内江西门子授权代理商PLC

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PLC的定义及PLC的模块构成

 PLC是一种以微处理器为核心的，集计算机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。其定义为PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。PLC及其有关外部设备，都按易于与工业系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。

  技术的发展和功能的拓展使得当今的PLC用PCC(Programmable Computer Controller，可编程序计算机控制器)来表述更为贴切，但由于人们多年来的称呼习惯，在术语中仍沿用PLC这一缩写。

  1. PLC模块

  模块化的PLC是常见的，是当今工业应用的主流，它由电源模块、CPU模块、I/O模块、内存、底板或机架等组成，它属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。

  (1)电源模块

  PLC中的电源模块通常是与CPU模块合二为一的，其主要用途是为PLC的各种模块提供工作电源，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源模块的供电电源为AC220V或DC24V。

  (2)CPU模块

  CPU模块是PLC的核心，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存储用户程序和数据，用扫描的方式采集现场输入信号并存入暂存器中。同时，它诊断电源和PLC内部电路的工作状态、编程中的语法错误、检测PLC的工作状态等。PLC运行时，CPU逐条读取用户程序指令，按指令规定的任务产生控制和输出信号。

  (3)存储器

  存储器用于存储程序及运行数据，通常采用RAM(随机存取存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)、CF(便携式闪存)卡或SD(安全数字存储器)卡。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器，存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

  (4)输入/输出(I/O)模块

  PLC的I/O模块分为开关量I/O模块和模拟量I/O模块。单台PLC携带I/O模块的大数受电源模块的供电能力和 CPU 模块管理能力限制，也受大底板或机架槽数限制。输入模块直接接收现场信号，输出模块可驱动外部负载，例如指示灯、接触器、继电器、电磁阀、电动机等。

  (5)通信模块

  现代PLC大多具有网络通信功能，能够实现PLC与PLC之间、PLC与上位机之间、其他智能仪表和智能传感器之间的信息交互，组成DCS。另外，远程I/O系统也需配备相应的通信接口模块。不同的通信模块配备有各种通信接口，例如CAN(控制器局域网总线)、RS232、RS485、RS422、以太网口、USB(通用串行总线)、本地扩展接口、远程扩展接口等。

  (6)/智能模块

  当今的PLC还有一些的/智能模块，例如PID模块、高速计数模块、温度模块、鼓序列发生器、总线模块、称重控制器模块等。

PLC系统的主要抗干扰措施

　(1)电源的合理处理，抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。

　　(2)正确选择接地点，完善接地系统良好的接地是PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有　　两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

　　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，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层一点接地，如果电缆屏蔽层两端A，B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。

　　此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，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的逻辑运算和数据存储，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。

　　安全地或电源接地：将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。

　　系统接地：PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4 Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。

　　信号与屏蔽接地：一般要求信号线要有惟一的参考地即“单点接地”，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室接地，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；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蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。

　　(3)对变频器干扰的抑制

　　变频器的干扰处理一般有下面几种方式：加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前；使用滤波器，滤波器具有较强的抗于扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能；使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其他设备正常工作。