子設備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設備向外發(fā)出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。
PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時，地線電流將較大。
此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內有會出現(xiàn)感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產生的地環(huán)流就可能在地線上產生不等電位分布，影響PLC內邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降，引起對信號測控的嚴重失真和誤動作。
（3）來自PLC系統(tǒng)內部的干擾
主要由系統(tǒng)內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于PLC制造廠對系統(tǒng)內部進行電磁兼容設計的內容，比較復雜，作為應用部門是無法改變，可不*多考慮，但要選擇具有較多應用實績或經過考驗的系統(tǒng)。
三、PLC控制系統(tǒng)工程應用的抗干擾設計
為了保證系統(tǒng)在工業(yè)電磁環(huán)境中免受或減少內外電磁干擾，必須從設計階段開始便采取三個方面抑制措施：抑制干擾源；切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑；提高裝置和系統(tǒng)的抗干擾能力。這三點就是抑制電磁干擾的基本原則。
PLC控制系統(tǒng)的抗干擾是一個系統(tǒng)工程，要求制造單位設計生產出具有較強抗干擾能力的產品，且有賴于使用部門在工程設計、安裝施工和運行維護中予以全面考慮，并結合具有情況進行綜合設計，才能保證系統(tǒng)的電磁兼容性和運行可靠性。進行具體工程的抗干擾設計時，應主要以下兩個方面。
1、設備選型
在選擇設備時，首先要選擇有較高抗干擾能力的產品，其包括了電磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干擾能力，如采用浮地技術、隔離性能好的PLC系統(tǒng)；其次還應了解生產廠給出的抗干擾指標，如共模擬制比、差模擬制比，耐壓能力、允許在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環(huán)境中工作；另外是靠考查其在類似工作中的應用實績。在選擇國外進口產品要注意：我國是采用220V高內阻電網制式，而歐美地區(qū)是110V低內阻電網。由于我國電網內阻大，零點電位漂移大，地電位變化大，工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾至少要比歐美地區(qū)高4倍以上，對系統(tǒng)抗干擾性能要求較高，在國外能正常工作的PLC產品在國內工業(yè)就不一定能可靠運行，這就要在采用國外產品時，按我國的標準（GB/T13926）合理選擇。
2、綜合抗干擾設計
主要考慮來自系統(tǒng)外部的幾種如果抑制措施。主要內容包括：對PLC系統(tǒng)及外引線進行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對外引線進行隔離、濾波，特別是原理動力電纜，分層布置，以防通過外引線引入傳導電磁干擾；正確設計接地點和接地裝置，完善接地系統(tǒng)。另外還必須利用軟件手段，進一步提高系統(tǒng)的安全可靠性。
四、主要抗干擾措施
1、采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網引入的干擾
在PLC控制系統(tǒng)中，電源占有較重要的地位。電網干擾串入PLC控制系統(tǒng)主要通過PLC系統(tǒng)的供電電源（如CPU電源、I/O電源等）、變送器供電電源和與PLC系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進入的?，F(xiàn)在，對于PLC系統(tǒng)供電的電源，一般都采用隔離性能較好電源，而對于變送器供電的電源和PLC系統(tǒng)有直接電氣連接的儀表的供電電源，并沒受到足夠的重視，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數(shù)大，抑制干擾能力差，經電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。所以，對于變送器和共用信號儀表供電應選擇分布電容小、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術）的配電器，以減少PLC系統(tǒng)的干擾。
