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西門子變頻器6SE6420-2UD25-5CA1
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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。
?、赑LC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。
?、軵LC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，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。
?、赑LC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的接地線，以防止感應(yīng)電的產(chǎn)生。
④輸入/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零型固態(tài)繼電器。
②輸入/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。
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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。
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在PLC觸點(diǎn)（開關(guān)量）輸出的場(chǎng)合，不管PLC本身有無抗干擾措施，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。
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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。
（7）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。
（8）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。