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PLC 系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，
 
將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)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(gòu)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(shù)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(tǒng)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(wǎng)干擾，這往往被忽略；二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號線上的外部感應(yīng)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(tǒng)，還將導(dǎo)致信號間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動和死機。PLC 控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當嚴重，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。
 
(5)來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾：
 
接地是提高電子設(shè)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(shè)備向外發(fā)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(tǒng)將無法正常工作。PLC 控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對 PLC 系統(tǒng)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(huán)路電流，影響系統(tǒng)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(fā)生異常狀態(tài)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(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)有會出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC 內(nèi)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(shù)據(jù)存儲，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導(dǎo)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(tǒng)內(nèi)部的干擾：
 
主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)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(tǒng)內(nèi)部進行電磁兼容設(shè)計的內(nèi)容，比較復(fù)雜，作為應(yīng)用部門是無法改變，可不慮，但要選擇具有較多應(yīng)用實績或經(jīng)過考驗的系
 
二、系統(tǒng)受干擾時的主要干擾現(xiàn)象
 
(1)系統(tǒng)發(fā)指令時，電機無規(guī)則地轉(zhuǎn)動；
 
(2)信號等于零時，數(shù)字顯示表數(shù)值亂跳；
 
(3)傳感器工作時，PLC采集過來的信號與實際參數(shù)所對應(yīng)的信號值不吻合，且誤差值是隨機的、無規(guī)律的；
 
(4)與交流伺服系統(tǒng)共用同一電源(如顯示器等)工作不正常。
 
三、如何解決PLC系統(tǒng)干擾
 
(1)理想狀態(tài)下是選用隔離性能較好的設(shè)備、選用優(yōu)良的電源、動力線和信號線走線、電源接地要更加合理等等，但是需要不同設(shè)備廠商共同協(xié)作才能完成，很難做到，而且成本較高。
 
(2)利用模擬信號隔離器，有稱作信號變送器、屬于信號調(diào)理的范疇。其主要起抗干擾作用。正因為它有特強的抗*力所以在自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。尤其對于復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場，控制程序越來越復(fù)雜，信號隔離器對各種模擬量信號進行輸入、輸出、電源三端隔離，的確是當今自動化控制系統(tǒng)中抗干擾的有效措施之一。

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能為強大的 PLC。它可以成功實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。

S7-400
    中端到性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC
    可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
    的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進行調(diào)整
    可實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
    連接方便
    通信和聯(lián)網(wǎng)功能
    操作方便，設(shè)計簡單，不含風(fēng)扇
    任務(wù)增加時可順利擴展
    多重計算：
    多個 CPU 在一個 S7-400 *控制器中同時運行。
    多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 CPU 分配自己的 I/O。
    模塊化：
    通過功能強大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
    工程組態(tài)和診斷：
    結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為地對 S7-400 進行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
S7-400H
    具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng)。
    用于具有很高故障要求的應(yīng)用：
    重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護選項較少的過程。
    冗余設(shè)計的集中功能
    提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
    也可使用具有標準可用性的 I/O：單側(cè)配置
    熱后備：發(fā)生故障時，自動切換到備用設(shè)備。
    包含 2 個單獨機架或一個分隔式*機架的配置
    通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。
S7-400F/FH
    故障型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高要求的工廠
    符合相關(guān)標準的要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
    如果需要，也可通過冗余設(shè)計來實現(xiàn)容錯
    不對相關(guān) I/O 進行額外接線
    通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實現(xiàn)通信
    基于帶有故障模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
    適用于非相關(guān)應(yīng)用的標準模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
    隔離模塊用于在一個 ET 200M 的模式下組合使用故障模塊和標準模塊。
產(chǎn)品目錄 ST 70

S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴展能力，并具有的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
    汽車工業(yè)，如裝配線
    機械設(shè)備制造，包括機械設(shè)備制造
    倉儲技術(shù)
    鋼鐵工業(yè)
    樓宇管理系統(tǒng)
    發(fā)電和配電
    造紙和印刷領(lǐng)域
    木材加工
    食品和飲料領(lǐng)域
    過程工程，如水務(wù)和污水處理
    化工和石化領(lǐng)域
    儀表和控制
    包裝機械
    制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)擴展時，可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展，成本不會很高。
SIMATIC S7-400 是一種通用控制器：
    具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性，因此擁有*的工業(yè)適用性。
    可以帶電連接和斷開各模塊。

PLC的硬件是標準化的，加之PLC的產(chǎn)品已系列化，功能模塊品種多，可以靈活組成各種不同大小和不同功能的控制系統(tǒng)。在PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需在PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入輸出信號線。當需要變更控制系統(tǒng)的功能時，可以用編程器在線或離線修改程序，同一個PLC裝置用于不同的控制對象，只是輸入輸出組件和應(yīng)用軟件的不同。
 
