據(jù)打包,調(diào)用SFC14給數(shù)據(jù)解包;變頻器作為DP從站的站地址參數(shù)設(shè)置如圖2所示。
SFC14解開DP從站(變頻器)的數(shù)據(jù)包并存放在DB80.DBB0~DB80.DBB35中,參數(shù)LADDR(W#16#118)為變頻器的Inpout參數(shù)區(qū)起始地址,見圖4。
參數(shù)名
|
參數(shù)說(shuō)明
|
LADDR
|
接口區(qū)起始地址
|
RET-VAL
|
狀態(tài)字
|
RECORD
|
通信數(shù)據(jù)區(qū),一般為ANY指針格式
|
圖6 PID程序
升級(jí)為6ES7312-1AE14-0AB0
6ES7 312-5BE03-0AB0 西門子CPU312C,32K內(nèi)存 10DI/6DO
升級(jí)為6ES7312-5BF04-0AB0
6ES7 313-5BF03-0AB0 西門子CPU313C,64K內(nèi)存 24DI/16DO / 4AI/2AO
升級(jí)為6ES7313-5BG04-0AB0
6ES7 313-6BF03-0AB0 西門子CPU313C-2PTP,64K內(nèi)存 16DI/16DO
升級(jí)為6ES7313-6BG04-0AB0
6ES7 313-6CF03-0AB0 西門子CPU313C-2DP,64K內(nèi)存 16DI/16DO
升級(jí)為6ES7313-6CG04-0AB0
6ES7 314-1AG13-0AB0 西門子CPU314,96K內(nèi)存,
升級(jí)為6ES7314-1AG14-0AB0
6ES7 314-6BG03-0AB0 西門子CPU314C-2PTP 96K內(nèi)存 24DI/16DO / 4AI/2AO
升級(jí)為6ES7314-6BH04-0AB0
6ES7 314-6CG03-0AB0 西門子CPU314C-2DP 96K內(nèi)存 24DI/16DO / 4AI/2AO
升級(jí)為6ES7314-6CH04-0AB0
6ES7 315-2AG10-0AB0 西門子CPU315-2DP, 128K內(nèi)存
升級(jí)為6ES7315-2AH14-0AB0
6ES7 315-2EH13-0AB0 西門子CPU315-2 PN/DP, 256K內(nèi)存
升級(jí)為6ES7315-2EH14-0AB0
6ES7 317-2AJ10-0AB0 西門子CPU317-2DP,512K內(nèi)存
升級(jí)為6ES7317-2AK14-0AB0
6ES7 317-2EK13-0AB0 西門子CPU317-2 PN/DP,1MB內(nèi)存
升級(jí)為6ES7317-2EK14-0AB0
6ES7 318-3EL00-0AB0 西門子CPU319-3 PN/DP,1.4M內(nèi)存
升級(jí)為6ES7318-3EL01-0AB0
內(nèi)存卡
6ES7 953-8LF20-0AA0 西門子SIMATIC Micro內(nèi)存卡 64kByte(MMC)
6ES7 953-8LG11-0AA0 西門子SIMATIC Micro內(nèi)存卡128KByte(MMC)
6ES7 953-8LJ20-0AA0 西門子SIMATIC Micro內(nèi)存卡512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0 西門子SIMATIC Micro內(nèi)存卡2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0 西門子SIMATIC Micro內(nèi)存卡4MByte(MMC)
6ES7 953-8LP20-0AA0 西門子SIMATIC Micro內(nèi)存卡8MByte(MMC)
開關(guān)量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0 西門子SM321開入模塊(16點(diǎn),24VDC)
6ES7 321-1BH10-0AA0 西門子SM321開入模塊(16點(diǎn),24VDC)
6ES7 321-1BH50-0AA0 西門子SM321開入模塊(16點(diǎn),24VDC,源輸入)
6ES7 321-1BL00-0AA0 西門子SM321開入模塊(32點(diǎn),24VDC)
6ES7 321-7BH01-0AB0 西門子SM321開入模塊(16點(diǎn),24VDC,診斷能力)
6ES7 321-1EL00-0AA0 西門子SM321開入模塊(32點(diǎn),120VAC)
6ES7 321-1FF01-0AA0 西門子SM321開入模塊(8點(diǎn),120/230VAC)
6ES7 321-1FF10-0AA0 西門子SM321開入模塊(8點(diǎn),120/230VAC)與公共電位單獨(dú)連接
6ES7 321-1FH00-0AA0 西門子SM321開入模塊(16點(diǎn),120/230VAC)
6ES7 321-1CH00-0AA0 西門子SM321開入模塊(16點(diǎn),24/48VDC)
