新疆西门子S7-1200PLC模块代理经销商

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西门子S7-200 PLC与计算机的连接方法

    在实践中，经常需要用计算机对PLC进行编程，并把编译好的程序下载到PLC中。这就需要在PLC和计算机之间连接一条电缆，将PLC的串行口与计算机的RS - 232相连接。一旦连接好电缆，就可在计算机上使用软件（如STEP7等）实现PLC与计算机之间的通信，并对PLC进行数据读出与写入、程序下载等操作。

    1．通信口

    S7 - 200 PLC主机带有一个或者两个串行通信口，符合EN50170欧洲标准中Profibus标准的RS - 485兼容9针D型接口。RS - 232的插座及RS - 485引脚如图6 - 40所示，PLC端口0或1的引脚与Profibus的名称对应关系如表6-8所示

    (a) RS - 232连接器的插座；(b) RS-485引脚

    2．络连接器

    为了能够把多台设备很容易地连接到网络中，西门子公司提供了两种网络连接器：标准网络连接器和带编程器接口的连接器。后者允许在不影响现有网络连接的情况下，再连接一个编程器或者一个操作面板到网络中。

    3．通信电缆

    通信电缆主要有Profibus网络电缆和PC/PPI电缆。

    (1) Profibus网络电缆。Profibus现场总线使用屏蔽双绞线电缆，Profibus网络电缆的大长度取决于通信波特率和电缆类型。当波特率为9600b/s时，网络电缆的大长度为1200m，

    (2) PC/PPI电缆。利用PC/PPI电缆和自由口通信功能可把S7 - 200 PLC连接到带有RS -232标准兼容的许多设备，如计算机、编程器和调制解调器等。

    PC/PPI电缆的一端是RS - 485端口，用来连接PLC主机，另一端是RS - 232端口，用来连接计算机等其他设备。电缆中有一个开关盒，上面有4个或5个DIP开关，用来设置波特率、传送字符数据格式和设备模式。

    4．S7系列CPU与计算机之间的连接

    PLC与计算机的连接实际上是PLC与上位机的连接，如图6- 41所示。

    (1)把PC/PPI电缆的标有“PC”的RS - 232端连接到计算机的RS - 232通信口，可以使用COM1或COM2中的一个，把标有“PPI”的RS - 485端连接到PLC的任- RS - 485通信口，拧紧螺钉。

    图6-41    PLC与计算机的连接

    (2)设置PC/PPI电缆上的DIP开关，选定计算机所支持的波特率和帧模式。

PLC控制系统中干扰的主要来源及途径

    (1)强电干扰。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，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上产生感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。

    (2)柜内干扰。控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。

    (3)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息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；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。

    (4)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。

    (5)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，如逻辑电路相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。

    (6)变频器干扰。一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。

    (1)输入接线。输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。输入／输出线不能用同一根电缆，输入／输出线要分开。尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图*，便于阅读。

    (2)输出连接。输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应合理选择，或加隔离继电器。PLC的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。
在输出单元的连接电路中，要注意对感性负载的连接方法。在直流负载中，可在感性负载上并联一个二极管，用于保护PLC，如图6-39(a)所示。该二极管可选用1A的管子，耐压要大于负载电源电压的3倍。接线时，应将二极管的阴极接电源的正端，阳极接电源的负端，不能接错，否则会影响负载的工作。必要时，还可在二极管中串联一个小电阻加以限流和吸收感性负载释放的能量。在交流负载中，可在感性负载上并联阻容吸收电路，如图6-39 (b)所示。其中，电阻值可取51～120Ω，瓦数应大于电源的峰值电压和负载工作电流的乘积；电容的容量可取0. 1～0. 47μF，耐压值要大于电源的峰值电压。

    图6-39    感性负载的连接

    (a)串二极管；(b)串并联阻容

    为了防止输入信号的干扰，除了在输入端采用滤波器外，针对输入端有感性负载的反冲击感应电动势，和输出单元一样，也可在感性负载两端并联相应的二极管或阻容吸收元件。
(1)供电电源。PLC一般使用市电(220V，50Hz)，电网的冲击、频率的波动直接影响到PLC系统实时控制的精度和可靠性，有时电网的冲击可给系统带来毁灭性的破坏。电网的瞬间变化也是经常发生的，由此产生的干扰也会传播到PLC系统中。为了提高PLC系统的可靠性和抗干扰性，PLC的供电系统中一般采用隔离变压器，这样可以隔离掉供电电源中的各种干扰信号，提高系统的抗干扰性。

    如果使用开关电源为PLC提供24V直流电源，一般情况下，对开关电源供电的交流电源也应采用隔离变压器与电源隔离。

    另外，在一些实时控制系统中，系统的突然断电会造成严重的后果，此时可以在供电系统中增加UPS不间断电源。当市电突然断电后，自动切换到UPS电源供电，并且按照工艺要求进行一定的断点保护处理，使生产设备处于安全状态。

    (2) S7 - 200 PLC内部直流电源。每个S7 - 200 PLC CPU模块都提供一个24V直流传感器电源和5V直流电源。24V直流传感器电源可作为CPU本机和数字量扩展模块的输入、输出模块（如模拟量模块）的供电电源以及外部传感器电源使用。如果容器不能满足所有要求，则必须增加外部24V直流电源，此时外部电源不能与模块的传感器电源并联使用，以防止两个电源电位的不平衡造成对电源的破坏。为了降低电子噪声的干扰，这两个电源的公共端应接在一起。

    当S7 - 200 PLC CPU与扩展模块连接时，CPU模块为扩展模块提供5V直流电源。如果扩展模块的5V直流电源需求超出CPU模块5V直流电源的容量，则必须减少扩展模块的数量。

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