江蘇西門子S7-200SMART系列擴(kuò)展模塊參數(shù)

在自動化操控系統(tǒng)中，變頻器的運(yùn)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(xiàn)象闡明

西門子PLC中AO點(diǎn)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(fā)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(fā)射器做4-20mA輸出信號源，輸出規(guī)范電流信號至變頻器，這下變頻器發(fā)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(dǎo)至模擬量通道所造成的。

5、為了驗(yàn)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(fā)動了。

6、據(jù)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(xiàng)

在PLC和變頻器一起運(yùn)用的自控系統(tǒng)中，應(yīng)該側(cè)重留意一下事項(xiàng)：

    PLC供電電源與動力系統(tǒng)電源(變頻器電源)分別配置，且PLC的供電應(yīng)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(yùn)用信號阻隔模塊;

    PLC程序里做軟件濾波規(guī)劃;

    信號地與動力地分隔規(guī)劃。

plc操控體系與電網(wǎng)的接地方法主要有三種，分別是共地方法、浮地方法、機(jī)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(jī)殼與接地址及接地線悉數(shù)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(wěn)守時，整個布線體系的電位也不會輕易發(fā)生改變，機(jī)殼接地的方法便會比較安全 便于運(yùn)用。
2.浮地方法

在大地電位不穩(wěn)定的地方，大地地位改變大就會導(dǎo)致體系電位不穩(wěn)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(wěn)當(dāng)。在PLC操控體系中，機(jī)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(jī)殼與大地之間離隔。同時要對進(jìn)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(yīng)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(jī)殼上會起靜電，操作起來存在一定的風(fēng)險。
3.機(jī)殼共地、電路浮地

這種方法是共地方法與浮地方法的結(jié)合。這種方法具有清楚明了得長處，由于機(jī)殼接地，所以操作上較為安全，而同時由于接地址獨(dú)立，便可削弱大地電位改變發(fā)生的擾動效應(yīng)。這種接地方法不管從安全出產(chǎn)的視點(diǎn)，還是維護(hù)設(shè)備的視點(diǎn)，都具有其合理性與明顯優(yōu)勢，因而在煉鐵廠得到廣泛的使用。

江蘇西門子S7-200SMART系列擴(kuò)展模塊參數(shù)

在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的啟停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，而PLC技術(shù)是解決上述問題的*、最便捷的工具，因此PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。下面就PLC控制系統(tǒng)設(shè)計中的問題進(jìn)行探討。

1、PLC系統(tǒng)設(shè)備選型

PLC最主要的目的是控制外部系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可能是單個機(jī)器，機(jī)群或一個生產(chǎn)過程。不同型號的PLC有不同的適用范圍。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復(fù)雜程度，進(jìn)行I/O點(diǎn)數(shù)和I/O點(diǎn)的類型(數(shù)字量、模擬量等)統(tǒng)計，列出清單。適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量的估計，確定適當(dāng)?shù)牧粲杏嗔慷焕速M(fèi)資源的機(jī)型(小、中、大形機(jī)器)。并且結(jié)合市場情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況，選定價格性能比較好的PLC機(jī)型。

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

2.1 確定PLC 控制系統(tǒng)的規(guī)模

依據(jù)工廠生產(chǎn)工藝流程和復(fù)雜程度確定系統(tǒng)規(guī)模的大小?？煞譃榇蟆⒅?、小三種規(guī)模。

小規(guī)模PLC控制系統(tǒng):單機(jī)或者小規(guī)模生產(chǎn)過程，控制過程主要是條件、順序控制，以開關(guān)量為主，并且I/O點(diǎn)數(shù)小于128 點(diǎn)。一般選用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。

中等規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是復(fù)雜邏輯控制和閉環(huán)控制，I/O點(diǎn)數(shù)在128——512 點(diǎn)之間。應(yīng)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(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是大規(guī)模過程控制、DCS系統(tǒng)和工廠自動化網(wǎng)絡(luò)控制，I/O點(diǎn)數(shù)在512點(diǎn)以上。應(yīng)該選用具有通信聯(lián)網(wǎng)、智能控制、數(shù)據(jù)庫、中斷控制、函數(shù)運(yùn)算的高檔PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工業(yè)現(xiàn)場總線結(jié)合實(shí)現(xiàn)工廠工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的通訊和控制。

2.2 確定PLC I/O 點(diǎn)的類型

根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復(fù)雜程度，進(jìn)行I/O點(diǎn)數(shù)和I/O點(diǎn)的類型(數(shù)字量、模擬量等)統(tǒng)計，列出清單。適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量的估計，確定適當(dāng)?shù)牧粲熊浻布Y源余量而不浪費(fèi)資源的機(jī)型(小、中、大型機(jī)器)。

根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)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(diǎn)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(fù)載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。

電磁閥的開閉、大電感負(fù)載、動作頻率低的設(shè)備，PLC輸出端采用繼電器輸出或者固態(tài)繼電器輸出;各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調(diào)速器的啟動/停止應(yīng)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(guī)定語句表中的語句表(STL)編程。這種方式效率低，但對于系統(tǒng)容量小、用量小的產(chǎn)品比較適宜，具有體積小、價格低、易于現(xiàn)場調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。 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(nèi)就可應(yīng)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(jī)加PLC軟件包編程 。這種方式是效率最高的一種方式，但大部分公司的PLC 開發(fā)軟件包價格昂貴，并且該方式不易于現(xiàn)場調(diào)試，主要用于中高檔PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)和軟件編程。

3、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計

PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。

硬件設(shè)計是PLC控制系統(tǒng)的至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，這關(guān)系著PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、穩(wěn)定性。主要包括輸入和輸出電路兩部分。

(1) PLC控制系統(tǒng)的輸入電路設(shè)計。PLC供電電源一般為AC85—240V，適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)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(shù)，即變壓器的初、次級線圈屏蔽層與初級電氣中性點(diǎn)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(yīng)采用DC 24V, 同時其帶負(fù)載時要注意容量，并作好防短路措施，這對系統(tǒng)供電安全和PLC安全至關(guān)重要，因?yàn)樵撾娫吹倪^載或短路都將影響PLC的運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)型CPU模塊，繼電器輸出，220VAC供電，36輸入/24輸出6ES7 288-1CR60-0AA0

·        擴(kuò)展模塊 EM 訂貨號

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

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

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

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

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

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

·EM DR16 數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)字量擴(kuò)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(kuò)展信號板，1×12位模擬量輸入6ES7 288-5AE01-0AA0

·SB AQ01 模擬量擴(kuò)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(dú)購買） 6ES7 288-5BA01-0AA0

·        附件訂貨號

·I/O擴(kuò)展電纜 S7-200 SMART I/O 擴(kuò)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(wǎng)交換機(jī)，4 端口6GK7 277-1AA00-0AA0

·SCALANCE XB005 以太網(wǎng)交換機(jī)，5端口6GK5 005-0BA00-1AB2

·SIMATIC HMI 訂貨數(shù)據(jù)

·SMART 700 IE V3 新一代SMART LINE觸摸屏，7寸，64K色，集成以太網(wǎng)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(wǎng)口，USB2.0 host接口，RTC，歸檔記錄功能6AV6 648-0CE11-3AX0

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