SIMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口：
多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS 和工业以太网总线系统。

通讯处理器用来连接点到点的通讯系统。

多点接口(MPI) 集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
—- 用户可以方便的使用Step7软件进行通讯组态。

—- CPU 支持下列通讯类型：
过程通讯
通过总线(AS-i或PROFIBUS)对I/O模块周期寻址(过程映象交换) 。

数据通讯
在自动控制系统之间或人机界面(HMI)和几个自动控制系统之间，数据通讯会周期地进行或被用户程序或功能块调用。
　　通过PROFIBUS的过程通讯
– — S7-300通过通讯处理器，或通过集成在CPU上的 PROFIBUS-DP接口连接到PROFIBUS-DP网络上。

—- 带有PROFIBUS-DP主站/从站接口的CPU可以使用户能够方便高效地进行组态。

—- 而且，用户通过PROFIBUS-DP分布式I/O就像处理集中的I/O一样，具有相同的组态、地址和编程。

—- 下列设备可以作为通讯的主站：
SIMATIC S7-300
(通过带PROFIBUS-DP 接口CPU或通过 PROFIBUS-DP)

SIMATIC S7-400
(通过带PROFIBUS-DP 接口的CPU或通过PROFIBUS-DP CP)

SIMATIC C7
(通过带PROFIBUS-DP接口的C7或通过PROFIBUS-DP CP)

S5-115U/h，S5-135U和 带IM308的S5-155U/H

带PROFIBUS-DP接口的 S5-95U

SIMATIC 505
—- 需要说明的是，在一条线上不要连接2个以上的主站。

—- 下列设备可以作为从站：
ET200B/L/M/S/X分布式 I/O设备

通过CP342-5的S7-300

CPU315-2 DP，CPU316-2 DP 和CPU318-2 DP

C7-633/p CP，C7-633 DP，C7-634/P DP，C7-634 DP，C7-626 DP

虽然带有STEP7的编程器PG/PC或OP在总线中作为主站，但它们只使用部分通过PROFIBUS- DP运行的MPI功能。
　 通过AS-i的过程通讯
—- 对于AS-i接口总线，S7-300有合适的通讯处理器(CP342-2)用来连接现场设备。

数据通讯概述
—- S7-300 具有多样的通讯方式。
用全局数据通讯联网的CPU之间可以通过联网进行数据包的交换；

用通讯功能块对网络其他站点进行由事件驱动的通讯。
- 对于联网，可以使用MPI， PROFIBUS或工业以太网。
- 全局数据，通过全局数据通讯服务，联网的CPU可以相互之间周期性交换数据(最大到4gd包，每包有22字节/周期)。例如：一个CPU可以访问另一个CPU的数据、存储位和过程映象。全局数据通讯只可以通过MPI进行。在Step7中的GD表中进行组态。
-通讯功能，对S7/M7/C7的通讯服务可以使用系统内部块建立起来。

通过MPI的标准通讯

扩展通讯通过MPI、K总线、PROFIBUS和工业以太网(S7-300只能作为服务器)

对于s5系列及第三方的通讯服务，可以使用非驻留块建立。

通过PROFIBUS和工业以太网实现S5兼容的通讯

通过PROFIBUS和工业以太网实现标准通讯 (第三方设备)
—- 与全局数据进行对比，必须为通讯功能建立通讯连接。

通过CP的数据通讯(点对点)
—- 用CP 340/CP 341通讯处理模块可以建立起经济而方便的点到点链接。在3种通讯接口的基础上，有多种通讯协议可以使用。
20 mA(TTY)

RS 232C/V.24

RS 422/RS 485

可连接下列设备：

S7 PLC和S5 PLC及第三方系统

打印机

机器人控制

扫描仪、条码阅读器等
通过多点接口(MPI) 的数据通讯
—- 多点接口(MPI)通讯口集成在 S7-300 CPU上。它可以用于简单联网。
MPI能同时连接几个带 STEP 7的编程器/PC、人机界面(HMI)