6ES7 321-1CH20-0AA0 西門子SM321開入模塊(16點(diǎn),48/125VDC)
6ES7 322-1BH01-0AA0 西門子SM322開出模塊(16點(diǎn),24VDC)
6ES7 322-1BH10-0AA0 西門子SM322開出模塊(16點(diǎn),24VDC)高速
6ES7 322-1CF00-0AA0 西門子SM322開出模塊(8點(diǎn),48-125VDC)
6ES7 322-8BF00-0AB0 西門子SM322開出模塊(8點(diǎn),24VDC)診斷能力
6ES7 322-5GH00-0AB0 西門子SM322開出模塊(16點(diǎn),24VDC,獨(dú)立接點(diǎn),故障保護(hù))
6ES7 322-1BL00-0AA0 西門子SM322開出模塊(32點(diǎn),24VDC)
6ES7 322-1FL00-0AA0 西門子SM322開出模塊(32點(diǎn),120VAC/230VAC)
6ES7 322-1BF01-0AA0 西門子SM322開出模塊(8點(diǎn),24VDC,2A)
6ES7 322-1FF01-0AA0 西門子SM322開出模塊(8點(diǎn),120V/230VAC)
6ES7 322-5FF00-0AB0 西門子SM322開出模塊(8點(diǎn),120V/230VAC,獨(dú)立接點(diǎn))
6ES7 322-1HF01-0AA0 西門子SM322開出模塊(8點(diǎn),繼電器,2A)
6ES7 322-1HF10-0AA0 西門子SM322開出模塊(8點(diǎn),繼電器,5A,獨(dú)立接點(diǎn))
6ES7 322-1HH01-0AA0 西門子SM322開出模塊(16點(diǎn),繼電器)
6ES7 322-5HF00-0AB0 西門子SM322開出模塊(8點(diǎn),繼電器,5A,故障保護(hù))
6ES7 322-1FH00-0AA0 西門子SM322開出模塊(16點(diǎn),120V/230VAC)
6ES7 323-1BH01-0AA0 西門子SM323模塊8點(diǎn)輸入,24VDC;8點(diǎn)輸出,24VDC模塊
6ES7 323-1BL00-0AA0 西門子SM323模塊16點(diǎn)輸入,24VDC;16點(diǎn)輸出,24VDC模塊
西門子S7-400 PLC系列相關(guān)型號(hào)及訂貨號(hào)如下:
電源模塊
6ES7 407-0DA02-0AA0 電源模塊(4A)
6ES7 407-0KA02-0AA0 電源模塊(10A)
6ES7 407-0KR02-0AA0 電源模塊(10A)冗余
6ES7 407-0RA02-0AA0 電源模塊(20A)
6ES7 405-0DA02-0AA0 電源模塊(4A)
6ES7 405-0KA02-0AA0 電源模塊(10A)
6ES7 405-0RA01-0AA0 電源模塊(20A)
6ES7 971-0BA00 備用電池
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余熱備CPU 2.8 MB RAM
6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余熱備CPU 30 MB RAM
6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個(gè)CPU、1個(gè)H型中央機(jī)架、2個(gè)電源、2個(gè)1M 存儲(chǔ)卡、4個(gè)同步模塊、2根同步電纜,以及4個(gè)備用電池(PS407 10A)
6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個(gè)CPU、1個(gè)H型中央機(jī)架、2個(gè)電源、2個(gè)1M 存儲(chǔ)卡、4個(gè)同步模塊、2根同步電纜,以及4個(gè)備用電池(PS405 10A)
6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序內(nèi)存/144KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序內(nèi)存/512KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序內(nèi)存/15M數(shù)據(jù)內(nèi)存
模擬量模板
6ES7 331-7KF02-0AB0 西門子SM331模擬量輸入模塊(8路,多種信號(hào))
6ES7 331-7KB02-0AB0 西門子SM331模擬量輸入模塊(2路,多種信號(hào))
6ES7 331-7NF00-0AB0 西門子SM331模擬量輸入模塊(8路,15位精度)
6ES7 331-7NF10-0AB0 西門子SM331模擬量輸入模塊(8路,15位精度)4通道模式
6ES7 331-7HF01-0AB0 西門子SM331模擬量輸入模塊(8路,14位精度,快速)
6ES7 331-1KF01-0AB0 西門子SM331模擬量輸入模塊(8路, 13位精度)