此外，位保證電網饋點不中斷，可采用在線式不間斷供電電源（UPS）供電，提高供電的安全可靠性。并且UPS還具有較強的干擾隔離性能，是一種PLC控制系統(tǒng)的理想電源。
2、電纜選擇的敖設
為了減少動力電纜輻射電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜。筆者在某工程中，采用了銅帶鎧裝屏蔽電力電纜，從而降低了動力線生產的電磁干擾，該工程投產后**了滿意的效果。
不同類型的信號分別由不同電纜傳輸，信號電纜應按傳輸信號種類分層敖設，嚴禁用同一電纜的不同導線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠**行敖設，以減少電磁干擾。
3、硬件濾波及軟件抗干擾措施
信號在接入計算機前，在信號線與地間并接電容，以減少共模干擾；在信號兩較間加裝濾波器可減少差模干擾。
由于電磁干擾的復雜性，要根本消除迎接干擾影響是不可能的，因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設計和組態(tài)時，還應在軟件方面進行抗干擾處理，進一步提高系統(tǒng)的可靠性。常用的一些措施：數(shù)字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時校正參考點電位，并采用動態(tài)零點，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術，設計相應的軟件標志位；采用間接跳轉，設置軟件陷阱等提高軟件結構可靠性。
4、正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)
接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。
系統(tǒng)接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。對PLC控制系統(tǒng)而言，它屬高速低電平控制裝置，應采用直接接地方式。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號交換頻率一般都**1MHz，所以PLC控制系統(tǒng)接地線采用一點接地和串聯(lián)一點接地方式。集中布置的PLC系統(tǒng)適于并聯(lián)一點接地方式，各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地較。如果裝置間距較大，應采用串聯(lián)一點接地方式。用一根大截面銅母線（或絕緣電纜）連接各裝置的柜體中心接地點，然后將接地母線直接連接接地較。接地線采用截面大于22mm2的銅導線，總母線使用截面大于60mm2的銅排。接地較的接地電阻小于2Ω，接地較較好埋在距建筑物10~15m遠處，而且PLC系統(tǒng)接地點必須與強電設備接地點相距10m以上。
信號源接地時，屏蔽層應在信號側接地；不接地時，應在PLC側接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理，一定要避免多點接地；多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時，各屏蔽層應相互連接好，并經絕緣處理。選擇適當?shù)慕拥靥巻吸c接點。


五、結束語


1引言
隧道窯是一種連續(xù)式窯爐，主要用于陶瓷建材、日用陶瓷等燒制，就其結構而言主要由預熱區(qū)、高溫區(qū)、急冷區(qū)和緩冷區(qū)組成，隧道窯的控制涉及風機的控制、溫度的檢測、壓力的檢測，溫度的控制、壓力的控制以及其它控制。將CAN總線技術應用在隧道窯控制系統(tǒng)，可以很好地滿足溫度和壓力實時控制的要求，系統(tǒng)通信速率高、穩(wěn)定性強，而工業(yè)級人機界面的參與，使得控制系統(tǒng)較加直觀化，易于用戶使用和操作。下面以河北唐山某陶瓷廠的一條隧道窯為案例，介紹其控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。
2控制對象
