西门子6ES7321-1FF10-0AA0数字量模块

控制器6ES7317-2EK14-0AB0  控制器6ES7317-2EK14-0AB0  

PLC工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的平安生产和经济运行，随着科学技术的发展。系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC有的集中装置在控制室，有的装置在生产现场和各电机设备上，大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求工程设计、装置施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才干完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。 　　二、电磁干扰源及对系统的干扰 　　1干扰源及干扰一般分类 　　大都发生在电流或电压剧烈变化的部位，影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样。这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。 　　分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同。分为继续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因）这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两较间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种直接叠加在信号上，直接影响丈量与控制精度。 　　2PLC控制系统中电磁干扰的主要来源 　　2.1来自空间的辐射干扰 　　其分布较为复杂。若PLC系统置于所射频场内，空间的辐射电磁场（EMI主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的通常称为辐射干扰。就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径：一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应发生干扰；而是对PLC通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行维护。 

　　2.2来自系统外引线的干扰 　　通常称为传导干扰。这种干扰在国工业现场较严重。主要通过电源和信号线引入。 　　1来自电源的干扰 　　因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多，实践证明。笔者在某工程调试中遇到过，后更换隔离性能更高的PLC电源，问题才得到解决。 

　　将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广。入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在**隔离是不可能的 　　2来自信号线引入的干扰 　　除了传输有效的各类信息之外，与PLC控制系统连接的各类信号传输线。总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和丈量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。 

6ES7 312-1AE13-0AB0    CPU312，32K内存

6ES7 312-1AE14-0AB0    

6ES7 312-5BE03-0AB0    

6ES7312-5BF04-0AB0    CPU312C，32K内存 10DI/6DO

6ES7 313-5BF03-0AB0    

6ES7313-5BG04-0AB0    CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7 313-6BF03-0AB0    

6ES7313-6BG04-0AB0    CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO

6ES7 313-6CF03-0AB0    

6ES7313-6CG04-0AB0    CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO

6ES7 313-6CF03-0AM0    CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO组合件（6ES7 313-6CF03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0）

6ES7 314-1AG13-0AB0    CPU314,96K内存

6ES7 314-1AG14-0AB0    CPU314,128K内存

6ES7 314-6BG03-0AB0    

6ES7314-6BH04-0AB0    CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7 314-6CG03-0AB0    

6ES7314-6CH04-0AB0    CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7 314-6EH04-0AB0    CPU314C-2PN/DP 192K内存/24DI/16DO/ 4AI/2AO

6ES7 314-6CG03-9AM0    CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO组合件(6ES7 314-6CG03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0*2)

6ES7 315-2AG10-0AB0    CPU315-2DP, 128K内存

6ES7 315-2AH14-0AB0    CPU315-2DP, 256K内存

6ES7 315-2EH13-0AB0    

6ES7315-2EH14-0AB0    CPU315-2 PN/DP, 256K内存

6ES7 317-2AJ10-0AB0    

6ES7317-2AK14-0AB0    CPU317-2DP,512K内存

6ES7 317-2EK13-0AB0    

6ES7317-2EK14-0AB0    CPU317-2 PN/DP,1MB内存

6ES7 318-3EL00-0AB0    

6ES7318-3EL01-0AB0    CPU319-3PN/DP,1.4M内存

　　3来自接地系统混乱时的干扰 　　既能抑制电磁干扰的影响，接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC有效手段之一。正确的接地。又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。 　　不同接地点间存在地电位差，PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均。引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必需一点接地，如果电缆屏蔽层两端AB都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。 　　屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，此外。变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上发生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、顺序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致丈量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。 　　2.3来自PLC系统内部的干扰 　　如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射发生。模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可不*多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。 　　三、PLC控制系统工程应用的抗干扰设计 　　必需从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施：抑制干扰源；切断或衰减电磁干扰的传达途径；提高装置和系统的抗干扰能力。这三点就是抑制电磁干扰的基本原则。为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰。