6ES7 331-7PF01-0AB0 西門子SM3318路模擬量輸入,16位,熱電阻
6ES7 331-7PF11-0AB0 西門子SM3318路模擬量輸入,16位,熱電偶
6ES7 332-5HD01-0AB0 西門子SM332模擬輸出模塊(4路)
6ES7 332-5HB01-0AB0 西門子SM332模擬輸出模塊(2路)
6ES7 332-5HF00-0AB0 西門子SM332模擬輸出模塊(8路)
6ES7 332-7ND02-0AB0 西門子SM332模擬量輸出模塊(4路,15位精度)
6ES7 334-0KE00-0AB0 西門子SM334模擬量輸入(4路RTD)/模擬量輸出(2路)
6ES7 334-0CE01-0AA0 西門子SM334模擬量輸入(4路)/模擬量輸出(2路)
PLC作為新一代的工業(yè)控制器,由于具有通用性好、實(shí)用性強(qiáng)、硬件配套齊全、編程簡(jiǎn)單易學(xué)等優(yōu)點(diǎn),因而廣泛應(yīng)用于電力、機(jī)械、紡織、電子、交通運(yùn)輸、石油化工等行業(yè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中。PLC是專門為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的,在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采取了多層次的抗干擾措施,使系統(tǒng)能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下與強(qiáng)電設(shè)備一起工作,運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性很高。PLC整機(jī)的平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)幾十萬(wàn)小時(shí)。
措 施 |
適用范圍 |
方 式 |
電器器件 |
旋轉(zhuǎn)機(jī)械 |
采用RC、LC濾波器等 |
繼電器等感性負(fù)載 |
采用RC、二極管等器件 |
|
電子電路 |
采用旁路電容器、壓敏電阻、積分電路、光電隔離器等 |
|
濾波 |
電源回路 |
用常模和共模濾波器、鐵氧體磁棒、電源變壓器、非線性電阻器等 |
信號(hào)回路 |
用共模濾波器、傳送濾波器等 |
|
屏蔽 |
殼、套、罩 |
用機(jī)殼、盒、箱、屏蔽網(wǎng)、板、室等 |
封裝插件 |
用襯、墊圈、密封材料等 |
|
布線 |
配線 |
分類走信號(hào)線、屏蔽線、絞合線、同軸電纜等 |
連接器 |
用帶屏蔽的接插件、濾波連接器等 |
|
接地 |
結(jié)構(gòu)(件) |
通過(guò)建筑物、機(jī)房、柜、箱、盒、屏、底盤等接地 |
電路、導(dǎo)線 |
各種電纜的外皮接地 |
工程設(shè)計(jì)人員僅僅了解抗干擾的原則,掌握抗干擾的最基本措施還不夠,許多情況下干擾源對(duì)系統(tǒng)的干擾不是那么明顯,應(yīng)綜合考慮各方面的因素,在實(shí)踐中不斷總結(jié)。在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中通常采用的主要抗干擾措施有:
?。?)選擇抗干擾能力強(qiáng)的產(chǎn)品
在控制系統(tǒng)的設(shè)備選型階段,考慮到各廠家PLC抗干擾性能的優(yōu)劣,選型時(shí)就需選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品,其包括了電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC),尤其是抗外部干擾的能力,如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC。其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠家給出的抗干擾指標(biāo),如共模抑制比、差模抑制比、耐壓能力、允許在多大電場(chǎng)強(qiáng)度和多高頻率的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境中工作等。另外最好的方法是考察該型號(hào)PLC在類似工作環(huán)境中的使用情況。
(2)采用性能好的電源,抑制電網(wǎng)干擾
在PLC控制系統(tǒng)中,電源占有極重要的地位。電網(wǎng)干擾串入PLC控制系統(tǒng)主要通過(guò)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(jìn)入。PLC系統(tǒng)的供電電源一般都采用隔離性能較好的電源,變送器的電源及與PLC有直接電氣連接的儀表的供電電源應(yīng)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(shù))的產(chǎn)品,以減少對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾。
