西門子PLC雖然是在開(kāi)關(guān)量控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的工業(yè)控制裝置，但為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的需要，其功能在不斷增強(qiáng)，第二代PLC就能實(shí)現(xiàn)模擬量控制。當(dāng)今第四代PLC已增加了許多模擬量處理的功能，能勝任各種較為復(fù)雜的模擬控制，除具有較強(qiáng)的PID控制外，還具有各種各樣的過(guò)程控制模塊等。近年來(lái)PLC在模擬量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，已成功地應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械等行業(yè)的模擬量控制系統(tǒng)中西門子6ES7135-6FB00-0BA1西門子6ES7135-6FB00-0BA1
   plc系統(tǒng)的干擾源根據(jù)其來(lái)源分為內(nèi)部干擾源和外部干擾源。內(nèi)部干擾源主要包括：由于元器件布局不合理造成內(nèi)部信號(hào)相互串?dāng)_;線路中存在的電容性元件引起的寄生振蕩;數(shù)字地、模擬地和系統(tǒng)地處理不當(dāng)。外部干擾源包括供電電源電壓波動(dòng)和高次諧波的干擾;開(kāi)關(guān)通斷形成的高、低頻干擾;動(dòng)力強(qiáng)電信號(hào)在系統(tǒng)中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)引起的干擾;其它設(shè)備通過(guò)電容耦合串入控制系統(tǒng)而引起的干擾等。按鈕、繼電器等工作時(shí)觸點(diǎn)間產(chǎn)生的電弧，雷擊和靜電產(chǎn)生的火花放電，接觸器線圈、斷電器線圈、電磁鐵線圈等感應(yīng)負(fù)載斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓，外界的高頻加熱器、高頻淬火設(shè)備、雜亂的無(wú)線電波信號(hào)、電源電壓的波動(dòng)等等，以上這些都是能夠使plc出現(xiàn)誤動(dòng)作的典型干擾。
   在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)充分考慮到對(duì)plc的各種不利因素。在硬件、軟件的設(shè)計(jì)和安裝中采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，就可以使控制系統(tǒng)、可靠地運(yùn)行。在應(yīng)用PLC高速計(jì)數(shù)器時(shí)往往會(huì)碰到如下一系列問(wèn)題，計(jì)數(shù)器與輸入計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)的脈沖電平不匹配。如旋轉(zhuǎn)編碼器、光柵尺數(shù)據(jù)輸出是TTL電平，而PLC高速計(jì)數(shù)器為確保工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高抗干擾性能，卻要求接受的是0-24v傳輸脈沖信號(hào)、又有的編碼器為了提高編碼可靠性，提供A+、A-，B+、B-，Z+、Z-對(duì)稱反相的編碼計(jì)數(shù)脈沖或者是提供A+、A-，B+、B-，Z+、Z-對(duì)稱反向的正弦矢量差分、差模信號(hào)，但PLC高速計(jì)數(shù)器要求接收的是單相計(jì)數(shù)脈沖。而使用者沒(méi)有選擇用到合適的轉(zhuǎn)換接口而放棄了其中一相（編碼器本因?yàn)橐岣呦到y(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)抗。
   在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的干擾是錯(cuò)綜復(fù)雜的，由來(lái)自控制現(xiàn)場(chǎng)如電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)停止、大電流接觸器的切換、可控硅的調(diào)相干擾、電弧電脈沖、電磁波等等復(fù)雜的干擾群，那縱向和橫向電磁干擾是羅列不完。問(wèn)題終綜合反映在計(jì)數(shù)脈沖上，產(chǎn)生了寄生毛刺信號(hào)或寄生干擾脈沖，寄生毛刺脈沖如果沒(méi)有得到有效的遏止整形。所以必然會(huì)導(dǎo)致PLC高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)精度不穩(wěn)定、不可靠、產(chǎn)生累計(jì)誤差、經(jīng)常會(huì)碰到偶發(fā)性的計(jì)數(shù)出錯(cuò)等一系列問(wèn)題。所以許多部件在實(shí)驗(yàn)室做模擬試驗(yàn)時(shí)是完好無(wú)誤的，而一旦到了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)卻出現(xiàn)種種不正常的現(xiàn)象。這往往是因?yàn)楹雎粤讼到y(tǒng)設(shè)計(jì)的整體概念，各個(gè)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的不匹配所產(chǎn)生的系統(tǒng)性干擾。它會(huì)直接影響到PLC控制精度，使得原本為了提高控制精度而設(shè)置的功。
