石嘴山西門子DP總線電纜代理商 型號全 石嘴山西門子DP總線電纜代理商 型號全
2.電磁干擾源及對系統的干擾是什么？
影響PLC控制系統的干擾源于一般影響工業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、噪聲的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，分為持續噪聲、偶發噪聲等；按聲音干擾模式不同，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面的電位差，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（同方向）電壓送加所形成。共模電壓有時較大，特別是采用隔離性能差的電器供電室，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I/O模件損壞率較高的原因），這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指用于信號兩極間得干擾電壓，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。
3.PLC控制系統中電磁干擾的主要來源有哪些呢？
(1)來自空間的輻射干擾
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，其分布極為復雜。若PLC系統置于所射頻場內，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現場較嚴重。
(3)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，后更換隔離性能更高的PLC電源，問題才得到解決。
PLC系統的正常供電電源均由電網供電。由于電網覆蓋范圍廣，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、交直流轉動裝置引起的諧波、電網短路暫態沖擊等，都通過輸電線路到電源邊。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，由于分布參數特別是分布電容的存在，隔離是不可能的。
(4)來自信號線引入的干擾
與PLC控制系統連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信號之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器或共用信號儀表的供電電源串入的電網干擾，這往往被忽略；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，還將導致信號間互相干擾，引起共地系統總線回流，造成邏輯數據變化、誤動和死機。PLC控制系統因信號引入干擾造成I/O模件損壞數相當嚴重，由此引起系統故障的情況也很多。
（5）來自接地系統混亂時的干擾
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系統將無法正常工作。PLC控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統混亂對PLC系統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，引起地環路電流，影響系統正常工作。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，當發生異常狀態加雷擊時，地線電流將更大。
此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內有會出現感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統地與其它接地處理混亂，所產生的地環流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的邏輯運算和數據存儲，造成數據混亂、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。
（6）來自PLC系統內部的干擾
主要由系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生，如邏輯電路
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。
4．怎樣才能更好、更簡單解決PLC系統干擾？
1）選用隔離性能較好的設備、選用優良的電源，動力線和信號線走線要更加合理等等，也能解決干擾，但是比較煩瑣、不易操作而且成本較高。
2）利用信號隔離器這種產品解決干擾問題。只要在有干擾的地方，輸入端和輸出端中間加上這種產品，就可有效解決干擾問題。
5．為什么解決PLC系統干擾都選信號隔離器呢？
1）使用簡單方便、可靠，成本低廉。
2）可大量減輕設計人員、系統調試人員工作量，即使復雜的系統在普通的設計人員手里，也會變的非常可靠。
6．信號隔離器工作原理是什么？
首先將PLC接收的信號，通過半導體器件調制變換，然后通過
光感或磁感器件進行隔離轉換，然后再進行解調變換回隔離前原信號或不同信號，同時對隔離后信號的供電電源進行隔離處理。保證變換后的信號、電源、地之間獨立。
7．信號隔離器功能是什么？
一：保護下級的控制回路。
二：消弱環境噪聲對測試電路的影響。
三：抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對設備的干擾；同時對下級設備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實防護。標準系列導軌結構，易于安裝，可有效的隔離：輸入、輸出和電源及大地之間的電位。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動干擾。
8.現在市場有那么多品牌的隔離器，價格參差不齊，該怎么選擇呢？
隔離器位于二個系統通道之間，所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能，同時要使隔離器輸入輸出模式（電壓型、電流型、環路供電型等）適應前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強度﹑總線通訊功能等許多重要參數涉及產品性能，例如：噪音與精度有關、功耗熱量與可靠性有關，這些需要使用者慎選。總之，適用、可靠、產品性價比是選擇隔離器的主要原則。
合理選擇PLC，對于提高PLC在控制系統中的應用有著重要作用。本文就PLC的機型、I/O、存儲器類型及容量和編程器、外部設備幾個方面來說明選擇PLC應該考慮的因素，并給出了兩個PLC應用的實例。文章中盡管歸納了一些選用PLC的方法，但在實際工作中還一定要依據實際情況做出適當的調整，以便設計出滿足期望的工業控制系統。