此外,PLC電源要與整個(gè)供電系統(tǒng)的動(dòng)力電源分開,一般在進(jìn)入PLC系統(tǒng)時(shí)加屏蔽隔離變壓器。屏蔽隔離變壓器的次級(jí)側(cè)至PLC系統(tǒng)間必須采用不小于2mm2的雙絞線。屏蔽體一般位于一、二次側(cè)兩線圈之間并與大地連接,這樣就可消除線圈間的直接耦合。另外,電源諧波比較嚴(yán)重時(shí),可在隔離變壓器前面加濾波器來(lái)消除電源的大部分諧波。必要時(shí)可在供電的電源線路上接入低通濾波器,以濾去高頻干擾信號(hào)。濾波器應(yīng)放在隔離變壓器之前,即先濾波后隔離。分離供電系統(tǒng),將控制器、I/O通道和其他設(shè)備的供電采用各自的隔離變壓器分離開來(lái),也有助于抗電網(wǎng)干擾。
(3)電纜的選擇和敷設(shè)
PLC控制系統(tǒng)的線路中有電源線、輸入/輸出線、動(dòng)力線和接地線,布線不當(dāng)則會(huì)造成電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)等干擾,因此必須按照特定的要求布線。動(dòng)力電纜為高壓大電流線路,PLC系統(tǒng)的配線靠近時(shí)會(huì)受到干擾,因此布線時(shí)要將PLC的輸入/輸出線與其他控制線分開,不要共用一條電纜。開關(guān)量信號(hào)線與模擬量信號(hào)線也應(yīng)分開布線,而且后者應(yīng)采用屏蔽線,并且將屏蔽層接地。數(shù)字傳送線也要采用屏蔽線,并且要將屏蔽層接地。外部布線時(shí)應(yīng)將控制電纜、動(dòng)力電纜、輸入/輸出線分開且單獨(dú)布線,相互之間一般應(yīng)保持30cm以上的間距。當(dāng)實(shí)際情況只能允許在同一線槽布線時(shí),就用金屬板把控制電纜、動(dòng)力電纜、輸入/輸出線間隔開來(lái)并屏蔽,金屬板還必須接地。隔離變壓器二次側(cè)的電源線要采用2mm2以上的銅芯聚氯乙烯絕緣雙絞軟線。經(jīng)過(guò)這樣處理的電源線、輸入/輸出線與動(dòng)力線就可以減少外界磁場(chǎng)及相互之間的干擾。
?。?)安裝中的抗干擾措施
PLC控制系統(tǒng)所處的環(huán)境對(duì)其自身的抗干擾也有一定的關(guān)系,因此在安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。
①濾波器、隔離穩(wěn)壓器應(yīng)設(shè)在PLC控制柜的電源進(jìn)線口處,不讓干擾進(jìn)入控制柜內(nèi),或盡量縮短進(jìn)線距離。
②PLC控制柜應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離高壓柜、大動(dòng)力設(shè)備和高頻設(shè)備。
③PLC要盡可能遠(yuǎn)離繼電器之類的電磁線圈和容易產(chǎn)生電弧的觸點(diǎn)。
?、躊LC要遠(yuǎn)離發(fā)熱的電氣設(shè)備或其他熱源,并放在通風(fēng)良好的位置上。
⑤PLC的外部要有可靠的防水措施,以防止雨水進(jìn)入,造成機(jī)器損壞。
?。?)正確選擇接地點(diǎn),完善接地系統(tǒng)
接地的目的通常有兩個(gè),一是為了安全,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3種。PLC控制系統(tǒng)屬于高速低電平控制裝置,應(yīng)采用直接接地方式。由于信號(hào)電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響,裝置之間的信號(hào)交換頻率一般都低于1MHz,所以PLC控制系統(tǒng)的接地線一般采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地的方式,最好單獨(dú)接地,也可以與其他設(shè)備公共接地,但嚴(yán)禁與其他設(shè)備串連接地。集中布置的PLC系統(tǒng)適于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式,各裝置的柜體中心接地點(diǎn)以單獨(dú)的接地線引向接地極。如果裝置間距較大,應(yīng)采用串聯(lián)一點(diǎn)接地的方式,即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(diǎn),然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面大于20mm2的銅導(dǎo)線,總母線使用截面大于60mm2的銅排。接地極的接地電阻應(yīng)小于2Ω,接地極最好埋在距建筑物10~15m遠(yuǎn)處,而且PLC系統(tǒng)的接地點(diǎn)必須與強(qiáng)電設(shè)備的接地點(diǎn)相距10m以上。
