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上海隆彥自動化科技有限公司
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更新時間：2016-12-06 21:30:11瀏覽次數(shù)：421次
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西門子PROFIBUS-DP數(shù)據(jù)總線插頭
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 | 6FX2003-0DC20 SIGNAL CONNECTOR, RJ45 IP20 |
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計者首先要知道程序執(zhí)行對于網(wǎng)絡(luò)速率的要求，當(dāng)然這也程序編寫者應(yīng)該提供的信息。在運動控制系統(tǒng)中，控制精度越高，其對網(wǎng)絡(luò)速率的要求就越大，速率越慢，其對輸入輸出的讀寫也會減慢，必然增大因為讀寫過程而發(fā)生的誤差。
在了解了該參數(shù)之后就有了系統(tǒng)設(shè)計的基準。通訊速率的大小就決定了網(wǎng)絡(luò)的長度，可以參考西門子的相關(guān)資料，一般12Mbs是100米，1.5Mbszui長是兩百米。如果長度超過技術(shù)資料所允許的范圍，就一定不要吝嗇，增加一臺中繼，來擴展網(wǎng)絡(luò)。如果從PLC出來想形成星形結(jié)構(gòu)，也可以在主控制柜出來的位置增加一臺中繼。西門子PROFIBUS-DP數(shù)據(jù)總線插頭
2、網(wǎng)絡(luò)路徑的規(guī)劃
有一個看起來比較頑固的觀點，在進行網(wǎng)絡(luò)路徑規(guī)劃的時候一定要注明一個節(jié)點的電纜的進出的順序，從哪個節(jié)點出，至哪個節(jié)點進。
的是在控制柜設(shè)計的時候，注明進線應(yīng)該從哪個格蘭頭進，從哪個格蘭頭出。在進行現(xiàn)場施工的時候，也將這個思想*執(zhí)行下去。
這看似老頑固的要求，也會給大家?guī)頍o盡是的便利。
現(xiàn)場問題的分析
解決網(wǎng)絡(luò)問題的經(jīng)驗來自于豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗和強有力的工具。在這里為大家提供一些基本問題的解決辦法。
1、DP 網(wǎng)絡(luò)除了要滿足通訊速率所決定的zui長距離，還要避免小于一米的zui短距離；
2、網(wǎng)絡(luò)終端的終端電阻一定要撥在ON 的位置；
3、線纜質(zhì)量與鋪設(shè)：一定要用的DP網(wǎng)絡(luò)線，就是西門子生產(chǎn)的。鋪設(shè)電纜的時候，電纜的彎角不要小于75度，更不要有把線纜折疊放置在線槽中的情況發(fā)生。
4、屏蔽的制做：屏蔽能有效的保護信號不受外界信號的干擾，因此做信號屏蔽的時候一定要用工具，且不要傷害到屏蔽電纜，的方法是在地上發(fā)置一張白紙，在剝開表皮之后，白紙上沒有一根屏蔽層電纜。
在綜合考慮上敘問題之后，DP網(wǎng)絡(luò)一定十分健康，為數(shù)據(jù)通訊提供了一條暢通大路。也為編程提供穩(wěn)定的環(huán)境。
PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設(shè)備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗*力較強，但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當(dāng)，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設(shè)備的失控和誤動作，從而不能保證PLC的正常運行，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗*力；另一方面，要求設(shè)計、安裝和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應(yīng)注意以下問題：
1.工作環(huán)境
?。?）溫度
PLC要求環(huán)境溫度在0~55oC，安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。
（2）濕度
為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應(yīng)小于85%（無凝露）。
?。?）震動
應(yīng)使PLC遠離強烈的震動源，防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續(xù)振動。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動時，必須采取減震措施，如采用減震膠等。
（4）空氣
避免有腐蝕和易燃的氣體，例如*、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。
?。?）電源
PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環(huán)境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端，當(dāng)輸入端使用外接直流電源時，應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。因為普通的整流濾波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯誤信息。
2.控制系統(tǒng)中干擾及其來源
現(xiàn)場電磁干擾是PLC控制系統(tǒng)中zui常見也是zui易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，所謂治標先治本，找出問題所在，才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現(xiàn)場干擾的源頭。（1）干擾源及一般分類
影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場，對設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；磁場改變產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓疊加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因），這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。
?。?）PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑
強電干擾
PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，刀開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。
柜內(nèi)干擾
控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負載，混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。
來自信號線引入的干擾
與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。
來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾
接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。
來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾
主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
變頻器干擾
一是變頻器啟動及運行過程中產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是變頻器的輸出會產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾，影響周邊設(shè)備的正常工作。
3.主要抗干擾措施
?。?）電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾
對于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。
（4）正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)
良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。
PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時，地線電流將更大。
此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)又會出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測量精度下降，引起對信號測控的嚴重失真和誤動作。
● 安全地或電源接地
將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導(dǎo)入地下，不會對人造成傷害。
● 系統(tǒng)接地
PLC控制器為了與所控的各個設(shè)備同電位而接地，叫系統(tǒng)接地。接地電阻值不得大于4Ω，一般需將PLC設(shè)備系統(tǒng)地和控制柜內(nèi)開關(guān)電源負端接在一起，作為控制系統(tǒng)地。
● 信號與屏蔽接地
一般要求信號線必須要有*的參考地，屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾的場合，也要在就地或者控制室*接地，防止形成“地環(huán)路”。信號源接地時，屏蔽層應(yīng)在信號側(cè)接地；不接地時，應(yīng)在PLC側(cè)接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進行絕緣處理，一定要避免多點接地；多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏蔽電纜連接時，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理，選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c接點。
5）對變頻器干擾的抑制
變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式：
加隔離變壓器，主要是針對來自電源的傳導(dǎo)干擾，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。
使用濾波器，濾波器具有較強的抗*力，還具有防止將設(shè)備本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能。
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