江蘇西門子PLC模塊一級代理商

本公司代理西門子全系列PLC模塊， 其中包括西門子S7-200PLC，西門子S7-300PLC，西門子S7-400PLC，西門子SIMATIC S7-1200，西門子SIMATIC S7-1500,西門子SMART 200PLC，如有需要，歡迎詢價采購。

西門子模塊代理商-拓關自動化有限公司是德國西門子(自動化與驅動集團)產品的*合作伙伴，西門子PLC產品一級代理商，可承接各類自動化系統集成工程項目，是工業自動化領域的專業公司。

十幾年風雨兼程，十幾年自強不息，公司始終秉承“團結、務實、創新、奮進”的理念，恪守“品質為本，客戶*”的原則。經過眾多的合作伙伴的信任支持和科技人的辛勤耕耘，公司在同行業中脫穎而出，成就了現在擁有專業的，專業的銷售團隊，完善的售后服務，科學的管理體系的自動化領域專業的公司。如今豐富的行業經驗，良好的商業信譽讓起水科技在眾多的合作伙伴中贏得了良好的口碑

為了提高PLC系統的抗*力，我們從一開始設計的時候就應該花心思。下面分享一下在設計時的一些注意事項，希望大家有則改之無則加勉。

在進行具體工程的抗干擾設計時，我們可以選擇有較高抗*力的產品，采取抑制干擾源、切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑和利用軟件手段等措施，來提高裝置和系統的抗*力。

江蘇西門子PLC模塊一級代理商

1、采用性能優良的電源，抑制電網引入的干擾

對于PLC控制器供電的電源，應采用非動力線路供電，直接從低壓配電室的主母線上采用線供電。選用隔離變壓器，且變壓器容量應比實際需要大1.2～1.5倍左右，還可在隔離變壓器前加入濾波器。

對于變送器和共用信號儀表供電應選擇分布電容小、采用多次隔離和屏蔽及漏感技術的配電器。控制器和I/O系統分別由各自的隔離變壓器供電，并與主電路電源分開。PLC控制器的24V直流電源盡量不要給外圍的各類傳感器供電,以減少外圍傳感器內部或供電線路短路故障對PLC控制器的干擾。此外，為保證電網饋電不中斷，可采用在線式不間斷供電電源(UPS)供電，UPS具備過壓、欠壓保護功能、軟件監控、與電網隔離等功能，可提高供電的安全可靠性。對于一些重要的設備，交流供電電路可采用雙路供電系統。

2、正確選擇電纜的和實施敷設，消除可編程控制器、人機界面的空間輻射干擾。

不同類型的信號分別由不同電纜傳輸，采用遠離技術，信號電纜按傳輸信號種類分層敷設，相同類型的信號線采用雙絞方式。嚴禁用同一電纜的不同導線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠近平行敷設，增大電纜之間的夾角，以減少電磁干擾。為了減少動力電纜尤其是變頻裝置饋電電纜的輻射電磁干擾，從干擾途徑上阻隔干擾的侵入，要采用屏蔽電力電纜。

3、PLC控制器輸入輸出通道的抗干擾措施。

輸入模塊的濾波可以降低輸入信號的線間的差模干擾。為了降低輸入信號與大地間的共模干擾，PLC控制器要良好接地。輸入端有感性負載時，對于交流輸入信號，可在負載兩端并接電容和電阻，對于直流輸入信號可并接續流二極管。為了抑制輸入信號線間的寄生電容、與其他線間的寄生電容或耦合所產生的感應電動勢，可采用RC浪涌吸收器。

輸出為交流感性負載，可在負載兩端并聯RC浪涌吸收器；若為直流負載，可并聯續流二極管，也要盡可能靠近負載。對于開關量輸出的場合，可以采用浪涌吸收器或晶閘管輸出模塊。另外，采用輸出點串接中間繼電器或光電耦合措施，可防止PLC控制器輸出點直接接入電氣控制回路，在電氣上*隔離。

4、PLC控制器抗干擾的軟件措施。

由于電磁干擾的復雜性，僅采取硬件抗干擾措施是不夠的，要用PLC控制器的軟件抗干擾技術來加以配合,進一步提高系統的可靠性。采用數字濾波和工頻整形采樣、定時校正參考點電位等措施，有效消除周期性干擾、防止電位漂移。采用信息冗余技術，設計相應的軟件標志位；采用間接跳轉，設置軟件保護等。例如對開關量輸入信號，采用定時器延時的方式多次讀入，結果*再確認有效，提高了軟件的可靠性。