此窯是一條80m長的燃氣隧道窯，共有溫度檢測點20個（K分度12個，S分度8個），其中10個溫度點受控，壓力檢測點2個，10個燃氣執(zhí)行器，10只燒嘴火焰檢測，風機有：排煙風機2臺（一用一備）、助燃風機2臺（一用一備）、急冷風機2臺（一用一備）、緩冷風機2臺（一用一備）、抽熱風機2臺（一用一備）、窯頭窯尾氣幕風機各1臺。10點溫度控制是通過控制執(zhí)行器閥位大小，改變燃料注入多少，從而使溫度穩(wěn)定。2點壓力控制通過調節(jié)排煙風機和急冷風機轉速來控制，即通過調節(jié)排煙和急冷變頻器頻率來控制壓力。此外還有風機連鎖，燒嘴熄火報警及各類故障報警。
3窯爐控制系統(tǒng)的組成
本控制系統(tǒng)由3臺嵌入式PLC（EASY-M2416R）、2臺CAN-AD1216、1臺CAN-AD1208、1臺CAN-DA1208等部分組成。其中，嵌入式PLC用于邏輯開關量的控制，PID運算，以及通過CAN總線與下級的模塊進行通訊；溫度采集模塊CAN-AD1216用來完成20點溫度模擬量的采集；壓力采集模塊CAN-AD1208用來采集2點壓力信號；模擬量輸出模塊CAN-DA1208用來控制風機變頻器。
作為本系統(tǒng)的控制**嵌入式PLCEasy-AD1216，下層網絡采用CAN總線來進行通訊，對上分別用RS0口與HMI（人機界面），RS1口與計算機進行通訊。其特點如下：
3.1有比較強大的通訊功能：
一路CAN總線接口在應用層作了標準規(guī)劃，凡遵循該標準的CAN總線設備，可以通過CANSET軟件設置CAN網絡配置文件，下載固化到EASY-M2416R中，就可以把該設備映射到CAN網絡中。CAN總線由于具有良好的實時性、可靠性、抗干擾能力及檢錯能力，所以在一些條件比較苛刻的場合里廣泛應用。
另外，串行口RS0可用于梯形圖程序及上位機的監(jiān)控，還可以與人機界面通訊；串行口RS1可用于下載CANSET軟件生成的CAN網絡配置文件，還可以通過RS485網絡連接第三方設備，如PC、三菱PLC。由于各個網絡都是獨立的，同個PLC在連接多個模式的網絡也不會受影響。
3.2有和三菱相當?shù)倪\算速度和幾乎完全兼容的開發(fā)環(huán)境：
經過測試，基本指令的運算速度在0.5u/步以下，和三菱FX2系列的PLC相當，這對于控制要求不是很高的用戶來說已是足夠了。它的梯形圖以及指令和三菱PLC的也是完全兼容，并且都能在三菱編程軟件里很好的運行。這對于使用過三菱PLC的用戶來說減輕了很多的困難。
3.3獨立開發(fā)的CAN總線互聯(lián)CANSET軟件：
CANSET軟件能很輕松方便的完成通訊設置。設置內容包括：網絡設備總數(shù)、網絡設備地址、網絡通訊數(shù)據(jù)的內容、網絡數(shù)據(jù)通訊速度等。它還能根據(jù)用戶的需要，靈活設置每個設備的任務級別，以保證網絡資源的合理分配。處于下層網絡的AD和DA，以及Easy-M2416R設備，遵循CANBUS協(xié)議的接口，能很方便地連入CAN總線網絡中，成為系統(tǒng)的一部分。
4.1所有的邏輯控制和PID控制都由Easy-M2416R完成，在CAN總線網絡中三臺PLC中任選一臺作為主站，這里選Easy-M2416R-1作其主站。它通過CAN總線與下層網絡的每個設備進行通訊，兩個設備之間的通訊也必須由主站來完成。同時它又作為從站與PC（上位機）和HMI（人機界面）進行通訊。
4.2整個CAN總線網絡互聯(lián)也全由CANSET軟件來實現(xiàn)，它是圖形化界面的軟件，設置起來十分簡便，并且在PLC的梯形圖中除了地址和主從站外*再對其他相關內容進行設置，在一定程度上簡化了程序設計的工作量。下圖是在CANSET下設置的本系統(tǒng)CAN網絡配置：
4.3系統(tǒng)具有很好的擴展性和可維護性，在工作環(huán)境改變時，可靈活增添或減少設備。實現(xiàn)起來也只需在CANSET軟件中來設置即可，不用考慮其他事項，這為系統(tǒng)的不斷完善和升級換代奠定了很好的基礎。
4.4系統(tǒng)工作流程：下層網絡的AD1216、AD1208設備把采集上來的溫度和壓力信號轉化為數(shù)據(jù)信號上傳到Easy-M2416R-1；通過PID運算，控制各個執(zhí)行器的正反轉和DA的輸入值，從而控制窯爐的各段溫度和壓力；另外在邏輯控制上完成各個風機和電磁閥的控制。下面是其中一路執(zhí)行器正反轉控制的梯形圖程序：
若有多條路徑，而只能選擇其中一條路徑來執(zhí)行，這種分支方式稱為選擇分支。當S0之行后，若X1先有效，則跳到S21執(zhí)行，此后即使X2有效，S22也無法執(zhí)行。之后若X3有效，則脫離S21而跳到S23執(zhí)行，當X5有效后，則結束流程。當S0之行后，若X2先有效，則跳到S22執(zhí)行，此后即使X1有效，S21也無法執(zhí)行。
風扇有兩種操作模式，循環(huán)和排氣，可用一個開關進行切換。兩模式間的互鎖由ALT指令完成。當按鈕PB1(X001)被激活時，輔助繼電器M100接通一個程序掃描周期。