全局数据
联网的CPU可以利用全局数据(GD)服务，周期性地相互进行数据交换(每个程序周期最多允许16个GD包，每包最多64字节)。S7-300 cpu每次最多可以交换4个含22个字节的数据包，而且最多可以有16个CPU参与数据交换(用step7 v4.x以上版编程软件)。全局数据通讯只能通过MPI接口。

内部通讯总线(K-总线)
CPU的MPI是直接与S7-300的K总线连接。即可以用k总线接口从编程器直接通过MPI对FM/CP模块进行编址。

功能强大的通讯技术
- 最多32个MPI站
- 每个CPU最多有8个动态通
- 讯连接用于与SIMATIC S7/M7 300/ 400、C7进行标准通讯
- 每个CPU最多有4个静态通讯连接用于与编程器、PC机、SIMATIC HMI系统和 SIMATIC S7/M7-300/ 400、C7进行扩展通讯 。
- 数据传输速度187.5千位/秒或12兆位/秒

灵活的扩展能力
用下列可靠的部件来配置MPI通讯：LAN电缆，LAN连接器和 RS 485中继器均采用PROFIBUS和"分布式 I/O"系列产品。这些部件保证了最佳的配置。例如，在任意两个给定的MPI节点之间可串联最多10个中继器来跨越长距离。
通过CP进行数据通讯(PROFIBUS或工业以太网)
—- 可通过CP 342/343通讯处理器将SIMATIC S7-300与 PROFIBUS 和工业以太网总线系统相连。

　　可连接的包括：　　

SIMATIC　S7－300　　　　　　
数控系列
SIMATIC　S7－400
机械手控制系统
SIMATIC S5-115U/H
工业PC机
编程器
个人计算机
驱动控制器
SIMATIC HMI
非西门子装置

