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江蘇西門子S7-200SMART系列擴展模塊參數

在自動化操控系統中，變頻器的運用越來越廣泛，變頻器對PLC模擬量干擾問題也凸顯出來。下面舉一個變頻器對PLC模擬量干擾的比如以及用信號阻隔模塊克服此類干擾的解決辦法。

現象闡明

西門子PLC中AO點宣布一路4-20mA電流操控信號，輸出至西門子變頻器，無法操控變頻器發動。

故障查找

1、疑似模擬量輸出板卡問題，用萬用表測量4-20mA輸出信號，信號是正常的!

2、開端懷疑是變頻器操控信號輸入端有了問題，換了一臺同型號變頻器，問題仍然如此。

3、用一臺手持式信號發射器做4-20mA輸出信號源，輸出規范電流信號至變頻器，這下變頻器發動了，因此咱們排除了模擬量輸出板卡和變頻器的故障。

4、由此估測是變頻器的干擾信號傳導至模擬量通道所造成的。

5、為了驗證，在PLC模擬量4-20mA輸出通道中加裝了一臺信號阻隔模塊TA3012，TA3012的輸入端子5、6接模擬量輸出模塊，輸出端子1、2端子接變頻器，3、4端子接外部24VDC供電電源，變頻器正常發動了。

6、據此判定，問題的本源在于變頻器干擾模擬量通道所造成的。

留意事項

在PLC和變頻器一起運用的自控系統中，應該側重留意一下事項：

    PLC供電電源與動力系統電源(變頻器電源)分別配置，且PLC的供電應該挑選阻隔變壓器;

    動力線盡量與信號線分隔，信號線要做屏蔽;

    無論是模擬信號輸入還是模擬信號輸出，模擬量通道一概運用信號阻隔模塊;

    PLC程序里做軟件濾波規劃;

    信號地與動力地分隔規劃。

plc操控體系與電網的接地方法主要有三種，分別是共地方法、浮地方法、機殼共地與電路浮地。
1.共地方法

在共地方法中，PLC整個操控系以地上為參閱，將機殼與接地址及接地線悉數連在同時。大型工廠中有部分PLC體系選用了共地式的接地方法。在大地地位不易改變的地方，主要選用共地方法。大地電位穩守時，整個布線體系的電位也不會輕易發生改變，機殼接地的方法便會比較安全 便于運用。
2.浮地方法

在大地電位不穩定的地方，大地地位改變大就會導致體系電位不穩定，PLC布線中的線路則會遭到很大的干擾，這種情況下則選用浮地方法較為穩當。在PLC操控體系中，機殼與電路接地址相連，而且懸浮在空中而不觸摸地上，主要選用絕緣膠墊以便在機殼與大地之間離隔。同時要對進線選用絕緣辦法。浮地方法的接地辦法也能夠有用的防止干擾，大地電位改變與電磁感應的干擾因而而大大削弱。但這種方法的缺陷是由于整個體系線路選用浮地方法，因而機殼上會起靜電，操作起來存在一定的風險。
3.機殼共地、電路浮地

這種方法是共地方法與浮地方法的結合。這種方法具有清楚明了得長處，由于機殼接地，所以操作上較為安全，而同時由于接地址獨立，便可削弱大地電位改變發生的擾動效應。這種接地方法不管從安全出產的視點，還是維護設備的視點，都具有其合理性與明顯優勢，因而在煉鐵廠得到廣泛的使用。

江蘇西門子S7-200SMART系列擴展模塊參數

在現代化的工業生產設備中，有大量的數字量及模擬量的控制裝置，例如電機的啟停，電磁閥的開閉，產品的計數，溫度、壓力、流量的設定與控制等，而PLC技術是解決上述問題的有效、便捷的工具，因此PLC在工業控制領域得到了廣泛的應用。下面就PLC控制系統設計中的問題進行探討。

1、PLC系統設備選型

PLC主要的目的是控制外部系統。這個系統可能是單個機器，機群或一個生產過程。不同型號的PLC有不同的適用范圍。根據生產工藝要求，分析被控對象的復雜程度，進行I/O點數和I/O點的類型(數字量、模擬量等)統計，列出清單。適當進行內存容量的估計，確定適當的留有余量而不浪費資源的機型(小、中、大形機器)。并且結合市場情況，考察PLC生產廠家的產品及其售后服務、技術支持、網絡通信等綜合情況，選定價格性能比較好的PLC機型。

目前市場上的PLC產品眾多，國外有德國的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美國的GE;韓國的LG等。國產品牌有研華、研祥、合力時等。近幾年，PLC產品的價格有較大的下降，其性價比越來越高。PLC 的選型應從以下幾個方面入手。