M100常開觸點接通時，起動ALT指令。
ALT指令取反輸出相關元件，本例中為M101。**次按PB1會使M101變?yōu)镺N，*二次按PB1則又變?yōu)镺FF。
利用這種特性，ALT指令相應繼電器的常開和常閉觸點使兩“模式”間的選擇能夠進行。本例中，當M101為ON,風扇處于排氣模式，Y002起作用;當M101為OFF，風扇處于循環(huán)模式，Y003起作用。
（一）分析被控對象并提出控制要求
詳細分析被控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象機、電、液之間的配合，提出被控對象對PLC控制系統(tǒng)的控制要求，確定控制方案，擬定設計任務書。
（二）確定輸入／輸出設備
根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設備（如：按紐、位置開關、轉換開關及各種傳感器等）和輸出設備（如：接觸器、電磁閥、信號指示燈及其它執(zhí)行器等），從而確定與PLC有關的輸入/輸出設備，以確定PLC的I/O點數(shù)。
（三）選擇PLC
PLC選擇包括對PLC的機型、容量、I/O模塊、電源等的選擇，詳見本章*二節(jié)。
（四）分配I/O點并設計PLC外圍硬件線路
1.分配I/O點
畫出PLC的I/O點與輸入／輸出設備的連接圖或對應關系表，該部分也可在第２步中進行。
2.設計PLC外圍硬件線路
畫出系統(tǒng)其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進入PLC的控制電路等。
由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖。到此為止系統(tǒng)的硬件電氣線路已經確定。
（五）程序設計
1.程序設計
根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，采用合適的設計方法來設計PLC程序。程序要以滿足系統(tǒng)控制要求為主線，逐一編寫實現(xiàn)各控制功能或各子任務的程序，逐步完善系統(tǒng)*的功能。除此之外，程序通常還應包括以下內容：
1）初始化程序。在PLC上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動作必要的準備，避免系統(tǒng)發(fā)生誤動作。初始化程序的主要內容有：對某些數(shù)據(jù)區(qū)、計數(shù)器等進行清零，對某些數(shù)據(jù)區(qū)所需數(shù)據(jù)進行恢復，對某些繼電器進行置位或復位，對某些初始狀態(tài)進行顯示等等。
2）檢測、故障診斷和顯示等程序。這些程序相對獨立，一般在程序設計基本完成時再添加。
3）保護和連鎖程序。保護和連鎖是程序中不可缺少的部分，必須認真加以考慮。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂，。
2.程序模擬調試
程序模擬調試的基本思想是，以方便的形式模擬產生現(xiàn)場實際狀態(tài)，為程序的運行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據(jù)產生現(xiàn)場信號的方式不同，模擬調試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。
1）硬件模擬法是使用一些硬件設備（如用另一臺PLC或一些輸入器件等）模擬產生現(xiàn)場的信號，并將這些信號以硬接線的方式連到PLC系統(tǒng)的輸入端，其時效性較強。
2）軟件模擬法是在PLC中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場信號，其簡單易行，但時效性不易保證。模擬調試過程中，可采用分段調試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。
（六）硬件實施
硬件實施方面主要是進行控制柜（臺）等硬件的設計及現(xiàn)場施工。主要內容有：
1)設計控制柜和操作臺等部分的電器布置圖及安裝接線圖。
2)設計系統(tǒng)各部分之間的電氣互連圖。
3)根據(jù)施工圖紙進行現(xiàn)場接線，并進行詳細檢查。
由于程序設計與硬件實施可同時進行，因此PLC控制系統(tǒng)的設計周期可大大縮短。
（七）聯(lián)機調試
聯(lián)機調試是將通過模擬調試的程序進一步進行在線統(tǒng)調。聯(lián)機調試過程應循序漸進，從PLC只連接輸入設備、再連接輸出設備、再接上實際負載等逐步進行調試。如不符合要求，則對硬件和程序作調整。通常只需修改部份程序即可。