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西门子，在自动化领域应该是个享有盛誉的品牌，PLC,人机界面，变频器，伺服产品，自动化仪表等等，几乎涉及了自动化控制的所有领域，在各行业中也都赢得了良好的口碑。
　　西门子变频器以其稳定的性能，丰富的组合功能，良好的力矩特性，在变频器市场占据着重要的地位。并以其强大的品牌效应，打破了以前日本品牌变频器在中国市场上的垄断地位，据有关专业市场调研机构的统计，西门子的高低压变频器在中国市场上已位居第一。
　　西门子变频器在中国市场的使用最早是在钢铁行业，然而在当时电机调速还是以直流调速为主，变频器的应用还是一个新兴的市场，但随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟，变频调速已逐步取代了直流调速，成为驱动产品的主流，西门子变频器因其强大的品牌效应在这巨大的中国市场中取得了超规模的发展，西门子在中国变频器市场的成功发展应该说是西门子品牌与技术的完美结合。在中国市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的SIMOVERT A,以及电压源的SIMOVERT P，这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了中国的市场，目前仍有少量的使用，而其后在中国市场大量销售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西门子变频器最为成功的一个系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我们常说的6SE70系列。它不仅提供了通用场合使用的AC—AC变频器，也提供了在造纸，化纤等特殊行业要求使用的多电机传动的直流母线方案。当然西门子也推出了在我个人看来技术上比较失败然而在市场上却相当成功的ECO变频器，在技术上的失败主要是由于它有太高的故障率，市场上的成功主要是因为它超越了富士变频器成为中国市场的第一品牌。现在西门子在中国市场上的主要机型就是MM420，MM440.6SE70系列。
　　由于西门子变频器在中国市场的一个庞大的销售量，在使用中必然会碰到许多问题，以下我们就西门子变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨：
　　西门子变频器应该是进入中国市场较早的一个品牌，所以有些老的产品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用户在使用，我们先就这两个系列产品的常见故障做一分析。对于MICRO MASTER系列变频器我们最常见的故障就是通电无显示，该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形发生器，该芯片的损坏会导致开关电源无法工作，从而也无法正常显示，此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无法正常工作。对于MIDI MASTER系列变频器我们较常见的故障主要有驱动电路的损坏，以及IGBT模块的损坏，MIDI MASTER的驱动电路是由一对对管去驱动IGBT模块的，而这对管也是最容易损坏的元器件，损坏原因常由于IGBT模块的损坏，而导致高压大电流窜入驱动回路，导致驱动电路的元器件损坏。
　　 对于6SE70系列变频器，由于质量较好，故障率明显降低，我们经常会碰到的故障现象有F008(直流电压低)，由于是直接通过电阻降压来取得采样信号，所以故障F008的出现主要是由于采样电阻的损坏而导致的。此外我们还会碰到F025,F026,F027,关于输入相缺失的报警，故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能，输入检测电路的损坏会导致输入缺相报警，如排除此故障原因，报警信号还不能消除，那故障很有可能就是CU板的损坏了。此外F011（过电流）故障也是一个常见的故障，电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一，此外我们在维修中经常会碰到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011报警. 我们要特别注意由于这种原因而引起的故障报警。
　　对于ECO的变频器，我们碰到最多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏，引起的原因也主要是由于强电侧（功率模块）与弱电侧（驱动电路）没有隔离电路，导致强电进入了控制电路，引起驱动电路及开关电源大面积烧坏，此外预充电回路损坏也是常见故障（30KW以上），由于限流回路设计在交流输入侧，只要有三相交流电源任意一路送电时有时序上的超前和滞后，都有可能引起自身一路或其余两路充电时电流过大，而使得限流电阻和切入继电器烧毁。F231故障也是ECO变频器的一种常见故障，引起原因就是因为采样电阻的损坏。
　　对于MM420以及MM440变频器的故障现象应该说没有超出我们前面讨论的范围，只是变频器在内部结构上发生了一些变化，那就是采用了著名的功率器件制造商西门康公司的一体化功率模块，缩小了机器的体积，也减少了内部的连接，因为回路之间的连接都采用了直接接触的方式。应该说MM440和MM420系列变频器还是出现了较多的故障，特别是小功率的机器。
　　应该说西门子变频器在使用中出现的故障还是多样性的，希望在以后能有更多从事变频调速行业的人加入到此行列中，更好地为广大用户解决一些难题