2.1 確定PLC 控制系統的規模

依據工廠生產工藝流程和復雜程度確定系統規模的大小。可分為大、中、小三種規模。

小規模PLC控制系統:單機或者小規模生產過程，控制過程主要是條件、順序控制，以開關量為主，并且I/O點數小于128 點。一般選用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。

中等規模PLC控制系統:生產過程是復雜邏輯控制和閉環控制，I/O點數在128——512 點之間。應該選用具有模擬量控制、PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-300等。

大規模PLC控制系統:生產過程是大規模過程控制、DCS系統和工廠自動化網絡控制，I/O點數在512點以上。應該選用具有通信聯網、智能控制、數據庫、中斷控制、函數運算的高檔PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工業現場總線結合實現工廠工業網絡的通訊和控制。

2.2 確定PLC I/O 點的類型

根據生產工藝要求，分析被控對象的復雜程度，進行I/O點數和I/O點的類型(數字量、模擬量等)統計，列出清單。適當進行內存容量的估計，確定適當的留有軟硬件資源余量而不浪費資源的機型(小、中、大型機器)。

根據PLC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點動作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。不同的負載選用不同的輸出方式，對系統的穩定運行是很重要的。

電磁閥的開閉、大電感負載、動作頻率低的設備，PLC輸出端采用繼電器輸出或者固態繼電器輸出;各種指示燈、變頻器/數字直流調速器的啟動/停止應采用晶體管輸出。

2.3 確定PLC編程工具

(1) 一般的手持編程器編程。手持編程器只能用商家規定語句表中的語句表(STL)編程。這種方式效率低，但對于系統容量小、用量小的產品比較適宜，具有體積小、價格低、易于現場調試等優點。 這主要用于微型PLC的編程。

(2) 圖形編程器編程。圖形編程器采用梯形圖(LAD)編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內就可應用自如，但該編程器價格較高,主要用于微型PLC和中檔PLC。

(3) 計算機加PLC軟件包編程 。這種方式是效率高的一種方式，但大部分公司的PLC 開發軟件包價格昂貴，并且該方式不易于現場調試，主要用于中高檔PLC系統的硬件組態和軟件編程。

3、PLC控制系統的設計

PLC 控制系統設計包括硬件設計和軟件設計。

硬件設計是PLC控制系統的至關重要的一個環節，這關系著PLC控制系統運行的可靠性、安全性、穩定性。主要包括輸入和輸出電路兩部分。

(1) PLC控制系統的輸入電路設計。PLC供電電源一般為AC85—240V，適應電源范圍較寬，但為了抗干擾，應加裝電源凈化元件(如電源濾波器、1:1隔離變壓器等);隔離變壓器也可以采用雙隔離技術，即變壓器的初、次級線圈屏蔽層與初級電氣中性點接大地，次級線圈屏蔽層接PLC 輸入電路的地，以減小高低頻脈沖干擾。

PLC輸入電路電源一般應采用DC 24V, 同時其帶負載時要注意容量，并作好防短路措施，這對系統供電安全和PLC安全至關重要，因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運行，一般選用電源的容量為輸入電路功率的兩倍，PLC輸入電路電源支路加裝適宜的熔絲，防止短路。
·CPU SR20 標準型 CPU 模塊，繼電器輸出，220 V AC 供電，12 輸入/8 輸出6ES7 288-1SR20-0AA0