二、可靠性高、抗*力強
 
微機功能強大但抗*力差，工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾，電源波動，機械振動，溫度和濕度的變化，都可能導(dǎo)致一般通用微機不能正常工作；傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制系統(tǒng)抗*力強，但由于存在大量的機械觸點(易磨損、燒蝕)而壽命短，系統(tǒng)可靠性差。PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的電子存儲器件來完成，大部分繼電器和繁雜連線被軟件程序所取代，故壽命長，可靠性大大提高，從實際使用情況來看，PLC控制系統(tǒng)的平均*時間一般可達4～5萬小時。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，能適應(yīng)有各種強烈干擾的工業(yè)現(xiàn)場，并具有故障自診斷能力。如一般PLC能抗1000V、1ms脈沖的干擾，其工作環(huán)境溫度為0～60℃，無需強迫風(fēng)冷。
 
三、接口簡單、維護方便
 
PLC的接口按工業(yè)控制的要求設(shè)計，有較強的帶負載能力(輸入輸出可直接與交流220V，直流24V等強電相連)，接口電路一般亦為模塊式，便于維修更換。有的PLC甚至可以帶電插拔輸入輸出模塊，可不脫機停電而直接更換故障模塊，大大縮短了故障修復(fù)時間。
 
四、體積小、功耗小、性價比高
 
以小型PLC(TSX21)為例，它具有128個I/O接口，可相當于400～800個繼電器組成的系統(tǒng)的控制功能，其尺寸僅為216×127×110mm3，重2.3kg，不帶接口的空載功耗為1.2W，其成本僅相當于同功能繼電器系統(tǒng)的10～20%。PLC的輸入輸出系統(tǒng)能夠直觀地反應(yīng)現(xiàn)場信號的變化狀態(tài)，還能通過各種方式直觀地反映控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài)、通訊狀態(tài)、I/O點狀態(tài)、異常狀態(tài)和電源狀態(tài)等，對此均有醒目的指示，非常有利于運行和維護人員對系統(tǒng)進行監(jiān)視。
 
五、編程簡單、容易掌握
 
PLC是面向用戶的設(shè)備，PLC的設(shè)計者充分考慮了現(xiàn)場工程技術(shù)人員的技能和習(xí)慣。大多數(shù)PLC的編程均提供了常用的梯形圖方式和面向工業(yè)控制的簡單指令方式。編程語言形象直觀，指令少、語法簡便，不需要專門的計算機知識和語言，具有一定的電工和工藝知識的人員都可在短時間內(nèi)掌握。利用的編程器，可方便地查看、編輯、修改用戶程序。
 
六、設(shè)計、施工、調(diào)試周期短
 
用繼電器—接觸器控制完成一項控制工程，必須首先按工藝要求畫出電氣原理圖，然后畫出繼電器屏(柜)的布置和接線圖等，進行安裝調(diào)試，以后修改起來十分不便。而采用PLC控制，由于其靠軟件實現(xiàn)控制，硬件線路非常簡潔，并為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，且已商品化，故僅需按性能、容量(輸入輸出點數(shù)、內(nèi)存大小)等選用組裝，而大量具體的程序編制工作也可在PLC到貨前進行，因而縮短了設(shè)計周期，使設(shè)計和施工可同時進行。由于用軟件編程取代了硬接線實現(xiàn)控制功能，大大減輕了繁重的安裝接線工作，縮短了施工周期。PLC是通過程序完成控制任務(wù)的，采用了方便用戶的工業(yè)編程語言，且都具有強制和仿真的功能，故程序的設(shè)計、修改和調(diào)試都很方便，這樣可大大縮短設(shè)計和投運周期。

PLC存儲器包含系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器兩部分。
 
系統(tǒng)存儲器用來存放由PLC生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，系統(tǒng)程序固化在ROM內(nèi)，用戶不能直接更改，它使PLC具有根本的功用，能夠完成PLC設(shè)計者規(guī)則的各項作業(yè)。
 
系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞，很大程度上決定了PLC的功用，其內(nèi)容首要包含三部分。*部分為系統(tǒng)管理程序，它主要操控PLC的運轉(zhuǎn)，使整個PLC按部就班地作業(yè)。第二部分為用戶指令解釋程序，經(jīng)過用戶指令解釋程序，將PLC的編程言語變?yōu)闄C器言語指令，再由CPU履行這些指令。第三部分為規(guī)范程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用，它包含許多不同功用的子程序及其調(diào)用管理程序，如完成輸入、輸出及特殊運算等的子程序。PLC的詳細作業(yè)都是由這部分程序來完成的，這部分程序的多少也決定了PLC功用的凹凸。

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