北京西门子PLC模块*代理商

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PLC 系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，
 
将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路到电源边。PLC 电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在，隔离是不可能的。
 
(4) 来自信号线引入的干扰：
 
与PLC 控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽略；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，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC 控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。
 
(5)来自接地系统混乱时的干扰：
 
接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC 系统将无法正常工作。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。例如电缆屏蔽层必须一点接地，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，当发生异常状态加雷击时，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，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流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。
 
(6)来自PLC系统内部的干扰：
 
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。这都属于PLC 制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可不多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。
 
二、系统受干扰时的主要干扰现象
 
(1)系统发指令时，电机无规则地转动；
 
(2)信号等于零时，数字显示表数值乱跳；
 
(3)传感器工作时，PLC采集过来的信号与实际参数所对应的信号值不吻合，且误差值是随机的、无规律的；
 
(4)与交流伺服系统共用同一电源(如显示器等)工作不正常。
 
三、如何解决PLC系统干扰
 
(1)理想状态下是选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线、电源接地要更加合理等等，但是需要不同设备厂商共同协作才能完成，很难做到，而且成本较高。
 
(2)利用模拟信号隔离器，有称作信号变送器、属于信号调理的范畴。其主要起抗干扰作用。正因为它有特强的抗*力所以在自动化控制系统中应用非常广泛。尤其对于复杂的工业现场，控制程序越来越复杂，信号隔离器对各种模拟量信号进行输入、输出、电源三端隔离，的确是当今自动化控制系统中抗干扰的有效措施之一。

PLC硬件故障
 
PLC的硬件故障较为直观地就能发现，修理的基本办法就是替换模块。依据故障指示灯和故障现象判别故障模块是检修的关键，盲目的替换会带来不必要的丢失。
 
(1)电源模块故障。
 
一个作业正常的电源模块，其上面的作业指示灯如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等应该是绿色长亮的，哪一个灯的色彩发作了变化或闪耀或平息就表明那一部分的电源有问题。“AC”灯表明PLC的沟通总电源，“AC”灯不亮时八成无作业电源，整个PLC中止。这时就应该查看电源保险丝是否熔断，替换熔丝是使用同标准同类型的保险丝，无同类型的进口熔丝时要用电流相同的快速熔丝代替。如重复烧保险丝阐明电路板短路或损坏，替换整个电源。“5VDC”、“24VDC”灯平息表明无相应的直流电源输出，当电源误差超出正常值5%时指示灯闪耀，此时尽管PLC仍能作业，但应引起注重，必要时停机检修。“BATT”变色灯是后备电源指示灯，绿色正常，黄色电量低，赤色故障。黄灯亮时就应该替换后备电池，手册规定两到三年替换锂电池一次，当红灯亮时表明后备电源系统故障，也需求替换整个模块。

(2)I/O模块故障。
 
输入模块一般由光电耦合电路组成；输出模块依据类型不同有继电输出、晶体管输出、光电输出等。每一点输入输出都有相应的发光二极管指示。有输入信号但该点不亮或断定有输出但输出灯不亮时就应该置疑I/O模块有故障。输入和输出模块有6到24个点，假如只是由于一个点的损坏就替换整个模块在经济上不合算。一般的做法是找备用点代替，然后在程序中更改相应的地址。但要留意，程序较大时查找具体地址有困难。特别强调的是，无论是替换输入模块仍是替换输出模块，都要在PLC断电的情况下进行，S5带电插拔模块是不允许的。
 
(3)CPU模块故障。
 
通用型S5 PLC的CPU模块上往往包含有通讯接口、EPROM插槽、运转开关等，故障的隐蔽性更大，由于替换CPU模块的费用很大，所以对它的故障剖析、判别要尤为细心。
 
检修实例：一台PLC合上电源时无法将开关拨到RUN状态，错误指示灯先闪耀后常亮，断电复位后故障仍旧，替换CPU模块后运转正常。在进行芯片级修理时替换了CPU但故障灯依然不断闪耀，至到替换了通讯借口板后功用才恢复正常。

PLC

 
三、外围线路故障
 
据有关文献报导，在PLC控制系统中呈现的故障率为：CPU及存储器占5%，I/O模块占15%，传感器及开关占45%，履行器占30%，接线等其他方面占5%，可见80%以上的故障呈现在外围线路。外围线路由现场输入信号(如按钮开关、选择开关、接近开关及一些传感器输出的开关量、继电器输出触点或模数转化器转化的模拟量等)和现场输出信号(电磁阀、继电器、接触器、电机等)，以及导线和接线端子等组成。接线松动、元器材损坏、机械故障、搅扰等均可引起外围电路故障，排查时要细心，替换的元器材要选用功能牢靠安全系数高的优质器材。一些功用强大的控制系统选用故障代码表表明故障，对故障的剖析排除带来*便利，应好好使用。
 
总结
 
西门子PLC其他系列的故障判别和处理办法与此原理相同可顺次类推。任何芯片级精密设备遇到故障时，在没有十足把握情况下，一定要请专业的技术服务企业予以处理，私行改动程序和修理严密设备电路板可能会形成设备修理难度加大甚至报废的严重后果。

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。

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