·CPU ST20 標準型CPU模塊，晶體管輸出，24VDC供電，12輸入/8輸出6ES7 288-1ST20-0AA0

·CPU SR30 標準型CPU模塊，繼電器輸出，220VAC供電，18輸入/12輸出6ES7 288-1SR30-0AA0

·CPU ST30 標準型CPU模塊，晶體管輸出，24VDC供電，18輸入/12輸出6ES7 288-1ST30-0AA0

·CPU SR40 標準型 CPU 模塊，繼電器輸出，220 V AC 供電，24 輸入/16 輸出6ES7 288-1SR40-0AA0

·CPU ST40 標準型 CPU 模塊，晶體管輸出，24 V DC 供電，24 輸入/16 輸出6ES7 288-1ST40-0AA0

·CPU SR60 標準型 CPU 模塊，繼電器輸出，220 V AC 供電，36 輸入/24 輸出6ES7 288-1SR60-0AA0

·CPU ST60 標準型 CPU 模塊，晶體管輸出，24 V DC 供電，36 輸入/24 輸出6ES7 288-1ST60-0AA0

·CPU CR40 經濟型 CPU 模塊，繼電器輸出，220 V AC 供電，24 輸入/16 輸出6ES7 288-1CR40-0AA0

·CPU CR60 經濟型CPU模塊，繼電器輸出，220VAC供電，36輸入/24輸出6ES7 288-1CR60-0AA0

·        擴展模塊 EM 訂貨號

·EM DE08 數字量輸入模塊，8 x 24 V DC 輸入6ES7 288-2DE08-0AA0

·EM DE16 數字量輸入模塊， 16×24 V DC 輸入6ES7 288-2DE16-0AA0

·EM DR08 數字量輸出模塊，8 x 繼電器輸出6ES7 288-2DR08-0AA0

·EM DT08 數字量輸出模塊，8 x 24 V DC 輸出6ES7 288-2DT08-0AA0

·EM QT16 數字量輸出模塊，16×24 V DC 輸出6ES7 288-2QT16-0AA0

·EM QR16 數字量輸出模塊， 16×繼電器輸出6ES7 288-2QR16-0AA0

·EM DR16 數字量輸入/輸出模塊，8 x 24 V DC 輸入/8 x 繼電器輸出6ES7 288-2DR16-0AA0

·EM DR32 數字量輸入/輸出模塊，16×24 V DC 輸入/16 x 繼電器輸出6ES7 288-2DR32-0AA0

·EM DT16 數字量輸入/輸出模塊，8 x 24 V DC 輸入/8 x 24 V DC 輸出6ES7 288-2DT16-0AA0

·EM DT32 數字量輸入/輸出模塊，16 x 24 V DC 輸入/16 x 24 V DC 輸出6ES7 288-2DT32-0AA0

·EM AE04 模擬量輸入模塊，4 輸入6ES7 288-3AE04-0AA0

·EM AE08 模擬量輸入模塊，8輸入6ES7 288-3AE08-0AA0

·EM AQ02 模擬量輸出模塊，2 輸出6ES7 288-3AQ02-0AA0

·EM AQ04 模擬量輸出模塊，4輸出6ES7 288-3AQ04-0AA0

·EM AM03 模擬量輸入/輸出模塊，2輸入/1輸出6ES7 288-3AM03-0AA0

·EM AM06 模擬量輸入/輸出模塊，4 輸入/2 輸出6ES7 288-3AM06-0AA0

·EM AR02 熱電阻輸入模塊，2 通道6ES7 288-3AR02-0AA0

·EM AR04 熱電阻輸入模塊，4輸入6ES7 288-3AR04-0AA0

·EM AT04 熱電偶輸入模塊，4通道6ES7 288-3AT04-0AA0

·EM DP01 PROFIBUS-DP從站模塊6ES7 288-7DP01-0AA0

·信號板 SB 訂貨號

·SB CM01 通信信號板，RS485/RS232 6ES7 288-5CM01-0AA0

·SB DT04 數字量擴展信號板，2 x 24 V DC 輸入/2 x 24 V DC 輸出 6ES7 288-5DT04-0AA0

·SB AE01 模擬量擴展信號板，1×12位模擬量輸入6ES7 288-5AE01-0AA0

·SB AQ01 模擬量擴展信號板，1 x 12 位模擬量輸出6ES7 288-5AQ01-0AA0

·SB BA01 電池信號板，支持 CR1025 紐扣電池（電池單獨購買） 6ES7 288-5BA01-0AA0

·        附件訂貨號

·I/O擴展電纜 S7-200 SMART I/O 擴展電纜，長度1米6ES7 288-6EC01-0AA0

·PM207 S7-200 SMART 配套電源，24 V DC/3 A 6ES7 288-0CD10-0AA0

·PM207 S7-200 SMART 配套電源，24 V DC/5 A 6ES7 288-0ED10-0AA0

·CSM1277 以太網交換機，4 端口6GK7 277-1AA00-0AA0

·SCALANCE XB005 以太網交換機，5端口6GK5 005-0BA00-1AB2

·SIMATIC HMI 訂貨數據

·SMART 700 IE V3 新一代SMART LINE觸摸屏，7寸，64K色，集成以太網口，USB2.0 host接口，RTC，歸檔記錄功能6AV6 648-0CC11-3AX0

·SMART 1000 IE V3 新一代SMART LINE觸摸屏，10.2寸，64K色，集成以太網口，USB2.0 host接口，RTC，歸檔記錄功能6AV6 648-0CE11-3AX0

·TD400C 藍色背光LCD，4行文本顯示器，可自定義前面板6AV6 640-0AA00-0AX0