產品簡介
全新的西門子S7-200SMART帶來兩種不同類型的CPU 模塊,標準型和經濟型,*滿足不同行業、不同客戶、不同設備的各種需求。標準型作為可擴展CPU 模塊,可滿足對I/O 規模有較大需求,邏輯控制較為復雜的應用;而經濟型CPU 模塊直接通過單機本體滿足相對簡單的控制需求。
詳細介紹
吉林省西門子S7-200smartPLC模塊代理
淺析PLC控制系統的電磁干擾源及解決方法
隨著科學技術的發展,PLC在工業控制中的應用越來越廣泛。PLC控制系統的可靠性直接影響到工業企業的安全生產和經濟運行,系統的抗*力是關系到整個系統可靠運行的關鍵。自動化系統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場和各種電機設備上,它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環境中。要提高PLC控制系統可靠性,設計人員只有預先了解各種干擾才能有效保證系統可靠運行。
一、PLC控制系統中電磁干擾的主要來源
(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,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。
b、什么是RS-485
RS -485(EIA-485標準)是RS-422的改進,因為它增加了設備的個數,從10個增加到32個,同時定義了在大設備個數情況下的電氣特性,以保證足夠的信號電壓。有了多個設備的能力,你可以使用一個單個RS-422口建立設備網絡。出色抗噪和多設備能力,在工業應用中建立連向PC機的分布式設備網絡、其他數據收集控制器、HMI或者其他操作時,串行連接會選擇RS-485。
RS-485是RS-422的超集,因此所有的RS-422設備可以被RS-485控制。RS-485可以用超過4000英尺的線進行串行通行。
c、什么是RS-422?
RS -422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh計算機的串口連接標準。
RS-422使用差分信號,RS-232使用非平衡參考地的信號。差分傳輸使用兩根線發送和接收信號,對比RS-232,它能更好的抗噪聲和有更遠的傳輸距離。在工業環境中更好的抗噪性和更遠的傳輸距離是一個很大的優點。
PLC在使用模擬量模塊時需注意什么
PLC使用EM231或是EM235模塊注意的地方
在實際的使用中,使用EM231或是EM235模擬量模塊進行模擬量信號采集時候,往往會出現以下幾種情況:
(1)外面信號不管怎么變化,在模擬量轉換后所得到的數字量要么是小值,要么就是大值32767。
(2)所得到的數字量波動比較大,不夠穩定
出現這兩種情況的原因可能在于我們對于這兩種模塊使用時候的一些細節沒有注意,使用這兩種模塊的時候我們需要注意以下幾個方面:
(1)需要設置正確的DIP開關,EM231或是EM235模塊上都有DIP開關,其作用主要供用戶正確設置其模擬量的輸入量程及輸入類型。DIP開關的設置應用于整個模塊,一個模塊只能設置為一種測量范圍。DIP開關設置好后,必須重新上電,重新上電后,模塊的設置才生效。若沒有正確設置DIP開關,那么測量所得到的結果就不是你想要的結果。
EM231和Em235模塊的DIP開關設置說明:
(2)正確的接線,對應不同類型的傳感器需要按照其正確的接線方式進行接線。
對于電壓信號的接線:
電流信號接線圖:
(3)如果使用電流信號輸入的時候,對于未使用的通道需要進行短接。
(4)對于使用的是不同的電源,即傳感器電源和供電電源不是用一個電源的情況下需要做等電位連接,也就是說把他們各自的M端連接在一起。
(5)若使用的模擬量輸入模塊接線太長或絕緣不好的情況也可能出現采樣所得的數字量波動比較厲害的情況,這種情況下可以考慮使用濾波功能對其進行濾波。在編程軟件中的系統塊里面可以設置其濾波功能,需要設置其采用數和死區。
采樣次數區域包含了由幾個采樣的平均值計算得出的值。當N 與采樣次數 相等時計算該值。死區定義了允許偏離于平均值的大值。
應用
■ 避免控制器故障引起的停機。主要用于生產、能源、供水系統、機場助航照明、編組站系統等領域。
■ 避免因工廠故障造成數據丟失而導致的高昂重啟成本。主要用于行李處理、高架倉庫、跟蹤和追溯等領域。
■ 在工廠或機器停機時保護工廠、工件和材料。主要用于爐子、半導體、船舶等領域。
■ 無監督和維修人員亦能保障正常運行。主要用于污水處理廠、隧道、船閘、樓宇系統等領域。
效益
簡單、高效的工程組態
與在標準系統中一樣,SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進行編程。可以很容易的把程序從標準系統遷移到冗余系統中,反之亦然。當加載程序時,它會自動傳送到兩個冗余控制器中。使用 STEP 7,可以對特定冗余功能和配置進行參數設置。
出色的診斷和模塊更換優勢
■ 利用集成的自我診斷功能,系統可以提前檢測故障和發送信號,避免故障對生產過程產生影響。這樣可以有針對性地替換故障組件,加快維修進程。
■ 可以在系統運行過程中對所有組件進行熱插拔。更換一個 CPU 后,當前的所有程序和數據可以自動重新裝載。
■ 即使在系統運行過程中,也可以修改程序(例如,程序塊的修改和重新裝載),更改配置(例如,增加或刪減 DP從站或模塊)以及改變 CPU 的內存分配。
設計和功能
根據統計數字表明,所有自動化組件(無論是機械式、機電式,還是電子式)都會出現故障。因此,工廠維護和工廠改造也就必不缺少。在實際應用中,期待的可用性是不現實的。
通過西門子 SIMATIC S7-400H,能夠大限度地降低生產故障機率,大化生產率。
SIMATIC S7-400H 具有以下功能:
■ 出現故障時,能夠無擾切換
■ 集成故障檢測功能;提前檢測故障,避免影響生產過程
■ 在線維護,即可在工廠運行期間,更換故障組件
■ 組態更改,即可在工廠運行期間,進行工廠擴容
■ 自動事件同步
■ 高可用性通信
■ 冗余連接I/O 設備
S7-400 PNH CPU的同步模塊分為兩種,一種用于長10m 的 FOC patch 光纖,另一種用于長10km 的單模全雙工 LC/LC 光纖(9/125 μ)。
冗余系統的同步光纖分為1m、2m、10m 和10km 四種。同步速率達到400Mbps。
S7-400 標準控制器
說明
有一系列從入門級CPU直到高性能CPU,用于配置控制器。所有CPU控制大量結構;多個CPU可以在一個多值計算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高處理速度和確定性的響應時間,可縮短機器的循環周期。
不同的CPU具有不同性能,例如,工作存儲器,地址范圍,連接數量和執行時間。十款款標準的CPU,集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。
應用
S7- 400尤其適合于加工工業中的數據密集型任務。高處理速度和確定性的響應時間,縮短高速機械制造業設備控制的循環周期。
S7 - 400用于整體協調各種設備,控制低級別的系統。這是由高速通訊能力和集成接口來保證的。
在S7- 400的許多器件也可用于環境條件下的SIPLUS版本。
吉林省西門子S7-200smartPLC模塊代理