全部調試完畢后，交付試運行。經過一段時間運行，如果工作正常、程序不需要修改，應將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。
（八）整理和編寫技術文件
技術文件包括設計說明書、硬件原理圖、安裝接線圖、電氣元件明細表、PLC程序以及使用說明書等。
隨著PLC技術的發(fā)展，PLC產品的種類也越來越多。不同型號的PLC，其結構形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側重。因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統(tǒng)的技術經濟指標有著重要意義。
PLC的選擇主要應從PLC的機型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網能力等方面加以綜合考慮。


PLC機型的選擇
PLC機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下，力爭較佳的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點：
(一)合理的結構型式
PLC主要有整體式和模塊式兩種結構型式。
整體式PLC的每一個I／O點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴展靈活方便,在I／O點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、I／O模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復雜的控制系統(tǒng)。
(二)安裝方式的選擇
PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠程I／O式以及多臺PLC聯(lián)網的分布式。
集中式不需要設置驅動遠程I／O硬件，系統(tǒng)反應快、成本低；遠程I／O式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠程I／O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短，但需要增設驅動器和遠程I／O電源；多臺PLC聯(lián)網的分布式適用于多臺設備分別獨立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。
(三)相應的功能要求
一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能，對于只需要開關量控制的設備都可滿足。
對于以開關量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶A／D和D／A轉換單元，具有加減算術運算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強型低檔PLC。
對于控制較復雜，要求實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網等功能，可視控制規(guī)模大小及復雜程度，選用中檔或高檔PLC。但是中、高檔PLC價格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。
(四)響應速度要求
PLC是為工業(yè)自動化設計的通用控制器，不同檔次PLC的響應速度一般都能滿足其應用范圍內的需要。如果要跨范圍使用PLC，或者某些功能或信號有特殊的速度要求時，則應該慎重考慮PLC的響應速度，可選用具有高速I／O處理功能的PLC，或選用具有快速響應模塊和中斷輸入模塊的PLC等。
(五)系統(tǒng)可靠性的要求
對于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統(tǒng)，應考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。
(六)機型盡量統(tǒng)一
一個企業(yè)，應盡量做到PLC的機型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題：
１)機型統(tǒng)一，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理。
２)機型統(tǒng)一，其功能和使用方法類似，有利于技術力量的培訓和技術水平的提高。
３)機型統(tǒng)一，其外部設備通用，資源可共享，易于聯(lián)網通信，配上位計算機后易于形成一個多級分布式控制系統(tǒng)。