5、正確選擇接地點，完善接地系統。

良好的接地是保證PLC控制器可靠工作的重要條件，可以避免偶然發生的電壓沖擊危害，還可以抑制干擾。完善的接地系統是PLC控制器抗電磁干擾的重要措施之一。

PLC控制器屬高速低電平控制裝置，應采用直接接地方式。為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應給PLC控制器接上地線，接地點應與動力設備的接地點分開。若達不到這種要求，也必須做到與其他設備公共接地，禁止與其他設備串聯接地。接地點應盡可能靠近PLC控制器。集中布置的PLC控制器適于并聯一點接地方式，各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。分散布置的PLC控制器，應采用串聯一點接地方式。接地極的接地電阻小于2Ω，接地極埋在距建筑物10～15m遠處，而且PLC控制器接地點必須與強電設備接地點相距10m以上。如果要用擴展單元，其接地點應與基本單元的接地點接在一起。

信號源接地時，屏蔽層應在信號側接地；信號源不接地時，應在PLC控制器側接地。信號線中間有接頭時，屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理，各屏蔽層應相互連接好。選擇適當的接地處單點接地，要避免多點接地。

6、正確選擇接地點，完善接地系統。

在選擇設備時，首先要了解國產PLC生產廠家給出的抗干擾指標，如共模抑制比、差模抑制比、耐壓能力、允許在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環境中工作等，要選擇有較高抗*力的產品，如采用浮地技術、隔離性能好的可編程控制器、人機界面HMI。

可編程控制器、人機界面現場應用時的抗干擾問題，是復雜而細致的。抗干擾性設計是一個十分復雜的系統性工程，涉及到具體的輸入輸出設備和工業現場的具體環境，要求我們要綜合考慮各方面的因素，必須根據現場的實際情況，從減少干擾源、切斷干擾途徑等方面進行全面的考慮，充分利用各種抗干擾措施來進行可編程控制器、人機界面的設計。才能真正提高可編程控制器、人機界面HMI現場應用時的抗*力，確保系統安全穩定運行。

伺服系統是機電產品中的重要環節，它能提供zui高水平的動態響應和扭矩密度，所以拖動系統的發展趨勢是用交流伺服驅動取替傳統的液壓、直流、步進和AC變頻調速驅動，以便使系統性能達到一個全新的水平，包括更短的周期、更高的生產率、更好的可靠性和更長的壽命。為了實現伺服電機的更好性能，就必須對伺服電機的一些使用特點有所了解。本文將淺析伺服電機在使用中的常見問題。

問題一

噪聲，不穩定

客戶在一些機械上使用伺服電機時，經常會發生噪聲過大，電機帶動負載運轉不穩定等現象，出現此問題時，許多使用者的*反應就是伺服電機質量不好，因為有時換成步進電機或是變頻電機來拖動負載，噪聲和不穩定現象卻反而小很多。表面上看，確實是伺服電機的原故，但我們仔細分析伺服電機的工作原理后，會發現這種結論是*錯誤的。

交流伺服系統包括：伺服驅動、伺服電機和一個反饋傳感器(一般伺服電機自帶光學偏碼器)。所有這些部件都在一個控制閉環系統中運行：驅動器從外部接收參數信息，然后將一定電流輸送給電機，通過電機轉換成扭矩帶動負載，負載根據它自己的特性進行動作或加減速，傳感器測量負載的位置，使驅動裝置對設定信息值和實際位置值進行比較，然后通過改變電機電流使實際位置值和設定信息值保持*，當負載突然變化引起速度變化時，偏碼器獲知這種速度變化后會馬上反應給伺服驅動器，驅動器又通過改變提供給伺服電機的電流值來滿足負載的變化，并重新返回到設定的速度。交流伺服系統是一個響應非常高的全閉環系統，負載波動和速度較正之間的時間滯后響應是非常快的，此時，真正限制了系統響應效果的是機械連接裝置的傳遞時間。

舉一個簡單例子：有一臺機械，是用伺服電機通過V形帶傳動一個恒定速度、大慣性的負載。整個系統需要獲得恒定的速度和較快的響應特性，分析其動作過程。

當驅動器將電流送到電機時，電機立即產生扭矩；一開始，由于V形帶會有彈性，負載不會加速到像電機那樣快；伺服電機會比負載提前到達設定的速度，此時裝在電機上的偏碼器會削弱電流，繼而削弱扭矩；隨著V型帶張力的不斷增加會使電機速度變慢，此時驅動器又會去增加電流，周而復始。

在此例中，系統是振蕩的，電機扭矩是波動的，負載速度也隨之波動。其結果當然會是噪音、磨損、不穩定了。不過，這都不是由伺服電機引起的，這種噪聲和不穩定性，是來源于機械傳動裝置，是由于伺服系統反應速度（高）與機械傳遞或者反應時間（較長）不相匹配而引起的，即伺服電機響應快于系統調整新的扭矩所需的時間。