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1引言
可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，可*性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。但在使用时由于工业生产现场的工作环境恶劣，干扰源众多，如大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰，电焊机、电火花加工机床、电机的电刷等通过电磁耦合产生的工频干扰等，都会影响PLC的正常工作。
尽管PLC是专门在现场使用的控制装置，在设计制造时已采取了很多措施，使它对工业环境比较适应，但是为了确保整个系统稳定可*，还是应当尽量使PLC有良好的工作环境条件， 并采取必要的抗干扰措施。
2 PLC在安装和维护时应注意的问题
2.1 PLC的安装
PLC适用于大多数工业现场，但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求。控制PLC的工作环境，可以有效地提高它的工作效率和寿命。在安装PLC时，要避开下列场所：
（1）环境温度超过0 ~ 50℃的范围；
（2）相对湿度超过85%或者存在露水凝聚（由温度突变或其他因素所引起的）；
（3）太阳光直接照射；
（4）有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等；
（5）有打量铁屑及灰尘；
（6）频繁或连续的振动，振动频率为10 ~ 55Hz、幅度为0.5mm（峰-峰）；
（7）超过10g（重力加速度）的冲击。
小型可编程控制器外壳的4个角上，均有安装孔。有两种安装方法，一是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸；另一种是DIN（德国共和标准）轨道固定。DIN轨道配套使用的安装夹板，左右各一对。在轨道上，先装好左右夹板，装上PLC，然后拧紧螺钉。为了使控制系统工作可*，通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污、水溅。为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内，安装机器应有足够的通风空间，基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。如果周围环境超过55C，要安装电风扇，强迫通风。
为了避免其他外围设备的电干扰，可编程控制器应尽可能远离高压电源线和高压设备，可编程控制器与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。
当可编程控制器垂直安装时，要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部，造成印刷电路板短路，使其不能正常工作甚至永久损坏。
2.2 电源接线
PLC供电电源为50Hz、220V±10%的交流电。
FX系列可编程控制器有直流24V输出接线端。该接线端可为输入传感（如光电开关或接近开关）提供直流24V电源。
如果电源发生故障，中断时间少于10ms，PLC工作不受影响。若电源中断超过10ms或电源下降超过允许值，则PLC停止工作，所有的输出点均同时断开。当电源恢复时，若RUN输入接通，则操作自动进行。
对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为1:1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。
2.3 接地
良好的接地是保证PLC可*工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接，基本单元接地。如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接上专用地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开。若达不到这种要求，也必须做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能*近PLC。
2.4 直流24V接线端
使用无源触点的输入器件时，PLC内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。
PLC上的24V接线端子，还可以向外部传感器（如接近开关或光电开关）提供电流。24V端子作传感器电源时，COM端子是直流24V地端。如果采用扩展船员，则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外，任何外部电源不能接到这个端子。
如果发生过载现象，电压将自动跌落，该点输入对可编程控制器不起作用。
每种型号的PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下，24V电源端子向外供电流的能力可以增加。
FX系列PLC的空位端子，在任何情况下都不能使用。
2.5 输入接线
PLC一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线，一般指外部传感器与输入端口的接线。
输入器件可以是任何无源的触点或集电极开路的NPN管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二极管亮。
输入端的一次电路与二次电路之间，采用光电耦合隔离。二次电路带RC滤波器，以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC误动作。
若在输入触点电路串联二极管，在串联二极管上的电压应小于4V。若使用带发光二极管的舌簧开关，串联二极管的数目不能超过两只。
另外，输入接线还应特别注意以下几点：
（1）输入接线一般不要超过30m。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。
（2）输入、输出线不能用同一根电缆，输入、输出线要分开。
（3）可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度，应大于扫描周期的时间。
2.6 输出接线
（1）可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3种形式。
（2）输出端接线分为独立输出和公共输出。当PLC的输出继电器或晶闸管动作时，同一号码的两个输出端接通。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。
（3）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，因此，应用熔丝保护输出元件。
（4）采用继电器输出时，承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命，因此继电器工作寿命要求长。
（5）PLC的输出负载可能产生噪声干扰，因此要采取措施加以控制。
此外，对于能使用户造成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得可编程控制器发生故障时，能将引起伤害的负载电源切断。
交流输出线和直流输出线不要用同一本电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。
3 结语
PLC以其显著的优点而广泛用于工业控制，其实际应用涉及的问题很多，本文只是就其现场安装和维护问题提出了一些注意事项，供从事PLC设计及应用人员参考。

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1 概述
随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家用提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。

2 电磁干扰源及对系统的干扰
2.1 干扰源及干扰一般分类
影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

2.2 PLC控制系统中电磁干扰的主要来源
2.2.1 来自空间的辐射干干扰
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，特别是频率有关，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。

2.2.2 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。
（1）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，它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。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，绝对隔离是不可能的。
（2）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。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。
（3）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，当发生异常状态如雷击时，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，所产生的地环流就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贮，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。

2.2.3 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。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，可不必过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。

3 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计
为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰，必须从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施：抑制干扰源；切断或衰减电磁干扰的传播途径；提高装置和系统的抗干扰能力。这三点就是抑制电磁干扰的基本原则。
PLC控制系统的抗干扰是一个系统工程，要求制造单位设计生产出具有较强抗干扰能力的产品，且有赖于使用部门在工程设计、安装施工和运行维护中予以全面考虑，并结合具有情况进行综合设计，才能保证系统的电磁兼容性和运行可靠性。进行具体工程的抗干扰设计时，应主要以下两个方面。

