江西西门子PLC模块代理（一级）

江西西门子PLC模块代理（一级）

PLC开关量和模拟量如何转换

PLC开关量、模拟量转换，首先要明了三层含义:设备信号层、PLC软件应用层、PLC内部处理层。
设备层:开关量是通断信号，模拟量是线性电压信号或线性电流信号。
PLC软件应用层:开关量是0、1开关节点以二进制形式存放在PLC内部寄存器中，模拟量是工程量(如255、32767、65535)以16进制形存放在PLC用户寄存器中。
内部处理层:全部都是从寄存器中调出采取二进制运算。
开关量模拟量转换在PLC软件应用层只要利用相关指令(如三菱K1M0等)将开关量二进制转换成16进制存放在PLC用户寄存器就可以。
开关量和模拟量的转换一般都经过保持以及数字化的，比如开关量，有干扰吧，要排除这种干扰，可以软件排除干扰，比如隔几毫秒读取一次开关状态，两次都读到才认为开关关闭了，不然认为是干扰，当然干扰也可以用硬件排除干扰，如果施密特触发器等。
对于模拟量，也是经过量化的，比如0809AD转换，对于转换方法，在这里也说不清楚，可以查询芯片资料，0809芯片有控制转换引脚，使能引脚，转换地址等控制引脚，用8051单片机可以控制其转换，当然，还有高级的单片机，如MSP430，AVR等单片机，更好的转换芯片，如DSP的STM32系列芯片，是专门的数模转换芯片。转换的原理是根据转换芯片的精度划分转换量，如，转换芯片的位数为8位，再假定转换的模拟量为5伏电压，那么还可以把5伏分为256(因为8位芯片只能是2的8次方)等分，这样就可以算出它的数字量了，反之亦然。
常见的模拟量信号有电压和电流信号，有输入信号对设备进行控制的，比如变频器的调速、气压比例阀等，输出信号多见与各种传感器和其他输出设备。它们之间的转换关系需要参考AD、DA模块与设备量程来确定。
DA模块
它的数字量与模拟信号电压之间的关系如下图：
PLC控制系统
模块端4000量程的数字量对应10V电压信号，按照此关系进行转换。而在设备端变频器频率与模拟量之间的关系为：50.00Hz对应于10v电压信号输入，那么在plc编程中频率与数字量转换的关系就是1数字量=1.25Hz或者1Hz=0.8数字量，加入我们要控制变频器30.00Hz运转，就要向DA模块中写入2400数字量。
AD模块
在模块端10v模拟量对应4000数字量，按照此关系完成转换。在设施端例如位置传感器距离与模拟量电压信号之间的关系是：200mm量程对应10v模拟量输出，那里在PLC程序要得到准确的位置，位置与数字量之间的关系就是1mm=20数字量或者1数字量=0.05mm，加入我们检测了2000的数字量，经过换算就知道位置是100mm。
 
至于开关量与模拟量之间的转换关系，应该说是模拟量怎么控制开关量，比如说电机转速超过某值就要关掉电机、温度大于多少就要终止加热或小于多少要加热，此刻我们经过AD模块监控这些数据，在PLC中进行比较，根据比较结果来输出相应的开关动作。
PLC与人机界面的抗干扰设计应注意哪些方面
防止干扰，可选用硬件和软件的抗干扰办法，其间，硬件抗干扰是根本和重要的抗干扰办法，一般从抗和防两方面下手来抑制和消除干扰源，堵截干扰对体系的耦合通道，下降体系对干扰信号的敏理性。plc操控体系的抗干扰性规划是一个杂乱的体系工程，涉及到详细的输入输出设备和工业现场的环境，在规划抗干扰体系时要求要综合考虑各方面的要素。

1、选用性能优良的电源，抑制电网引进的干扰

关于PLC操控器供电的电源，应选用非动力线路供电，直接从低压配电室的主母线上选用线供电。选用隔绝变压器，且变压器容量应比实际需要大1.2～1.5倍左右，还可在隔绝变压器前加入滤波器。