找到了問題根源所在，再來解決當然就容易多了，針對以上例子，您可以：

（1）增加機械剛性和降低系統的慣性，減少機械傳動部位的響應時間，如把V形帶更換成直接絲桿傳動或用齒輪箱代替V型帶；

（2）降低伺服系統的響應速度，減少伺服系統的控制帶寬，如降低伺服系統的增益參數值。

當然，以上只是噪聲、不穩定的原因之一，針對不同的原因，會有不同的解決辦法，如由機械共振引起的噪聲，在伺服方面可采取共振抑制，低通濾波等方法，總之，噪聲和不穩定的原因，基本上都不會是由于伺服電機本身所造成。

問題二

慣性匹配

在伺服系統選型及調試中，常會碰到慣量問題！

具體表現為：

1、在伺服系統選型時，除考慮電機的扭矩和額定速度等等因素外，我們還需要先計算得知機械系統換算到電機軸的慣量，再根據機械的實際動作要求及加工件質量要求來具體選擇具有合適慣量大小的電機；

2、在調試時（手動模式下），正確設定慣量比參數是充分發揮機械及伺服系統zui效能的前題，此點在要求高速高精度的系統上表現由為突出（臺達伺服慣量比參數為1-37，JL/JM）。這樣，就有了慣量匹配的問題！

那到底什么是“慣量匹配”呢?

1、根據牛頓第二定律：“進給系統所需力矩T=系統傳動慣量J×角加速度θ

角加速度θ影響系統的動態特性，θ越小，則由控制器發出指令到系統執行完畢的時間越長，系統反應越慢。如果θ變化，則系統反應將忽快忽慢，影響加工精度。由于馬達選定后zui大輸出T值不變，如果希望θ的變化小，則J應該盡量小。

2、進給軸的總慣量“J=伺服電機的旋轉慣性動量JM+電機軸換算的負載慣性動量JL

負載慣量JL由（以工具機為例）工作臺及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯軸器等直線和旋轉運動件的慣量折合到馬達軸上的慣量組成。JM為伺服電機轉子慣量，伺服電機選定后，此值就為定值，而JL則隨工件等負載改變而變化。如果希望J變化率小些，則使JL所占比例小些。這就是通俗意義上的“慣量匹配”。

知道了什么是慣量匹配，那慣量匹配具體有什么影響又如何確定呢?

影響：

傳動慣量對伺服系統的精度，穩定性，動態響應都有影響，慣量大，系統的機械常數大，響應慢，會使系統的固有頻率下降，容易產生諧振，因而限制了伺服帶寬，影響了伺服精度和響應速度，慣量的適當增大只有在改善低速爬行時有利，因此，機械設計時在不影響系統剛度的條件下，應盡量減小慣量。

確定：

衡量機械系統的動態特性時，慣量越小，系統的動態特性反應越好；慣量越大，馬達的負載也就越大，越難控制，但機械系統的慣量需和馬達慣量相匹配才行。不同的機構，對慣量匹配原則有不同的選擇，且有不同的作用表現。例如，CNC中心機通過伺服電機作高速切削時，當負載慣量增加時，會發生：

（1）控制指令改變時，馬達需花費較多時間才能達到新指令的速度要求；

（2）當機臺沿二軸執行弧式曲線快速切削時，會發生較大誤差：

①一般伺服電機通常狀況下，當JL≦JM，則上面的問題不會發生

②當JL=3×JM，則馬達的可控性會些微降低，但對平常的金屬切削不會有影響。（高速曲線切削一般建議JL≦JM）

③當JL≧3×JM，馬達的可控性會明顯下降，在高速曲線切削時表現突出

不同的機構動作及加工質量要求對JL與JM大小關系有不同的要求，慣性匹配的確定需要根據機械的工藝特點及加工質量要求來確定。

問題三

伺服電機選型

在選擇好機械傳動方案以后，就必須對伺服電機的型號和大小進行選擇和確認。

（1）選型條件  —  一般情況下，選擇伺服電機需滿足下列情況：

  ●    馬達zui大轉速>系統所需之zui高移動轉速；

  ●    馬達的轉子慣量與負載慣量相匹配；

  ●    連續負載工作扭力≦馬達額定扭力；

  ●    馬達zui大輸出扭力>系統所需zui大扭力（加速時扭力）。

（2）選型計算：

  ●    慣量匹配計算（JL/JM）

  ●    回轉速度計算（負載端轉速，馬達端轉速）

  ●    負載扭矩計算（連續負載工作扭矩，加速時扭矩）