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西门子6SN1118-1NK01-0AA0

更新时间:2019-05-28

简要描述:

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西门子可编程控制器即PLC,凭借其优越的控制性能,在现代工业中得到了日益广泛的应用。但工业控制系统中所使用的各种类型PLC,它们大都处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。为保证PLC能稳定可靠地工作,对PLC系统的设计必须有很高的要求,在设计中应考虑如何提高PLC控制系统的抗干扰能力。我们在PLC应用系统开发的过程中总结了一些经验,供大家借鉴。 
  一、PLC系统设计时必须遵循的原则 
  任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求,以提高生产效率和产品质量。因此,在设计PLC控制系统时,我们应遵循以下基本原则。 
  1.限度地满足被控对象的控制要求。 
  设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究,收集控制现场的资料。同时也要注意和现场的工程管理人员、工程人员、现场操作人员紧密配合,拟定控制方案,共同解决设计中的重点问题和疑难问题。 
     变频器产生谐波是因为变频器的主电路一般为交-直-交组成,在整流回路中,输入电流的波形为不规则矩形波,波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波,其中的高次谐波将干扰输入供电系统,在逆变输出回路中,输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形。
     反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统无法正常工作,PLC控制系统的地线包括系统地,屏蔽地,交流地和保护地等,接地系统混乱将引起PLC系统各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流。
     也是干扰的受害者,因此在应用变频器时既要考虑干扰又要考虑如何抗干扰,干扰的方法与其它控制系统*,2.2.2信号线引入的干扰在选煤厂的自动集中控制系统中,由于有来自配电盘接触器,电动机保护器的辅助触点。
     对于GTR大功率逆变元件,其PWM的载波频率为2-3kHz,而IGBT大功率逆变元件的PWM载频可达15kHz,另外,高次谐波电流还通过电缆向空间辐射,干扰邻近电气设备,值得注意的是,变频器既是谐波干扰的重要来源。


     定时时间应根据触点抖动情况和系统要求的响应速度而定,这样可保证触点确实稳定闭合或断开,对于模拟信号,可采用多种软件滤波方法来提高数据的可靠性,可连续采样多次,采样间隔根据A/D转换时问和信号的频率而定。
     每次采集数据时先去掉队首的PLC逻辑控制部分的程序一般可用类似继电―接触器(有触点)控制系统的梯形图表示,在采用经验法编程时,应根据编程人员的经验编制[梯形图程序"当设计的程序达不到要求时常常采用增加指令的方法来解决。
     输出信号由OFF变为ON或从ON变为OFF时都会有某些电量的突变而可能产生干扰,在设计时应采取相应的保护措施,以保PLC的输出触点,3.软件抗干扰措施,控制器的外部开关量和模拟量输入信号,由于噪声,干扰。
     列出对应输出元件的逻辑函数表达式,对表达式进行逻辑化简,用PLC的编程语言写出对应的程序,三,PLC控制系统的调试PLC系统的调试可分为基本调试,程序调试和系统整体调试三部分,基本调试主要是对硬件进行的。

西门子PLC控制系统能够长期、可靠、稳定运行,是设计控制系统的重要原则。设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要考虑,以确保控制系统可靠。例如:应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行,而且在非正常情况下(如突然掉电再上电、按钮按错等)也能正常工作。 
  3.力求简单、经济、使用及维修方便。 
  一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量,带来的经济效益和社会效益,但新工程的投入、的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此,在满足控制要求的前提下,一方面要注意不断地扩大工程的效益,另一方面要注意不断地降低工程的成本。设计者不仅要使控制系统简单、经济,而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低,不宜盲目追求自动化和高指标。 
  4.适应发展的需要。 
  由于的不断发展,控制系统的要求也将会不断地提高,在设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。设计者在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时,要适当留有裕量,以满足今后生产的发展和工艺的改进。 
     信号线引入的干扰,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,侵入途径为: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,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。
     现场各类限位触点必然需要大量的传输线,这些传输线在承担检测信号和控制信号的传输任务过程中,难免会有外部干扰信号侵入,如煤尘,介质等引起的接触不良,感应负载开断过程中出现的波动干扰以及电网通过变送器,仪表电源串入的干扰等。
     串联接地引线较少,容易实现,然而每个串联接地方式中各个电路的电流要经过一个公共阻抗,所产生的压降会对各自电路上的接地点电位造成不同程度的干扰,因此在布线时应注意以下几点:(1)各电路接地线应尽可能短,(2)在设置地线时。
     开关的溟动作及模拟信号误差等因素的影响,不可避免会产生错误,引起程序判断失误,造成事故,当按钮,开关作为输入信号时,则不可避免产生抖动,输入信号是继电器触点,有时会产生跳动,引起系统误动作,因此,可采用定时器延时来去掉抖动。
     这类信号线引入的干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度的降低,严重时还将损伤元器件,2.3接地系统的干扰如果屏蔽电缆的屏蔽层不是单端接地,而是两端接地,可能会造成各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差。