3.1 设备选型
在选择设备时，首先要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干扰能力，如采用浮地技术、隔离性能好的PLC系统；其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标，如共模拟制比、差模拟制比，耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作；另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩。 在选择国外进口产品要注意：我国是采用220V高内阻电网制式，而欧美地区是110V低内阻电网。由于我国电网内阻大，零点电位漂移大，地电位变化大，工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上，对系统抗干扰性能要求更高，在国外能正常工作的PLC产品在国内工业就不一定能可靠运行，这就要在采用国外产品时，按我国的标准（GB/T13926）合理选择。

3.2 综合抗干扰设计
主要考虑来自系统外部的几种如果抑制措施。主要内容包括：对PLC系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是原理动力电缆，分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。另外还必须利用软件手段，进一步提高系统的安全可靠性。

4 主要抗干扰措施
4.1 采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰
在PLC控制系统中，电源占有极重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源（如CPU 电源、I/O电源等）、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在，对于PLC系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好电源，而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源，并没受到足够的重视，虽然采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以，对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少PLC系统的干扰。
此外，位保证电网馈点不中断，可采用在线式不间断供电电源（UPS）供电，提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能，是一种PLC控制系统的理想电源。

4.2 电缆选择的敖设
为了减少动力电缆辐射电磁干扰，尤其是变频装置馈电电缆。笔者在某工程中，采用了铜带铠装屏蔽电力电缆，从而降低了动力线生产的电磁干扰，该工程投产后取得了满意的效果。
不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敖设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠近平行敖设，以减少电磁干扰。

4.3 硬件滤波及软件抗如果措施
信号在接入计算机前，在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰；在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。
由于电磁干扰的复杂性，要根本消除迎接干扰影响是不可能的，因此在PLC控制系统的软件设计和组态时，还应在软件方面进行抗干扰处理，进一步提高系统的可靠性。常用的一些措施：数字滤波和工频整形采样，可有效消除周期性干扰；定时校正参考点电位，并采用动态零点，可有效防止电位漂移；采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件陷阱等提高软件结构可靠性。

4.4 正确选择接地点，完善接地系统
接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
系统接地方式有：浮地方式、直接接地方式和电容接地三种方式。对PLC控制系统而言，它属高速低电平控制装置，应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响，装置之间的信号交换频率一般都低于1MHz，所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式，各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。如果装置间距较大，应采用串联一点接地方式。用一根大截面铜母线（或绝缘电缆）连接各装置的柜体中心接地点，然后将接地母线直接连接接地极。接地线采用截面大于22mm2的铜导线，总母线使用截面大于60mm2的铜排。接地极的接地电阻小于2Ω，接地极最好埋在距建筑物10 ~ 15m远处，而且PLC系统接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。
信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接点。

5 结束语
PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制抗干扰，对有些干扰情况还需做具体分析，采取对症下药的方法，才能够使PLC控制系统正常工作。

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CAN总线具有突出的可靠性和实时性，适合在复杂的战场环境下工作，基于CAN现场总线的时间信息数据接口，可充分保证时间信息的传送，并为电子时间引信系统提供标准的数据接口，便于应用在其它防空武器系统的嵌入式改造或未来数字化防空武器系统中。本文阐述了CAN现场总线、总线接口技术、时间信息提取电路结构、信息无线发送结构等原理，及如何利用CAN现场总线技术实现时间信息共享技术。
CAN现场总线概述

CAN(Controller Area Network)总线诞生和发展于汽车工业自动控制领域，是两线制多主对等总线型拓扑网络，能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制，是唯一有国际标准的现场总线(Field Bus)，目前发展到CAN2.0B规范，应用范围极为广泛。

