西门子输出模块6ES73221BP000AA0

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SIMATIC S7-300 数字输出 SM 322，电位隔离 分成组，各 16 个， 64 数字输出，24V DC，0.3A P 写入 总电流 2A/组， 8A/模块 端子块 6ES7392-1.N00-0AA0 和 电缆 6ES7392-4...0-0AA0 3 件

PLC自身具有较强的环境适应能力和抗干扰能力，但并不基于PLC设计的控制系统具有同样的环境适应能力和抗干扰能力，这就需要设计者对具体的控制需求、干扰源特点和传播途径进行抗干扰设计。

  干扰源及其传播途径

  (1)干扰源及分类

  干扰源又称为噪声。按产生噪声的根源可将噪声分为放电噪声、高频振荡噪声和浪涌噪声：按传导方式可将噪声分为串模噪声和共模噪声。按噪声信号的波形及性质可将噪声分为持续正弦波噪声、偶发脉冲波噪声和脉冲序列噪声3种。

  (2)干扰源的传播

  干扰源的传播又称为耦合，主要有以下6种耦合方式：

  ①直接耦合方式，即干扰信号直接经过线路传导到工作电路中。例如，干扰信号经过电源线进入PLC控制系统是常见的直接耦合现象。

  ②公共阻抗耦合方式，即是噪声源与信号源具有公共阻抗时的传导耦合。

  ③电容耦合方式，则是电位变化在干扰源与干扰对象之间引起的静电感应，如组件之间、导线之间、导线与组件之间存在的分布电容所引起的噪声传导通路。

  ④电磁感应耦合方式，即交变电流在载流导体周围产生磁场，会对周围的闭合电路产生感应电动势。

  ⑤辐射耦合方式，即当高频电流流过导体时，在该导体周围便产生高频交变的电力线或磁力线，从而形成电磁波。

  ⑥漏电耦合方式，即当相邻的组件或导线之间的绝缘阻抗降低时，有些信号便经过绝缘电阻耦合到逻辑组件的输入端形成干扰。

  无论何种干扰源，一般是通过传导和直接辐射两种途径进入PLC控制系统中的。例如，通过容性耦合或感性耦合把电磁场干扰直接辐射到PLC控制系统中，通过输入/输出信号线、电源线和地线，再把干扰传导到PLC控制系统中。

  抗干扰措施

  (1)串模干扰的抑制措施

  若串模干扰频率比被测信号频率高，则采用低通滤波器来抑制高频串模干扰。如果串模干扰频率比被测频率低，则采用高通滤波器来抑制低频率串模干扰。如果干扰频率处于被测信号频谱的两侧，则使用带通滤波器较为适宜。当尖峰型串模干扰成为主要干扰源，系统对采样速率要求不高时，使用双斜率积分式模/数转换器可削弱串模干扰的影响。在电磁感应成为串模干扰的主要干扰源的情况下，对被测信号应尽可能早地进行前置放大，或尽可能早地完成模/数转换，或采用隔离和屏蔽等措施。如果串模干扰的变化速度与被测信号相当，则应消除产生串模干扰的根源，并在软件中使用复合数字滤波技术。

  (2)共模干扰的抑制措施

  共模干扰的抑制可采用变压器或光电耦合器把各种模拟信号与数字信号隔离开来，也就是把“模拟地”与“数字地”断开。也可采用浮空输入和屏蔽放大器来抑制共模干扰。使用差分输入前置放大器、仪表放大器、精密线性稳压电源等也有利于提高共模抑制比。对于PLC系统处理模拟量时，选用隔离型模拟量输入模块和差动输入方式，一般可以抑制共模干扰。

  (3)电源回路的抗干扰措施

  如果PLC有模拟量信号，可选用高稳定性、低纹波的线性电源为模拟量模块供电。配置隔离变压器、电源滤波器也可降低电源回路的干扰。大多数PLC系统和电机设备并存将电机电缆和信号线分开敷设和穿管，可减小动力电源回路对信号回路的干扰。