PLC的容量包括I／O點數(shù)和用戶存儲容量兩個方面。
(一)I／O點數(shù)的選擇
PLC平均的I／O點的價格還比較高，因此應該合理選用PLC的I／O點的數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的I／O點較少，但必須留有一定的裕量。
通常I／O點數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實際需要，再加上10％~15％的裕量來確定。
(二)存儲容量的選擇
用戶程序所需的存儲容量大小不僅與PLC系統(tǒng)的功能有關，而且還與功能實現(xiàn)的方法、程序編寫水平有關。一個有經驗的程序員和一個初學者，在完成同一復雜功能時，其程序量可能相差25％之多，所以對于初學者應該在存儲容量估算時多留裕量。
PLC的I／O點數(shù)的多少，在很大程序上反映了PLC系統(tǒng)的功能要求，因此可在I／O點數(shù)確定的基礎上，按下式估算存儲容量后，再加20％~30％的裕量。
存儲容量（字節(jié)）＝開關量I／O點數(shù)×10＋模擬量I／O通道數(shù)×100
另外，在存儲容量選擇的同時，注意對存儲器的類型的選擇。
一般I／O模塊的價格占PLC價格的一半以上。PLC的I／O模塊有開關量I／O模塊、模擬量I／O模塊及各種特殊功能模塊等。不同的I／O模塊，其電路及功能也不同，直接影響PLC的應用范圍和價格，應當根據(jù)實際需要加以選擇。
（一）開關量I／O模塊的選擇
1.開關量輸入模塊的選擇
開關量輸入模塊是用來接收現(xiàn)場輸入設備的開關信號，將信號轉換為PLC內部接受的低電壓信號，并實現(xiàn)PLC內、外信號的電氣隔離。選擇時主要應考慮以下幾個方面：
1）輸入信號的類型及電壓等級
開關量輸入模塊有直流輸入、交流輸入和交流／直流輸入三種類型。選擇時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入信號和周圍環(huán)境因素等。直流輸入模塊的延遲時間較短，還可以直接與接近開關、光電開關等電子輸入設備連接；交流輸入模塊可靠性好，適合于有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。
開關量輸入模塊的輸入信號的電壓等級有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。選擇時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入設備與輸入模塊之間的距離來考慮。一般5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于傳輸距離較近場合，如5Ｖ輸入模塊較遠不得**過１０米。距離較遠的應選用輸入電壓等級較高的模塊。
匯點式的開關量輸入模塊所有輸入點共用一個公共端（COM）；而分組式的開關量輸入模塊是將輸入點分成若干組，每一組（幾個輸入點）有一個公共端，各組之間是分隔的。分組式的開關量輸入模塊價格較匯點式的高，如果輸入信號之間不需要分隔，一般選用匯點式的。
3）注意同時接通的輸入點數(shù)量
對于選用高密度的輸入模塊(如32點、48點等)，應考慮該模塊同時接通的點數(shù)一般不要**過輸入點數(shù)的60％。
4）輸入門檻電平
為了提高系統(tǒng)的可靠性，必須考慮輸入門檻電平的大小。門檻電平越高，抗干擾能力越強，傳輸距離也越遠，具體可參閱PLC說明書。
2.開關量輸出模塊的選擇
開關量輸出模塊是將PLC內部低電壓信號轉換成驅動外部輸出設備的開關信號，并實現(xiàn)PLC內外信號的電氣隔離。選擇時主要應考慮以下幾個方面：
1）輸出方式
開關量輸出模塊有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。
繼電器輸出的價格便宜，既可以用于驅動交流負載，又可用于直流負載，而且適用的電壓大小范圍較寬、導通壓降小，同時承受瞬時過電壓和過電流的能力較強，但其屬于有觸點元件，動作速度較慢（驅動感性負載時，觸點動作頻率不得**過1HZ）、壽命較短、可靠性較差，只能適用于不頻繁通斷的場合。
對于頻繁通斷的負載，應該選用晶閘管輸出或晶體管輸出，它們屬于無觸點元件。但晶閘管輸出只能用于交流負載，而晶體管輸出只能用于直流負載。
分組式輸出是幾個輸出點為一組，一組有一個公共端，各組之間是分隔的，可分別用于驅動不同電源的外部輸出設備；分隔式輸出是每一個輸出點就有一個公共端，各輸出點之間相互隔離。選擇時主要根據(jù)PLC輸出設備的電源類型和電壓等級的多少而定。一般整體式PLC既有分組式輸出，也有分隔式輸出。