     采用一点接地和串联一点接地方式,PLC基本单元必须接地,如果选用扩展单元,其接地点与基本单元接地点接在一起,为了附加在电源及输入,输出端的干扰,应给PLC接以地线,接地线与动力设备(如电动机)的接地点应分开。
     用来滤去交流电源中的高频分量或脉冲电流,对于直流供电,可用电容滤波,消除干扰对PLC系统的影响,变压器的初级和次级连接线均要使用双绞线,以减弱干扰信号,增强系统的可靠性,(3)正确选择接地点,PLC控制系统应采用直接接地方式。
     完善接地系统,还必须利用软件手段,进一步提高系统的可靠性,1.从硬件着手加强抗干扰,(1)选择抗干扰性能好的设备,要选择有较高抗干扰能力的产品,包括电磁兼容性(EMC),尤其是选择抗外部干扰能力强的产品。
     同时找出其中的值和值,从累加和中减去值和值,再求N-2个数据的平均值作为有效的采样值,(5)算术平均值滤波是求连续输入的N个采样数据的算术平均值作为有效的信号,它不能消除明显的脉冲干扰,只是削弱其影响。


     选择适当的接地处单点接地,2.输入输出信号的抗干扰设计,为了防止输入,输出信号受到干扰,应选用绝缘型I/0模块,(1)输入信号的抗干扰设计,输入信号的输入线之间的差模干扰可以利用输入模块滤波来减小干扰。
     若达不到此要求,则可与其他设备公共接地,严禁与其他设备串联接地,(4)科学选择和敷设电缆,交流输入,输出信号与直流输入,输出信号应分别使用各自的电缆,集成电路或晶体管设备的输入,输出信号线,要使用屏蔽电缆。
     使接地线,屏蔽层和大地构成闭合环路,电缆屏蔽层会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路,如果在全厂一点接地的系统中,错误地进行了多点接地,则可能引入严重的干扰信号,3.选煤厂在电气系统中常用的抗干扰措施3.1抗电源干扰影响频繁而又严重的干扰是来自电源的干扰。

西门子PLC控制系统的干扰源大都是由电流或电压剧烈变化的部位产生的,这些电荷剧烈移动的部位是产生干扰的根本原因。PLC控制系统的干扰源主要有三类。 
  1.空间辐射干扰。 
  空间辐射电磁场主要是由电力网络、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,其分布极为复杂。若PLC系统置于射频场内,就会受到辐射干扰,其影响主要通过两条路径:一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰;二是对PLC通信网络的辐射,由通信线路感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小是频率有关。 
  2.内部型干扰。 
  内部型干扰主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,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,等等。 
  3.外部型干扰。 
  (1)电源干扰。PLC系统由电网供电。电网内部的变化,如开关操作浪涌、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,造成电压畸变都会通过输电线路传到PLC控制系统,形成强大的干扰。 
     且变压器容量应比实际需要大1.2―1.5倍,在使用中应要求变压器的屏蔽层良好接地,次级线圈连接线要使用双绞线,以减少电源线间干扰,对于PLC的控制器电源,如果条件许可,还可在隔离变压器前增加低通滤波器。
     信号线引入的干扰,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,侵入途径为: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,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。
     可以在隔离变压器前安装与微控器系统相匹配的低通滤波器,以阻挡高频干扰信号进入系统,(3)交流电引进线应尽量短,引进接口靠近变压器和低通滤波器,以防止50Hz信号对系统的干扰,3.2对信号传输线引入干扰的3.2.1合理安装与布线。


     屏蔽电缆在输入输出侧要悬空,而在控制器侧要接地,信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地,多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时,各辱蔽层应相互连接好,并经绝缘处理。
     其基本原则是:先简单后复杂,先软件后硬件,先单机后整体,先空载后负载,调试期间注意随时拷贝程序,随时修改图样,随时完善系统,一个数据,再把新数据放人队尾,然后求其平均值作为有效采样信号,(4)去极值平均滤波是连续采样N次,求数据的累加和。
     对于隔离性能差的系统,将引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化,误动和死机,(3)接地系统混乱引入的干扰,接地是提高电子设备电磁兼容性的有效手段,正确地接地,能电磁干扰的影响和设备向外发出干扰,错误地接地。

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  ZIF40PIN引脚1~14为电源部分,其中引脚l~5为电源电压输入端VBATT+,引脚6~10为电源地GND,引脚11~12为充电端,引脚13为对外输电压(供外部电路使),引脚14ACCU/TEMP接负温度系数热敏电阻;引脚24~29为SIM卡连接端;引脚33~40为接来接手柄。

  而这背后,离不开西门子的支持。1910年水电站筹建之初,西门子的电器工程师麦华德和水机工程师毛士地亚就被聘请来昆明指导水电站的建设。两位工程师到现场勘探地形后,很快将一个小型水电站的模型勾勒了出来。当年8月21日水电站开工后,西门子的设备,大至发电机、水轮机、小至电灯泡、丝等陆续被运往昆明。

 

SIMATIC S7-300 一种通PLC,能适合自动化工程中,尤其是在生产制造工程中。模块化、无排风扇结构、易于实现分布式置、以及户易于等特点,使得S7-300 PLC在以下工业部门中实施控制任务时,成为一种既经济又切合实际解决方案:

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  TC35i有40个引脚,通过ZIF连接器引。这些引脚可划分为5类,即电源、数据输入/输、SIM卡、音频接和控制。TC35i内部电路如图2所示。引脚15、30、31和32为控制部分,引脚15为启动线IGT(Ig-niTIon)。当TC35i通电后必须给IGT一个大于100mV低电平,模块才能启动。

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