关于变送器和共用信号外表供电应挑选分布电容小、选用多次隔绝和屏蔽及漏感技能的配电器。操控器和I/O体系分别由各自的隔绝变压器供电，并与主电路电源分隔。PLC操控器的24V直流电源尽量不要给外围的各类传感器供电,以削减外围传感器内部或供电线路短路毛病对PLC操控器的干扰。此外，为保证电网馈电不中断，可选用在线式不间断供电电源(UPS)供电，UPS具有过压、欠压维护功用、软件监控、与电网隔绝等功用，可进步供电的安全牢靠性。关于一些重要的设备，沟通供电电路可选用双路供电体系。

2、正确挑选电缆的和施行敷设，消除可编程操控器、人机界面的空间辐射干扰。

不同类型的信号分别由不同电缆传输，选用远离技能，信号电缆按传输信号品种分层敷设，相同类型的信号线选用双绞方法。严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，防止信号线与动力电缆接近平行敷设，增大电缆之间的夹角，以削减电磁干扰。为了削减动力电缆尤其是变频设备馈电电缆的辐射电磁干扰，从干扰途径上隔绝干扰的侵入，要选用屏蔽电力电缆。

3、PLC操控器输入输出通道的抗干扰办法。

输入模块的滤波能够下降输入信号的线间的差模干扰。为了下降输入信号与大地间的共模干扰，PLC操控器要良好接地。输入端有理性负载时，关于沟通输入信号，可在负载两头并接电容和电阻，关于直流输入信号可并接续流二极管。为了抑制输入信号线间的寄生电容、与其他线间的寄生电容或耦合所发生的感应电动势，可选用RC浪涌吸收器。

输出为沟通理性负载，可在负载两头并联RC浪涌吸收器；若为直流负载，可并联续流二极管，也要尽可能接近负载。关于开关量输出的场合，能够选用浪涌吸收器或晶闸管输出模块。别的，选用输出点串接中心继电器或光电耦合办法，可防止PLC操控器输出点直接接入电气操控回路，在电气上*隔绝。

4、PLC操控器抗干扰的软件办法。

因为电磁干扰的杂乱性，仅采纳硬件抗干扰办法是不行的，要用PLC操控器的软件抗干扰技能来加以合作,进一步进步体系的牢靠性。选用数字滤波和工频整形采样、守时校对参考点电位等办法，有用消除周期性干扰、防止电位漂移。选用信息冗余技能，规划相应的软件标志位；选用间接跳转，设置软件维护等。例如对开关量输入信号，选用守时器延时的方法多次读入，成果共同再承认有用，进步了软件的牢靠性。

5、正确挑选接地址，完善接地体系。

良好的接地是保证PLC操控器牢靠作业的重要条件，能够防止偶尔发生的电压冲击危害，还能够抑制干扰。完善的接地体系是PLC操控器抗电磁干扰的重要办法之一。

PLC操控器属高速低电平操控设备，应选用直接接地方法。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给PLC操控器接上地线，接地址应与动力设备的接地址分隔。若达不到这种要求，也有必要做到与其他设备公共接地，制止与其他设备串联接地。接地址应尽可能接近PLC操控器。会集安置的PLC操控器适于并联一点接地方法，各设备的柜体中心接地址以独自的接地线引向接地极。分散安置的PLC操控器，应选用串联一点接地方法。接地极的接地电阻小于2Ω，接地极埋在距建筑物10～15m远处，并且PLC操控器接地址有必要与强电设备接地址相距10m以上。假如要用扩展单元，其接地址应与根本单元的接地址接在一同。

信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；信号源不接地时，应在PLC操控器侧接地。信号线中心有接头时，屏蔽层应结实衔接并进行绝缘处理，各屏蔽层应相互衔接好。挑选恰当的接地处单点接地，要防止多点接地。

