西门子6ES7151-1AA05-0AA1

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PLC控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些

来自空间的辐射干扰

　　空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

(2)来自系统外引线的干扰

　　主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。

　　(3)来自电源的干扰

　　实践证明，因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多，笔者在某工程调试中遇到过，后更换隔离性能更高的PLC电源，问题才得到解决。

　　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，入开关操作浪涌、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，由于分布参数是分布电容的存在，隔离是不可能的。

 1)PLC配置为MPI协议，这样两个上位机需要各配置一块MPI卡;2)两个PC机中，一个作为采集站和PLC通讯，另外一个作为客户端和采集站通讯。(四)西门子200Plc通过PPI协议与组态王通讯失败，为何?请检查如下设置是否正确：1)用户编程电缆的拨码设置：在编程电缆的拨码中，第5个端子是设置通讯协议的：拨码设置为0，表示PPI/Freeport;拨码设置为1，表示PPI(master);用户使用PPI协议和组态王通讯时，拨码选择PPI/Freeport对应拨码值即可;2)PPI通讯传输的是11位的数据，也就建议客户拨码选择8数据位1停止位偶校验(拨码默认为11位)，并且PLC的波特率和PPI、组态王要*;3)要求编程软件必须是离线时启动运行组态。 而对于MPI协议，我们的MPI驱动是通过调用西门子PLC的动态连接库(s7onlinx，dll等)实现和PLC进行通讯的,并不是直接通过串口实现数据通讯，其他类似调用方法的驱动，同样也不支持GPRS连接。

(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

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不带控制柜的 SIMATIC ET 200 系统具有一个玻璃纤维强化的坚固塑料外壳，这使得它抗冲击、抗污染、不透水。并且，所需使用的附加部件也较少，节省了电缆，并可获益于它的极快响应时间。

SIMATIC ET 200pro – 模块化和多功能：

• 具有极紧凑外壳的模块化设计。
• 安装方便。
• 因具有广泛的模块而功能多样 – 从简单的输入和输出、安全系统、电机起动器和变频器，一直到 MOBY 识别系统。
• 可进行热插拔和固定接线，提高了工厂可用性。
• 具有广泛的诊断功能。

SIMATIC ET 200AL – 配备小型 I/O 模块的模块化 I/O 系统：

• 安装方式简便而且灵活
• 重量低
• 带多 16 个通道的数字量和模拟量模块。
• IO-Link 主站

SIMATIC ET 200eco PN – 带 PROFINET 接口的 I/O 设备：

• 低成本 I/O 设备。
• 带多 16 个通道的数字量和模拟量模块。
• 通过每个模块中的 2 端交换机进行 PROFINET 连接
•  

  如果终端设备需要经常断电维护，或者终端设备只有接线端子而没有9针D型插座，就需要使用有源终端模块作为Profibus总线的终端(6ES7 972-0DA00-0AA0)。

  
  图6 Profibus有源终端模块

  如果Profibus电缆不够长，需要把两根电缆接起来，不能简单的把两根铜芯拧起来，因为这样会破坏电缆的特征阻抗，可能会导致通问题。使用图7中的接头来连接两根需要接起来的电缆。

  
  图7 Profibus连接接头

  
  3 RS485中继器的终端电阻使用方法
  Profibus通讯电缆的长度取决于通讯的波特率，如果电缆超过了所能通讯的长度，就需要使用RS485中继器来延长通讯距离。

  表1 总线长度与传输速率的关系

  传输速率（kbit/s）	9.6-187.5	500		00
  总线长度（m）	1000	400	200	100

  中继器上有接线端子，Profibus电缆可直接连接到端子上。另外中继器上也配有终端电阻。其用法与电缆插头相同。

  
  图8 1网段只有进线，2网段有进线出线

   

  
  图9 1网段只有进线，2网段只有进线

   

  
  图10 1网段有进线出线，2网段有进线出线

  4 OLM上插头终端电阻使用方法

  如果现场设备通讯距离较远，或者现场电磁干扰严重，可以使用OLM把电信号转化成光信号，使用光缆来传输信号。OLM上有RS485电气接口，需要使用Profibus插头来连接电缆。并且OLM电气接口不论连接主站还是从站，接法都一样。

  
  图11 1网段只有进线，2网段只有进线

   

  
  图12 1网段有进线出线，2网段只有进线

   

  
  图13 1网段有进线出线，2网段有进线出线

  对于只有一个RS485接口的OLM，可认为只有1网段，接法相同。

  
  5 DP/DP coupler上插头终端电阻使用方法
  两个DP主站可以使用DP/DP coupler来传输数据。DP/DP coupler上有两个RS485接口，连接方法与OLM相同。

  
  图14 1网段只有进线，2网段只有进线

   

  
  图15 1网段只有进线，2网段有进线出线