信號(hào)源接地時(shí),屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地,不接地時(shí)應(yīng)在PLC側(cè)接地。信號(hào)線中間有接頭時(shí),屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理,一定要避免多點(diǎn)接地。多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏電纜連接時(shí),各屏蔽層應(yīng)相互連接好,并經(jīng)絕緣處理。連接接地線時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
?、貾LC控制系統(tǒng)單獨(dú)接地。
②PLC系統(tǒng)的接地端是抗干擾的中性端子,正確接地可以有效消除電源系統(tǒng)的共模干擾。
?、跴LC系統(tǒng)的接地線至少用20mm2的專用接地線,以防止感應(yīng)電的產(chǎn)生。
?、茌斎?輸出信號(hào)電纜的屏蔽線應(yīng)與接地端子連接,且接地良好。
?。?)外圍設(shè)備干擾的抑制
?、貾LC輸入/輸出端子的保護(hù)
當(dāng)輸入信號(hào)源為感性元件,輸出驅(qū)動(dòng)的負(fù)載為感性元件時(shí),對(duì)于直流電路應(yīng)在其兩端并聯(lián)續(xù)流二極管。對(duì)于交流電路,應(yīng)在其兩端并聯(lián)阻容吸收電路。其作用是為了防止在感性輸入或輸出電路斷開時(shí)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)或浪涌電流對(duì)PLC輸入/輸出端和內(nèi)部電源的沖擊,若PLC的驅(qū)動(dòng)元件主要是電磁閥和交流接觸器線圈,應(yīng)在PLC輸出端與驅(qū)動(dòng)元件之間增加光電隔離的過(guò)零型固態(tài)繼電器。
?、谳斎?輸出信號(hào)的防錯(cuò)
當(dāng)輸出元件為雙向晶閘管或晶體管而外部負(fù)載又很小時(shí),因?yàn)檫@類輸出元件在關(guān)斷時(shí)有較大的漏電流,使輸入電路和外部負(fù)載電路不易關(guān)斷,導(dǎo)致輸入/輸出信號(hào)的錯(cuò)誤,為此應(yīng)在這類輸入/輸出端并聯(lián)旁路電阻,以減小PLC的輸入電流和外部負(fù)載上的電流。
③漏電流
當(dāng)采用接近開關(guān)、光電開關(guān)等直流兩線式傳感器輸入信號(hào)時(shí),若漏電流較大,應(yīng)考慮由此而產(chǎn)生的誤動(dòng)作,使PLC輸入信號(hào)不能關(guān)斷。一般在PLC的輸入端子上接一旁路電阻,以減少輸入阻抗。同樣用雙向晶閘管輸出時(shí),為避免漏電流等原因引起的輸出元件關(guān)斷不了,也可以在輸出端并聯(lián)一旁路電阻。
④浪涌電壓
在PLC觸點(diǎn)(開關(guān)量)輸出的場(chǎng)合,不管PLC本身有無(wú)抗干擾措施,都應(yīng)采用RC吸收回路(交流負(fù)載)或并接續(xù)流二級(jí)管(直流負(fù)載),以吸收感性負(fù)載產(chǎn)生的浪涌電壓。
?、輿_擊電流
用晶體管或雙向晶閘管輸出模塊驅(qū)動(dòng)白熾燈之類的負(fù)載時(shí),為保護(hù)輸出模塊,應(yīng)在PLC輸出端并接旁路電阻或與負(fù)載串聯(lián)限流電阻。
?。?)電磁干擾的抑制
根據(jù)干擾模式的不同,PLC控制系統(tǒng)的電磁干擾分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差,主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射等在信號(hào)線上感應(yīng)的電壓疊加所形成。共模電壓有時(shí)較大,特別是采用隔離性能差的配電器供電時(shí),變送器輸出信號(hào)的共模電壓普遍較高,有的可高達(dá)130V以上。共模電壓通過(guò)不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓,直接影響測(cè)控信號(hào),造成元器件損壞(這是PLC系統(tǒng)I/O模塊損壞率較高的主要原因)。這種共模干擾可為直流,也可為交流。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓,主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間的感應(yīng)以及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓。這種電壓疊加在信號(hào)上,直接影響測(cè)量與控制精度。為了保證PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)環(huán)境中免受或減少電磁干擾,一般采用隔離和屏蔽的方法。