S7-400

S7-400 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件：
    电源模块 (PS)：
    用于将 SIMATIC S7-400 连接到 120/230 V AC 或 24 V DC 电源电压。
    CPU：
    配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范围。根据具体型号，这些 CPU 也可以带有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理*型的配置。此外，在一个*控制器中的多重计算模式下，多个 CPU 可以协同工作以提高性能。这些 CPU 处理速度快且具有确定性响应时间，可实现较短机器循环时间。
    用于数字量 (DI/DO) 和模拟量 (AI/AO) 输入/输出的信号模块 (SM)
    通信处理器 (CP)，例如，用于总线连接和端到点连接
    功能模块 (FM)：
   用于完成计数、定位和凸轮控制等要求苛刻的任务的专业模块。
根据具体要求，也可使用下列模块：
    接口模块 (IM)：
    用于连接*控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的*控制器可带有多 21 个扩展单元运行。
    SIMATIC S5 模块：
    在相关 SIMATIC S5 扩展单元中，可以寻址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块。此外，在 S5 EU 或者直接在 CC 中（使用适配器）都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模块。
扩展
若用户需要在应用中使用一个以上*控制器时，则可以对 S7-400 进行扩展：

    多 21 个扩展单元：
    可将多 21 个扩展单元 (EU) 连接到*控制器 (CC)。
    接口模块 (IM) 的连接：
    通过发送和接收 IM 来连接 CC 和 EU。发送 IM 插到 CC 中，相关的接收 IM 插到下游 EU 中可将多 6 个发送 IM 插到 CC 中（其中多 2 个带 5-V 电源），并可将多 1 个 IM 插到 EU 中。每个发送 IM 均有 2 个接口，每个接口用于连接 1 条线路。可将多 4 个 EU（不带 5-V 电源）或 1 个 EU（带 5-V 电源）连接到发送 IM 的每个接口。

    电源模块的固定插槽：
    必须始终将电源模块插在 CC 和 EU 中的左侧。
    通过 C 总线进行的数据交换受限制：
    通过 C 总线进行的数据交换只能在 CC 和 6 个 EU（EU 1 至 EU 6）之间进行。
    集中扩展：
    建议用于小型配置和机器上的控制柜。也可以提供 5-V 电源。
        CC 和后一个 EU 之间的线路距离：1.5 m（带 5 V 电源）、3 m（不带 5 V 电源）。
    通过 EU 进行分布式扩展：
    建议在面积很大工厂内采用，其中，多个 EU 位于各个位置。可以使用 S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
        CC 和后一个 EU 之间的线路距离：对于 S7 EU，约 100 m；对于 S5 EU 约 600 m。
    注意 将 S5 扩展单元分布式连接到：
    IM 463-2 可在 S7-400 的 CC 中使用，IM 314 在 S5 EU 中使用。可将以下S5 EU 连接到 S7-400：
        EG 183U
        EG 185U
        EG 186U
        ER 701-2
        ER 701-
（总）电缆长度
本地链路，具有 5-V 电源，通过 IM 460-1 和 IM 461-1 实现
本地链路，无 5-V 电源，通过 IM 460-0 和 IM 461-0 实现    
远程链路，通过 IM 460-3 和 IM 461-3 实现
102.25 m
远程链路，通过 IM 460-4 和 IM 461-4 实现
    ET 200 的分布式扩展：
    建议用于面积很大的工厂。通过 CPU 的 PROFIBUS DP 接口，可以连接含有多 125 个总线节点的总线。CC 与总线上后一个节点之间的距离：23 km（使用光缆）。
S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信选项：
    组合了多点接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：
    用于同时连接编程器/PC、HMI 系统、S7-200 和 S7-300 系统以及其它 S7-400 系统。
    附加 PROFIBUS DP 接口，集成在多个 CPU 中，用于经济实用连接分布式 I/O 系统（例如，ET 200）。
    PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口，用于连接到分布式 I/O 系统或与其它控制器和 PC 系统通信。
    通信处理器，用于连接到 PROFIBUS 总线系统和工业以太网。
    通信处理器，用于功能强大的点到点连接。
通过 PROFIBUS DP 进行过程通信
通过 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口（可选），可将 SIMATIC S7-400 作为主站连接到 PROFIBUS DP。
以下设备均可作为 PROFIBUS DP 上的主站进行连接：
    SIMATIC S7-400（CPU、CP 443-5）
    SIMATIC S7-300 （CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5）
    SIMATIC C7（通过配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通过 PROFIBUS DP CP）
虽然配有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，但它们仅使用也部分通过PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。

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