CAN总线用显性和隐性两个互补的逻辑值表示0和1，总线接口上同时发送显性和隐性位时，总线值是显性，实现逻辑与。根据ISO／OSI参考模型，CAN的层次划分为：数据链路层，包括逻辑链路控制子层和介质访问控制子层；物理层。

CAN总线信息的报文传输有数据帧、远程帧、错误帧和过载帧四种不同类型的帧，数据帧和远程帧可以使用标准帧和扩展帧2种不同格式，标识符域的长度分别为11位和29位。CAN的帧由不同的位域组成，以数据帧为例，它包括7个不同的位域：帧起始、仲裁域、控制域、数据域、CRC域、应答域和帧结尾，如图1所示。

图1

为获得安全的数据发送，CAN总线采取错误检测和处理的措施，在报文传输过程中设有位错误、填充错误、CRC错误、格式错误和应答错误5种错误类型，对于故障的界定有错误激活、错误认可和总线关闭3种状态。

智能节点接口技术

节点是CAN网络上信息的起点和终点，智能节点是指具有微处理器的节点，具体有可靠性、兼容性、信息处理能力等方面的优势。智能节点硬件设计包括CAN控制芯片与MCU的连接和CAN控制芯片与PC的连接，典型的智能节点结构为MCU+CAN控制器+CAN驱动器，具有CAN模块的MCU微控制器将前2者合二为一，如PIC18F458、MC68HC908GZ16、P8Xc591，使操作更加方便。PC机上的智能节点设计多采用CAN适配卡，由ISA接口、双口RAM、嵌入式微处理器、CAN控制器、CAN驱动器组成。

智能节点软件设计的核心内容为CAN节点初始化、报文发送和报文接收，还包括CAN总线错误处理、总线关闭处理、接收滤波处理、波特率参数设置、自动检测以及CAN总线通信距离和节点数的计算。

采用PIC18F458微控制器设计的智能节点如图2所示。

图2

时间提取单元和编程装置

时间提取单元和编程装置是电子时间引信系统的重要组成部分，两者协调工作完成射弹飞行时间的隔离提取、数据共享和编码发送，设计实现上采用功能电路+数字接口的方案，作为节点连接在CAN总线上。两者的机械结构设计要充分考虑与现有武器装备的机械兼容性和电磁兼容性，不能影响现有装备的结构和工作状态。

时间提取单元 时间提取单元的功能是从武器系统火控计算单元中提取射弹飞行时间，并将其发送到CAN总线上，电路结构如图3所示，主要由射弹飞行时间数字量隔离提取电路、射弹飞行时间模拟量隔离提取电路、A／D转换电路、控制信号(开关量)隔离采集电路、数字接口、隔离型DC／DC电源模块等组成，可以提取16位射弹飞行时间数字量或1路射弹飞行时间模拟量、8位控制信号，输出CAN总线信号，使用双绞线在1km的范围内得到高达70kbps的传输速率。

图3

光电隔离电路采用双光耦构成电流串联负反馈电路实现模拟信号，即将两个相同型号的光耦的输入端串联组成差分负反馈，来补偿光耦的非线性电流传输系数，可以得到较好的一致性，使电路传输特性更好。典型的双光耦芯片(如HCNR200)内部结构及其应用电路如图4所示，采用ADC0809芯片完成AD转换，隔离型DC／DC选用爱立信PKV3211PI电源模块，其输入电压范围为9V～36V，输出电压5V，输出功率2.5W。

图4

编程装置 编程装置的功能是从CAN总线上获取射弹飞行的时间数据，进行数据编码，并通过射频模块转换为射频信号发送，电路结构如图5所示，由数字接口、微控器、无线射频模块和监控电路组成。微控器AT89S51为电路的核心，完成数据接收、数据编码、射频模块控制、数据串行发送等功能，大大简化了电路结构；监控电路采用X25045，监控微控制器的工作状态，防止程序跑飞；数字接口与时间提取单元相同；无线射频模块采用原厂提供的标准电路板并设置为发送状态，其天线为腐蚀在PCB板上的铜线，在天线外 2m～20m的范围内形成射频编程窗口。