3）驅動能力
開關量輸出模塊的輸出電流(驅動能力)必須大于PLC外接輸出設備的額定電流。用戶應根據(jù)實際輸出設備的電流大小來選擇輸出模塊的輸出電流。如果實際輸出設備的電流較大，輸出模塊無法直接驅動，可增加中間放大環(huán)節(jié)。
4）注意同時接通的輸出點數(shù)量
選擇開關量輸出模塊時，還應考慮能同時接通的輸出點數(shù)量。同時接通輸出設備的累計電流值必須小于公共端所允許通過的電流值，如一個220V／2A的８點輸出模塊，每個輸出點可承受2A的電流，但輸出公共端允許通過的電流并不是16A(8×2A)，通常要比此值小得多。一般來講，同時接通的點數(shù)不要**出同一公共端輸出點數(shù)的60％。
5)輸出的較大電流與負載類型、環(huán)境溫度等因素有關
開關量輸出模塊的技術指標，它與不同的負載類型密切相關，特別是輸出的較大電流。另外，晶閘管的較大輸出電流隨環(huán)境溫度升高會降低，在實際使用中也應注意。
（二）模擬量I／O模塊的選擇
模擬量I／O模塊的主要功能是數(shù)據(jù)轉換，并與PLC內部總線相連，同時為了安全也有電氣隔離功能。模擬量輸入（A／D）模塊是將現(xiàn)場由傳感器檢測而產生的連續(xù)的模擬量信號轉換成PLC內部可接受的數(shù)字量；模擬量輸出(D／A)模塊是將PLC內部的數(shù)字量轉換為模擬量信號輸出。
典型模擬量I／O模塊的量程為-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等，可根據(jù)實際需要選用，同時還應考慮其分辨率和轉換精度等因素。
一些PLC制造廠家還提供特殊模擬量輸入模塊，可用來直接接收低電平信號（如RTD、熱電偶等信號）。
(三)特殊功能模塊的選擇
目前，PLC制造廠家相繼推出了一些具有特殊功能的I／O模塊，有的還推出了自帶CPU的智能型I／O模塊，如高速計數(shù)器、凸輪模擬器、位置控制模塊、PID控制模塊、通信模塊等。
1．電源模塊的選擇
電源模塊選擇僅對于模塊式結構的PLC而言，對于整體式PLC不存在電源的選擇。
電源模塊的選擇主要考慮電源輸出額定電流和電源輸入電壓。電源模塊的輸出額定電流必須大于CPU模塊、I／O模塊和其它特殊模塊等消耗電流的總和，同時還應考慮今后I／O模塊的擴展等因素；電源輸入電壓一般根據(jù)現(xiàn)場的實際需要而定。
2．編程器的選擇
對于小型控制系統(tǒng)或不需要在線編程的系統(tǒng)，一般選用價格便宜的簡易編程器。對于由中、高檔PLC構成的復雜系統(tǒng)或需要在線編程的PLC系統(tǒng)，可以選配功能強、編程方便的智能編程器，但智能編程器價格較貴。如果有現(xiàn)成的個人計算機，也可以選用PLC的編程軟件，在個人計算機上實現(xiàn)編程器的功能。
3．寫入器的選擇
為了防止由于干擾或鋰電池電壓不足等原因破壞RAM中的用戶程序，可選用EPROM寫入器，通過它將用戶程序固化在EPROM中。有些PLC或其編程器本身就具有EPROM寫入的功能。
PLC的可靠性很高，但環(huán)境的影響及內部元件的老化等因素，也會造成PLC不能正常工作。如果等到PLC報警或故障發(fā)生后再去檢查、修理，總歸是被動的。如果能經常定期地做好維護、檢修，就可以做到系統(tǒng)始終工作在較佳狀態(tài)下。因此，定期檢修與做好日常維護是非常重要的。一般情況下檢修時間以每6個月至一年1次為宜，當外部環(huán)境條件較差時，可根據(jù)具體情況縮短檢修間隔時間。
任何PLC都具有自診斷功能，當PLC異常時應該充分利用其自診斷功能以分析故障原因。一般當PLC發(fā)生異常時，首先請檢查電源電壓、PLC及I/O端子的螺絲和接插件是否松動，以及有無其他異常。然后再根據(jù)PLC基本單元上設置的各種LED的指示燈狀況，以檢查PLC自身和外部有無異常。
下面以FX系列PLC為例，來說明根據(jù)LED指示燈狀況以診斷PLC故障原因的方法。
1.電源指示（[POWER]LED指示）
當向PLC基本單元供電時，基本單元表面上設置的［POWER］LED指示燈會亮。如果電源合上但［POWER］LED指示燈不亮，請確認電源接線。另外，若同一電源有驅動傳感器等時，請確認有無負載短路或過電流。若不是上述原因，則可能是PLC內混入導電性異物或其他異常情況，使基本單元內的保險絲熔斷，此時可通過更換保險絲來解決。
2.出錯指示（［EPROR］LED閃爍）
當程序語法錯誤（如忘記設定定時器或計數(shù)器的常數(shù)等），或有異常噪音、導電性異物混入等原因而引起程序內存的內容變化時，［EPROR］LED會閃爍，PLC處于STOP狀態(tài)，同時輸出全部變?yōu)镺FF。在這種情況下，應檢查程序是否有錯，檢查有無導電性異物混入和高強度噪音源。