隨著PLC在工業控制中的推廣普及，PLC產品的種類越來越多，其結構型號、性能、容量、指令系統、編程方法等各不相同，適用場合也各有側重。因此，合理選擇 PLC，對于提高PLC在控制系統中的應用有著重要作用。
一、機型的選擇
我國市場上流行的有如下幾家PLC產品：
1．施耐德公司，包括早期天津儀表廠引進*康公司的產品，目前有Quantum、Premium、Momentum等產品；
2．羅克韋爾公司（包括AB公司）PLC產品，目前有SLC、Micro Logix、Control Logix等產品；
3．西門子公司的產品，目前有SIMATIC S7-400/300/200系列產品；
4．GE公司的產品；
5．日本歐姆龍、三菱、富士、松下等公司產品，其中使用較多的是三菱公司F1、F2、FX2等系列產品。
PLC機型選擇的基本原則是：在功能滿足要求的前提下，選擇較可靠、維護使用較方便以及性能價格比的機型。通常做法是，在工藝過程比較固定、環境條件較好的場合，建議選用整體式結構的PLC；其他情況則選用模塊式結構的PLC；對于開關量控制以及以開關量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項目中，一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶 A/D轉換、D/A轉換、加減運算、數據傳送功能的低檔機就能滿足要求；而在控制比較復雜，控制功能要求比較高的工程項目中（如要實現PID運算、閉環控制、通信聯網等），可視控制規模及復雜程度來選用中檔或高檔機（其中高檔機主要用于大規模過程控制、全PLC的分布式控制系統以及整個工廠的自動化等）。根據不同的應用對象，表1列出了PLC的幾種功能選擇。
應該注意的是，同一企業應盡量做到機型統一。這樣，同一機型的PLC模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理；同時，其統一的功能及編程方法也有利于技術力量的培訓、技術水平的提高和功能的開發；此外，由于其外部設備通用，資源可以共享，因此，配以上位計算機后即可把控制各獨立系統的多臺PLC聯成一個DCS系統，這樣便于相互通信，集中管理。
二、I/O的選擇
PLC在20世紀90年代已經形成微、小、中、大、巨型多種PLC。按I/O點數分，可分為微型PLC（32I/O）、小型PLC（256I/O）、中型PLC（1024I/O）、大型PLC（4.69I/O）、巨型PLC（8195I/O）五種。
PLC與工業生產過程的聯系是通過I/O接口模塊來實現的。PLC有許多I/O接口模塊，包括開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊以及其他一些特殊模塊，使用時應根據它們的特點進行選擇。
（一）確定I/O點數
根據控制系統的要求確定所需要的I/O點數時，應再增加 10%～20%的備用量，以便隨時增加控制功能。對于一個控制對象，由于采用的控制方法不同或編程水平不同，I/O點數也應有所不同。表2列出了典型傳動設備及常用電氣元件所需的開關量的I/O點數。
（二）開關量I/O
開關量I/O接口可從傳感器和開關（如按鈕、限位開關等）及控制設備（如指示燈、報警器、電動機起動器等）接收信號。典型的交流輸入/輸出信號為24～240V，直流輸入/輸出信號為5～240V。盡管輸入電路因制造廠家不同而不同，但有些特性是相同的，如用于消除錯誤信號的抖動電路等。此外，大多數輸入電路在高壓電源輸入和接口電路的控制邏輯部分之間都設有可選的隔離電路。在評估離散輸出時，應考慮熔絲、瞬時浪涌保護和電源與邏輯電路間的隔離電路。熔絲電路也許在開始時花費較多，但可能比在外部安裝熔絲耗資要少。
（三）模擬量I/O
模擬量輸入/輸出接口一般用來感知傳感器產生的信號。這些接口可用于測量流量、溫度和壓力，并可用于控制電壓或電流輸出設備。這些接口的典型量程為-10～+10V、0～+11V、4～20mA或10～50mA。一些制造廠家在PLC上設計有特殊模擬接口，因而可接收低電平信號，如RTD、熱電偶等。一般來說，這類接口模塊可用于接收同一模塊上不同類型的熱電偶或RTD混合信號。
（四）特殊功能I/O
在選擇一臺PLC時，用戶可能會面臨一些特殊類型且不能用標準I/O實現的I/O限定（如定位、快速輸入、頻率等）。此時用戶應當考慮供銷廠商是否提供有特殊的有助于大限度減小控制作用的模塊。有些特殊接口模塊自身能處理一部分現場數據，從而使CPU從繁重的任務處理中解脫出來。
（五）智能式I/O
當前，PLC的生產廠家相繼推出了一些智能式的I/O模塊。一般智能式I/O模塊本身帶有處理器，可對輸入或輸出信號作預先規定的處理，并將處理結果送入CPU或直接輸出，這樣可提高PLC的處理速度并節省存儲器的容量。
綜上，表3歸納了選擇I/O模塊的一般規則。
三、存儲器類型及容量選擇
PLC系統所用的存儲器基本上由PROM、EPROM及RAM三種類型組成，存儲容量則隨機器的大小變化，一般小型機的大存儲能力低于6kB，中型機的大存儲能力可達64kB，大型機的大存儲能力可上兆字節。使用時可以根據程序及數據的存儲需要來選用合適的機型，必要時也可專門進行存儲器的擴充設計。
PLC的存儲器容量選擇和計算的*種方法是：根據編程使用的節點數精確計算存儲器的實際使用容量。第二種為估算法，用戶可根據控制規模和應用目的，按照表4的公式來估算。為了使用方便，一般應留有25%～30%的裕量，獲取存儲容量的方法是生成程序，即用了多少字。知道每條指令所用的字數，用戶便可確定準確的存儲容量。表4同時給出了存儲器容量的估算方法。
四、編程器和外部設備的選擇
在系統的實現過程中，PLC的編程問題是非常重要的。用戶應當對所選擇PLC產品的軟件功能及編程器有所了解。通常情況下，小型控制系統一般選用價格便宜的簡易編程器，如果系統較大或多臺PLC共用，可以選用功能強、編程方便的圖形編程器。如果有個人計算機，可以選用能在個人計算機上運行的編程軟件包。同時，為了防止因干擾、鋰電池電壓下降等原因破壞RAM中的用戶程序，可以選用EEP-ROM模塊作為外部設備。
五、實例
（一）利用三菱PLC實現對印刷機的精確控制
印刷機的一套電氣設計屬于系統設計，為了使產品性能穩定，易于維護，采用以PLC為主控器的控制方案。印刷機要求易于操作，精度高，輸入、輸出點較多，因此采用雙機通訊。上位機采用三菱高性能的FX2N-80MR、FX2N-80MR自帶I/O接口，可以接40點輸入，40點輸出，主要負責主傳動的控制，各機組離合器的控制，以及氣泵，氣閥的控制等。下位機采用三菱FX2N-64MR、FX2N-64MR可以接32點輸入，32點輸出，主要負責水輥電機的控制，主傳動的調速輸出，調版電機數據采集等。上位機與下位機采用RS485, 通訊，通訊方便，可靠。同時選用了一臺三菱5.7寸觸摸屏，主要負責水輥電機速度顯示，調版顯示，以及整機故障顯示等。本系統運行可靠，維護方便，操作簡便直觀，大大提高了膠印機的檔次。