?。?)軟件抗干擾措施
由于電磁干擾的復(fù)雜性,要根本消除干擾的影響是不可能的,因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時(shí),還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。
由于噪聲、開關(guān)的誤動(dòng)作、模擬信號(hào)誤差等因素的影響,PLC的外部開關(guān)量和模擬量輸入信號(hào)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,引起程序判斷失誤,造成事故。當(dāng)按鈕、開關(guān)作為輸入信號(hào)時(shí),則不可避免產(chǎn)生抖動(dòng)。如果輸入信號(hào)是繼電器/接觸器觸點(diǎn),有時(shí)會(huì)產(chǎn)生瞬間跳動(dòng),引起系統(tǒng)誤動(dòng)作。在這種情況下,可采用定時(shí)器延時(shí)來(lái)去掉抖動(dòng),定時(shí)時(shí)間根據(jù)觸點(diǎn)抖動(dòng)情況和系統(tǒng)要求的響應(yīng)速度而定,這樣可保證觸點(diǎn)確實(shí)穩(wěn)定閉合(或斷開)后才執(zhí)行特定的任務(wù)處理。
對(duì)于模擬信號(hào)可采用多種軟件濾波方法來(lái)提高數(shù)據(jù)的可靠性。連續(xù)采樣多次,采樣間隔根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間和信號(hào)的變化頻率而定。采樣數(shù)據(jù)先后存放在不同的數(shù)據(jù)寄存器中,經(jīng)比較后取中間值或平均值作為當(dāng)前輸入值。常用的數(shù)字濾波方法有程序判斷濾波、中值濾波、滑動(dòng)平均值濾波、防脈沖干擾平均值濾波、算術(shù)平均值濾波、去極值平均濾波等。
①程序判斷濾波適用于對(duì)采樣信號(hào)因受到隨機(jī)干擾或傳感器不穩(wěn)定而引起的失真進(jìn)行濾波。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定兩次采樣允許的最大偏差,若先后兩次采樣的信號(hào)差值大于偏差,表明輸入是干擾信號(hào),應(yīng)去掉,用上次采樣值作為本次采樣值。若差值不大于偏差,則本次采樣值有效。
?、谥兄禐V波是連續(xù)輸入3個(gè)采樣信號(hào),從中選擇中間值作為有效采樣信號(hào)。
?、刍瑒?dòng)平均值濾波是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的一個(gè)區(qū)域(20個(gè)單元左右)作為循環(huán)隊(duì)列,每次數(shù)據(jù)采集時(shí)先去掉隊(duì)首的一個(gè)數(shù)據(jù),再把新數(shù)據(jù)放入隊(duì)尾,然后求平均值。
④去極值平均濾波是連續(xù)采樣n次,求數(shù)據(jù)的累加和,同時(shí)找出其中的最大值和最小值,從累加和中減去最大值和最小值,再求(n-2)個(gè)數(shù)據(jù)的平均值作為有效的采樣值。
?、菟阈g(shù)平均值濾波是求連續(xù)輸入的n個(gè)采樣數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值作為有效的信號(hào)。它不能消除明顯的脈沖干擾,只是削弱其影響。要提高效果可采用去極值平均濾波。
⑥防脈沖干擾平均值濾波是連續(xù)進(jìn)行4次采樣,去掉其中的最大值和最小值,再求剩下的兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均值。它實(shí)際上是去極值平均濾波的特例。
在設(shè)計(jì)中還可以用線性插值法、二次拋物線插值法或分段曲線擬合等方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性補(bǔ)償,提高數(shù)據(jù)的線性度。也可采用零位補(bǔ)償或自動(dòng)零跟蹤補(bǔ)償?shù)确椒▉?lái)處理零漂,修正誤差,提高采樣數(shù)據(jù)的精度。
另外還可進(jìn)行信號(hào)相容性檢查,包括開關(guān)信號(hào)之間的狀態(tài)是否矛盾,模擬信號(hào)值的變化范圍是否正常,開關(guān)量信號(hào)與模擬量信號(hào)之間是否一致,以及各信號(hào)的時(shí)序關(guān)系是否正確等。定時(shí)校正參考點(diǎn)電位,并采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn),可有效防止電位漂移。采用信息冗余技術(shù),設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件標(biāo)志位,并通過(guò)設(shè)置軟件陷阱等方法來(lái)提高軟件結(jié)構(gòu)的可靠性。