發(fā)生錯誤時，8009、8060~8068其中之一的值被寫入特殊數(shù)據(jù)寄存器D8004中，假設這個寫入D8004中內容是8064，則通過查看D8064的內容便可知道出錯代碼。與出錯代碼相對應的實際出錯內容參見PLC使用手冊的錯誤代碼表。
3.出錯指示（［EPROR］LED燈亮）
由于PLC內部混入導電性異物或受外部異常噪音的影響，導致CPU失控或運算周期**過200ms，則WDT出錯，［EPROR］LED燈亮，PLC處于STOP，同時輸出全部都變?yōu)镺FF。此時可進行斷電復位，若PLC恢復正常，請檢查一下有無異常噪音發(fā)生源和導電性異物混入的情況。另外，請檢查PLC的接地是否符合要求。
檢查過程如果出現(xiàn)［EPROR］LED燈亮→閃爍的變化，請進行程序檢查。如果［EPROR］LED依然一直保持燈亮狀態(tài)時，請確認一下程序運算周期是否過長（監(jiān)視D8012可知較大掃描時間）。
如果進行了全部的檢查之后，［EPROR］LED的燈亮狀態(tài)仍不能解除，應考慮PLC內部發(fā)生了某種故障，請與廠商聯(lián)系。
4.輸入指示
不管輸入單元的LED燈亮還是滅，請檢查輸入信號開關是否確實在ON或OFF狀態(tài)。如果輸入開關的額定電流容量過大或由于油侵入等原因，容易產生接觸不良。當輸入開關與LED燈亮用電阻并聯(lián)時，即使輸入開關OFF但并聯(lián)電路仍導通，仍可對PLC進行輸入。如果使用光傳感器等輸入設備，由于發(fā)光／受光部位粘有污垢等，引起靈敏度變化，有可能不能完全進入“ON”狀態(tài)。在比PLC運算周期短的時間內，不能接收到ON和OFF的輸入。如果在輸入端子上外加不同的電壓時，會損壞輸入回路。
5.輸出指示
不管輸出單元的LED燈亮還是滅，如果負載不能進行ON或OFF時，主要是由于過載、負載短路或容量性負載的沖擊電流等，引起繼電器輸出接點粘合，或接點接觸面不好導致接觸不良。


福州卓凱電子科技有限公司專注于AB等

• 詞條

  詞條說明

• TK-FTEB01 現(xiàn)貨專業(yè)銷售

  源部件——為PLC內部電路提供能源 整體結構的PLC——四部分裝在同一機殼內 模塊式結構的PLC——各部件獨立封裝，稱為模塊，通過機架和總線連接而成 I/O的能力可按用戶的需要進行擴展和組合 另外，還必須有編程器——將用戶程序寫進規(guī)定的存儲器內 PLC的基本組成框圖： 1.CPU——是PLC的**部分。與通用微機CPU一樣，CPU在PC系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經**。其功能： （1）用掃描方式（

• 3RK1904-2AB02 現(xiàn)貨

  3RK1904-2AB02 現(xiàn)貨 3RK1904-2AB02 現(xiàn)貨 執(zhí)行*l條指令時，從X0對應的輸入映像寄存器中取出二進制數(shù)并保存起來。執(zhí)行*2條指令時，取出Y0對應的輸出映像寄存器中的二進制數(shù)，與X0對應的二進制數(shù)相“或”(電路的并聯(lián)對應“或”運算)。 執(zhí)行*3條或*4條指令時，分別取出xl或X2對應的輸入映像寄存器中的二進制數(shù)，因為是常閉觸點，取反后與**的運算結果相“與”(電路的串聯(lián)對應“

• 3HNE08250-1 現(xiàn)貨

  3HNE08250-1 現(xiàn)貨 3HNE08250-1 現(xiàn)貨 指示診斷 LED狀態(tài)指示器能提供許多關于現(xiàn)場設備、連接和I／O模塊的信息。大部分輸入／輸出模塊至少有一個指示器。輸入模塊常設電源指示器，輸出模塊則常設一個邏輯指示器。 對于輸入模塊，電源LED顯示表明輸入設備處于受激勵狀態(tài)，模塊中有一信號存在。該指示器單獨使用不能表明模塊的故障。邏輯LED顯示表明輸入信號已被輸入電路的邏輯部分識別。如果邏

• TLY-A2540P-HJ62AA 現(xiàn)貨

  PLC是一種用于工業(yè)生產自動化控制的設備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強，但當生產環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，從而產生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設備的失控和誤動作，從而不能保證PLC的正常運行，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產廠家提高設備的抗干擾能力；另一方面