处理器6ES7312-1AE13-0AB0  处理器6ES7312-1AE13-0AB0  

生产工艺流程的特点和要求是设计PLC控制系统的主要依据，所以必须详细了解和分析对象的特性。设计任务书一般应包括以下几个方面： 　　（1）控制系统的名称。 　　（2）控制的任务和范围。在设计任务书中指明控制对象的范围，必须完成的动作，包括动作时序和方式（手动、自动，点动、间断、连续等）等。 　　（3）检测和控制的参数表（I/O分配表）。根据工艺指标、操作要求和安全措施等确定检测点和控制点的含义、数量、量程、精度、特性、安装位置等。一般在满足控制要求和技术指标的前提下，检测点和控制点应尽可能地少，并且精度要求也应以满足实际需要为准，否则将使控制系统复杂化，增加系统成本。 　　（4）参数之间的关系。明确在控制过程中各输入/输出量之间的先后顺序和逻辑关系。

6ES7 312-1AE13-0AB0    CPU312，32K内存

6ES7 312-1AE14-0AB0    

6ES7 312-5BE03-0AB0    

6ES7312-5BF04-0AB0    CPU312C，32K内存 10DI/6DO

6ES7 313-5BF03-0AB0    

6ES7313-5BG04-0AB0    CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7 313-6BF03-0AB0    

6ES7313-6BG04-0AB0    CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO

6ES7 313-6CF03-0AB0    

6ES7313-6CG04-0AB0    CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO

6ES7 313-6CF03-0AM0    CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO组合件（6ES7 313-6CF03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0）

6ES7 314-1AG13-0AB0    CPU314,96K内存

6ES7 314-1AG14-0AB0    CPU314,128K内存

6ES7 314-6BG03-0AB0    

6ES7314-6BH04-0AB0    CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7 314-6CG03-0AB0    

6ES7314-6CH04-0AB0    CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7 314-6EH04-0AB0    CPU314C-2PN/DP 192K内存/24DI/16DO/ 4AI/2AO

6ES7 314-6CG03-9AM0    CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO组合件(6ES7 314-6CG03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0*2)

6ES7 315-2AG10-0AB0    CPU315-2DP, 128K内存

6ES7 315-2AH14-0AB0    CPU315-2DP, 256K内存

6ES7 315-2EH13-0AB0    

6ES7315-2EH14-0AB0    CPU315-2 PN/DP, 256K内存

6ES7 317-2AJ10-0AB0    

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6ES7 317-2EK13-0AB0    

6ES7317-2EK14-0AB0    CPU317-2 PN/DP,1MB内存

6ES7 318-3EL00-0AB0    

6ES7318-3EL01-0AB0    CPU319-3PN/DP,1.4M内存

  1、系统规模首先应确定系统用PLC单机控制，还是用PLC形成网络，由此计算PLC输入、输出点。数，并且在选购PLC时要在实际需要点数的基础上留有一定余量（10%）。

 　　2、确定负载类型根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。

 　　3、存储容量与速度尽管国外各厂家的PLC产品大体相同，但也有一定的区别。目前还未发现各公司之间完全兼容的产品。各个公司的开发软件都不相同，而用户 程序的存储容量和指令的执行速度是两个重要指标。一般存储容量越大、速度越快的PLC价格就越高，但应该根据系统的大小合理选用PLC产品。

 　　4、编程器的选购PLC编程可采用三种方式： 　　是用一般的手持编程器编程，它只能用商家规定语句表中的语句编程。这种方式效率低，但对于系统容量小，用量小的产品比较适宜，并且体积小，易于现场调试，造价也较低。 

是用图形编程器编程，该编程器采用梯形图编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高。 　　是用IBM个人计算机加PLC软件包编程，这种方式是效率较高的一种方式，但大部分公司的PLC开发软件包价格昂贵，并且该方式不易于现场调试。 　　因此，应根据系统的大小与难易，开发周期的长短以及资金的情况合理选购PLC产品。 

