西门子PLC的应用及干扰.doc

西门子ＰＬＣ的应用及干扰 2009-11-01 13:51 文章编号：１００５－６０３３（２００６）１１－0219-02???? 收稿日期：２００６－０３－２７摘 要：介绍了西门子ＰＬＣ（可编程序控制器）的基本结构及在工业控制中的应用，并就应用中常见的问题给出了处理方案。关键词：西门子ＰＬＣ；基本结构；工业控制中图分类号：TP273??? 文献标识码：Ａ随着微处理器、计算机技术和通信技术的飞速发展，计算机控制技术已被广泛应用于工业的各个领域。现代企业为实现以人为本的工作理念，减小工作强度，增强工作效率，生产线的自动控制系统必须具有高的可靠性和灵活性，西门子可编程序控制器（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）正是顺应这一要求出现的。现就西门子ＰＬＣ在工业控制中的应用以及合理解决应用过程中的一些问题进行阐述。１ 可编程序控制器（ＰＬＣ）的基本构成（1）ＣＰＵ模块。ＣＰＵ模块主要由微处理器和存储器组成，它的主要任务是不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出，存储器用来储存用户程序和数据。（2）电源模块。电源模块用于将交流２２０ V转变成直流２４ V，给背板总线提供５ V的直流，通过背板提供网线５ V直流电。（3）数字量和模拟量输入输出模块。输入模块用来采集输入信号，分为数字量和模拟量输入，分别采集开关、按钮、压力继电器、电位器、测速发电机、各种变送器等的输入。数字量输出模块用来控制接触器、阀体、报警装置等，而模拟量输出模块用来控制变频器、电动调节阀等。（4）接口模块。接口模块主要用来扩大ＰＬＣ的容量，也给扩展模块提供电源。（5）通信模块。通信模块用于ＰＬＣ之间，ＰＬＣ与远程Ｉ/Ｏ之间，ＰＬＣ与计算机和智能设备之间的通信，可以将ＰＬＣ接入ＭＰＩ，ＰＲＯＦＩＢＵＳ，ＡＳ－Ｉ和工业以太网。（6）编程设备。西门子ＰＬＣ采用安装了编程软件ＳＴＥＰ７的计算机作为编程设备，在显示器屏幕上编辑文本程序和图形程序，也可从ＣＰＵ将程序上载到编程设备或下载程序到ＣＰＵ，通过网络可对ＰＬＣ实现远距离编程。２ ＰＬＣ的应用领域目前，西门子ＰＬＣ在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、烟草、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。（1）开关量逻辑控制。开关量逻辑控制可取代传统的继电器逻辑控制电路，实现数字量控制、顺序控制；既可用于单台设备的控制，也可用于多机的自动控制，其应用领域已遍布各行各业。（2）闭环过程控制。闭环过程控制是指对存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），ＰＬＣ采用模拟量Ｉ/Ｏ模块，实现Ａ/Ｄ和Ｄ/Ａ转换（Ａ：模拟量，Ｄ：数字量），ＣＰＵ通过各种各样的控制算法程序来处理模拟量，对模拟量完成闭环ＰＩＤ（比例、积分、微分）控制。ＰＩＤ调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。（3）运动控制。ＰＬＣ可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。（4）数据处理。ＰＬＣ具有矩阵运算、函数运算、逻辑运算、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。（5）通信联网。西门子ＰＬＣ通信包含ＰＬＣ间的通信，ＰＬＣ与其他智能设备（变频器、计算机、数控装置）间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现代ＰＬＣ也可以通过Ｉnternet实现远程通信，实现远程监控和维修，也可实现远程的数据传输。３ 西门子ＰＬＣ的应用特点西门子ＰＬＣ采用超大规模集成电路和先进的生产工艺进行生产，其产品与传统的逻辑电路相比具有编程方法简单易学，功能强，性能价格比高，维修工作量小，维修方便，体积小，能耗低，可靠性高，抗干扰能力强，系统的设计安装调试量少等特点，硬件配套齐全，用户使用方便。４ 西门子ＰＬＣ应用中需要注意的问题４．１ 工作环境（１）温度。ＰＬＣ要求环境温度在０ ～５５ ，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。（２）湿度。为了保证ＰＬＣ的绝缘性能，空气的相对湿度应小于８５％（无露珠）。（３）震动。应使ＰＬＣ远离强烈的震动源，防止振动频率为１０ Ｈｚ～５５ Ｈｚ的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。（４）空气。避免有腐蚀和易燃的气体，如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将ＰＬＣ安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。（５）电源。ＰＬＣ对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的