  (4)信号的长距离传送

  对于开关量信号，如果触点信号距离PLC系统较远，应使用有源传送，并用AC220V 或DC48V驱动输入从动继电器。对于模拟量信号，应使用双绞屏蔽线传送4～20mA电流信号或以现场总线方式进行传送。

  (5)软件措施

  对于开关量信号，使用定时器进行延时滤波，确保输入信号的有效性和跳变的有效性;对于模拟量信号，可加长模块提供的滤波时间常数或设计相应的数字滤波程序。

PLC控制系统可靠性降低的主要原因

 虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性，但如果输入给PLC的开关量信号出现错误，模拟量信号出现较大偏差，PLC输出口控制的执行机构没有按要求动作，这些都可能使控制过程出错，造成无法挽回的经济损失。

    影响现场输入给PLC信号出错的主要原因有：

    1)造成传输信号线短路或断路（由于机械拉扯，线路自身老化，特别是鼠害），当传输信号线出故障时，现场信号无法传送给PLC，造成控制出错；

    2)机械触点抖动，现场触点虽然只闭合一次，PLC却认为闭合了多次，虽然硬件加了滤波电路，软件增分指令，但由于PLC扫描周期太短，仍可能在计数、累加、移位等指令中出错，出现错误控制结果；

    3)现场变送器，机械开关自身出故障，如触点接触不良，变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等，这些故障同样会使控制系统不能正常工作。

    影响执行机构出错的主要原因有：

    1)控制负载的接触不能可靠动作，PLC发出了动作指令，但执行机构并没按要求动作；

    2)控制变频器起动，由于变频器自身故障，变频器所带电机并没按要求工作；

    3)各种电动阀、电磁阀该开的没能打开，该关的没能关到位，由于执行机构没能按PLC的控制要求动作，使系统无法正常工作，降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性，提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性，否则PLC应能及时发现问题，用声光等报警办法提示给操作人员，尽快排除故障，让系统安全、可靠、正确地工作

PLC的功能非常丰富。这主要与它具有丰富的处理信息的指令系统及存储信息的内部器件有关。

    它的指令多达几十条、几百条，可进行各式各样的逻辑问题的处理，还可进行各种类型数据的运算。凡普通计算机能做到的，它也都可作到。

    它的内部器件，即内存中的数据存储区，种类繁多，容量宏大。I/O继电器，可以用以存储入、出点信息的，少的几十、几百，多的可达几千、几万，以至10几万。这意味着它可进行这么多I/O点的入出信息变换，进行这么大规模的控制。

    它的内部种种继电器，相当于中间继电器，数量更多。内存中一个位就可作为一个中间继电器，怎么不多！

    它的计数器、定时器也很多，是继电电路所望尘莫及的。小小的箱体或模块，其内部定时器、计数器可达成百、成千。这也是因为只要用内存中的一个字，再加一些标志位，即可成为定时器、计数器，所以才那么多。

    而且，这些内部器件还可设置成丢电保持的，或丢电不保持的，即上电后予以清零的。以满足不同的使用要求。这些也是继电器件所难以做到的。

    它的数据存储区还可用以存储大量数据，几百、几千、几万字的信息都可以存，而且，掉电后还不丢失。

    PLC还有丰富的外部设备，可建立友好的人机界面，以进行信息交换。可送入程序，送入数据，可读出程序，读出数据。而且读、写时可在图文并茂的画面上进行。数据读出后，可转储，可打印。数据送入可键入，可以读卡入，等等。

    PLC还具有通讯接口，可与计算机链接或联网，与计算机交换信息。自身也可联网，以形成单机所不能有的更大的、地域更广的控制系统。

    PLC还有强大的自检功能，可进行自诊断。其结果可自动记录。这为它的维修增加了透明度，提供了方便。

    丰富的功能为PLC的广泛应用提供了可能；同时，也为工业系统的自动化、远动化及其控制的智能化创造了条件。

    像PLC这样集丰富功能于一身，是别的电控制器所没有的；更是传统的继电控制电路所无法比拟的。