5、尽量选用大公司的产品其质量有**，且技术支持好，一般售后服务也较好，还有利于你的产品扩展与软件升级。

一、软件PLC技术的形成背景 　　20世纪90年代后期，人们逐渐认识到，传统PLC（本文简称硬PLC）自身存在着这样那样的缺点：难以构建开放的硬件体系结构；工作人员必须经过较长时间的专业培训才能掌握某一种产品的编程方法；传统PLC的生产被几家厂商所垄断，造成PLC的性价比增长很缓慢。这些问题都成了制约传统PLC发展的因素。近年来，随着计算机技术的迅猛发展以及PLC方面国际标准的制定，一项打破传统PLC局限性的新兴技术发展起来了，这就是软PLC技术。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，采用放的通信接口，如以太网、高速串口等；采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准；全部用软件来实现传统PLC的功能。 　　二、系统结构和应用特点 　　（一）系统结构 　　软 PLC基于PC机，建立在一定操作系统平台之上，通过软件方法实现传统PLC的计算、控制、存储以及编程等功能，通过IO模块以及现场总线等物理设备完成现场数据的采集以及信号的输出。根据传统PLC的组成结构，软PLC系统由开发系统和运行系统两部分组成。也可分为编辑环境和运行环境两部分。编辑环境与运行环境是客户服务器模式，二者之间采用COMDCOM通信机制，运行环境作为COM服务器，提供标准的通信接口；编辑环境作为COM客户端应用，本地或远程访问存取这些接口，进行下载代码、读取运行环境的运行信息等操作。软PLC系统的整体框图如图1所示。 　　嵌入式系统通常由EPC或嵌入式控制器（也称智能控制器）和嵌入式软件组成，嵌入式软件又分为嵌入式操作系统和嵌入式应用程序，嵌入式操作系统的特点是程序短小、所需内存少，Mi-crosoft公司推出的WINOOWsCE就是一个嵌入式操作系统，而软PLC可以作为一个嵌入式应用程序运行在嵌入式系统中。 　　软PLC开发系统和运行系统是相互独立而又密不可分的两个应用程序，可以分别单独运行。 　　1．软PLC开发系统 　　软PLC开发系统实际上就是带有调试和编译功能的PLC编程器，此部分具备如下功能： 　　①编程语言标准化，遵循IEC61131-3标准，支持多语言编程（共有5种编程方式：IL，ST，LD，FBD和SFC），编程语言之间可以相互转换； 　　②丰富的控制模块，支持多种PID算法（如常规PID控制算法、自适应PID控制算法、模糊PID控制算法、智能PID控制算法等等），还包括目前流行的一些控制算法，如神经网络控制； 　　③开放的控制算法接口，支持用户嵌入自己的控制算法模块； 　　④仿真运行，实时在线监控，在线修改程序和编译； 　　⑤强大的网络功能。支持基于TCPIP网络，通过网络实现PLC远程监控，远程程序修改。 　　2．软PLC运行系统 　　这一部分是软PLC的核心，完成输入处理、程序执行、输出处理等工作。通常由IO接口、通信接口，系统管理器、错误管理器、调试内核和编译器组成： 　　①IO接口，可与任何IO系统通信，包括本地IO系统和远程IO系统，远程IO主要通过现场总线InterBus，ProfiBus，CAN等实现； 　　②通信接口。通过此接口使运行系统可以和开发系统或HMI（或MMI）软件按照各种协议进行通信，如下载PLC程序或进行数据交换； 　　③系统管理器，处理不同任务和协调程序的执行，而且从IO映像读写变量； 　　④错误管理器，检测和处理程序执行期间发生的各种错误； 　　⑤调试内核，提供多个调试函数，如重写、强制变量、设置断点、设置变量和地址状态； 　　⑥编译器，通常开发系统将编写的PLC源程序编译为中间代码，然后运行系统的编译器将中间代码翻译为与硬件平台相关的机器可执行代码（即目标码）。