编程装置电路板安装在长方体形盒里，外部通过接插件分别与CAN总线(两芯插头和插座)和无线射频模块(7芯的插头和插座)相连接。整个编程装置盒固定与火炮炮箱上方，距炮口约2.5m的位置，且将射频模块PCB板有天线一侧朝向身管方向，以便获得较好的射频性能。

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数字变频技术是近年来国际家电领域全面开发和应用的一项高新技术，它采用新型变频器，将50Hz的固定供电频率转换为30-130Hz的变化频率，实现电动机运转频率的自动调节，达到节能和提高效率的目的。当前欧美、日本等家电生产大国纷纷投入巨资开发和应用数字变频技术，变频空调、冰箱、洗衣机等全新变频家电相继面市。
　　松下变频冰箱，它在原普通冰箱的基础上，采用了专用日本原装变频压缩机和驱动器，增加了变频控制系统，利用模糊控制原理实现系统的运行，冰箱压缩机转速可在25r/s—43r/s—59r/s（普通变频为35r/s—58r/s）之间变化，大大消减普通控制方式下，压缩机启动时冲击电流消耗的大量能量，从而大大提高了制冷效率，当冰箱内温度很高时，变频压缩以高速运转，使冰箱内温度迅速降低，确保快速制冷；而当冰箱内温度较低接受设定温度时，变频压缩机即进行低速运转，冰箱内温度波动的范围较普通冰箱小得多，高度保鲜食品。

　　测试结果表明，松下变频系列冰箱根据压缩机转速指令进行可变速控制，变速时的加速度为10r/s2。使变频冰箱的速冻能力比普通冰箱提高20%%，节能效果显著，运转平稳，噪音大大降低

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InTouch9.5软件

     InTouch® HMI软件，可用于可视化和工业过程控制，它提供了无比的易用性和易于配置的图形。9.5版本提供显著的增强从而可以大大地提高运行和工程的生产率。通过使用其强大的向导和新的Wonderware®智能符号使用户可以快速创建并部署客户化的应用程序，连接并传递实时信息。InTouch应用足够的灵活，可以确保 InTouch 应用程序满足客户目前的需求，并可根据将来的需求进行扩展，同时还能保留原来的工程投资和成果。这些通用的InTouch 应用程序可以从移动设备、瘦客户端、计算机节点、以及通过 Internet 进行访问。此外，InTouch HMI 具备相当的开放性和可扩展性，提供了无与伦比的连接功能，可以同行业内的广泛的自动化设备相连接。

• 显著提高运行效率
• 明显地提高工程生产率
• 用Wonderware 智能符号有效地在多个应用中实现变更的自动应用
• 通过卓越的易用性来实现运行的可视化和控制
• 创建灵活、敏捷、规模可伸缩的应用
• 通过无与伦比的连结性可以使你拥有开放的选择
• 设计符合FDA 21 CFR Part 11 Ready的应用
• 享有预先集成的软件和硬件的便利
• 会从InTouch 软件已获得微软"Desgned For Windows® XP" 认证中获得更多保证

• 标准的屏幕上的键盘
• 一个新的"区域"键盘，可以让用户用本地的语言中相应的字符查看他们的键盘。
• 一个新的可以在屏幕上调整大小的键盘

• 一个单一的监视器
• 多屏幕
• 瘦客户端终端
• 互联网
• 移动设备，例如PDAs和工业Tablet电脑

• 可以使用Microsoft Windows NT® 操作系统进行安全验证;
• 验证过程控制系统中发生的改变
• 提供安全和验证写入操作
• 查看带完整操作员名字的扩展的报警显示
• 对系统更改执行审核跟踪；
• 开发QuickScripts。

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