   可以與PLC的輸入或輸出電源共用，但必須安裝有獨(dú)立的保護(hù)元件依次類推。通過(guò)在PMG-123中配置的Modbus相關(guān)命令對(duì)應(yīng)的Modbus從站寄存器地址數(shù)據(jù)都能夠在PLC對(duì)應(yīng)的I/O映射區(qū)地址中實(shí)現(xiàn)采集和監(jiān)控。老化沒(méi)有使用次數(shù)限制繼電器是機(jī)械元件所以有動(dòng)作壽命，晶體管是電子元件，只有老化，沒(méi)有使用次數(shù)限制。繼電器的每分鐘開(kāi)關(guān)次數(shù)也是有限制的，而晶體管則沒(méi)有。晶體管也有大電流，如5A以上。是晶體管輸出的當(dāng)有后接繼電器時(shí)，要注意繼電器線圈極性（一般線圈上都接有保護(hù)二極管或指示燈），否則會(huì)燒壞晶體管。考慮各方面的因素，合理有效地干擾，對(duì)有些干擾情況還需做具體分析，本文僅對(duì)常用的硬件和軟件抗干擾措施進(jìn)行了探。
   以下簡(jiǎn)單介紹一下共模干擾和常模干擾。（1）共模干擾電源線、輸入/輸出信號(hào)線與接地線之間所產(chǎn)生的電位差會(huì)對(duì)plc內(nèi)部回路與各線路的外部信號(hào)之間的寄生電容進(jìn)行放電，引起plc內(nèi)部回路電壓劇烈波動(dòng)，這種干擾稱為共模干擾。各導(dǎo)線上感應(yīng)電弧、高電位的感應(yīng)電壓、電波和靜電等均為共模干擾源。寄生電容的容量越小，plc內(nèi)部回路電壓波動(dòng)也越小。（2）常模干擾連接在線路上的感性負(fù)載或感性電器設(shè)備產(chǎn)生的反電勢(shì)稱之為常模干擾，它主要存在于電源線和輸入、輸出線上，也叫線間干擾。3干擾途徑plc控制系統(tǒng)受到干擾的主要途徑是電源線、輸入、輸出線和空中等部位。電源被干擾后，plc控制系統(tǒng)的供電質(zhì)量變差，引起plc控制失靈。輸入、輸出線被干擾。

   配置界面如下所示：Modbus寄存器起始地址和網(wǎng)關(guān)PM-160的內(nèi)存地址的映射關(guān)系可根據(jù)用戶實(shí)際需要手動(dòng)分配或者使用軟件的“自動(dòng)映射"功能實(shí)現(xiàn)。按用戶現(xiàn)場(chǎng)需要，在配置軟件中每個(gè)節(jié)點(diǎn)配置了兩條讀命令，條命令連續(xù)讀取“路采樣"、“第二路采樣"、“第三路采樣"以及“瞬時(shí)值"，第二條命令讀取“累計(jì)流量"。在該項(xiàng)目中，用戶使用的是軟件的“自動(dòng)映射"地址功能。step7組態(tài)：在S7-300PLC的硬件組態(tài)界面中，導(dǎo)入Modbus轉(zhuǎn)PROFIBUSDP網(wǎng)關(guān)PM-160的GSD文件后，在PROFIBUSDP總線下組態(tài)3個(gè)PROFIBUSDP從站（PM-160），其中，每個(gè)從站對(duì)應(yīng)的地址應(yīng)該與網(wǎng)關(guān)PM-160按鈕的設(shè)置值（即網(wǎng)關(guān)正常運(yùn)行狀態(tài)下數(shù)碼管的顯示值）一。
   置初值子程序：由監(jiān)控中心對(duì)時(shí)間、電耗、流量等累計(jì)參數(shù)按用戶的要求設(shè)定初始值。故障自檢子程序：檢測(cè)PLC的故障信息、校驗(yàn)信息，并發(fā)往監(jiān)控中心。控制子程序：根據(jù)監(jiān)控中心的命令，或現(xiàn)場(chǎng)自控條件輸出相應(yīng)的操作。通訊子程序；完成與監(jiān)控中心的各種通信功能。軟件流程見(jiàn)圖2，按此在新窗口瀏覽圖片其中通訊程序中，接收命令采用中斷處理，通過(guò)ATCH指令使中斷事件8在接收不同特征命令下執(zhí)行不同的程序。對(duì)串行通信的超時(shí)限制則通過(guò)設(shè)定內(nèi)部定時(shí)中斷來(lái)控制，其事件號(hào)為10，定時(shí)時(shí)間由SMB34的值確定。為減少通信的誤碼，采用偶校驗(yàn)及異或雙重校驗(yàn)措施。結(jié)論本系統(tǒng)在軟、硬件方面采取了多種措施。是現(xiàn)場(chǎng)終端選用了S7-200PL。
   卻發(fā)揮不了本該提高精度的效果。即理論設(shè)計(jì)精度與實(shí)際得到的效果差距甚遠(yuǎn)。有時(shí)誤認(rèn)為PLC高速計(jì)數(shù)器質(zhì)量有問(wèn)題、編碼器有故障、碼盤線數(shù)還不夠多。且沒(méi)有找到問(wèn)題的真跡源頭在哪里而無(wú)從著手，也沒(méi)有采取有效克服措施或者沒(méi)有找到有效的克服干擾的方法。為此我們針對(duì)這些在國(guó)內(nèi)電氣系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)普遍存在而又常見(jiàn)的有共性的問(wèn)題，專門精心比照分析，研究了許多國(guó)外引進(jìn)的大系統(tǒng)集成項(xiàng)目，自動(dòng)化控制程度比較高的比較經(jīng)典的控制系統(tǒng)時(shí)。發(fā)現(xiàn)有許多是常被我們?cè)O(shè)計(jì)師所忽略的細(xì)節(jié)，往往認(rèn)為是“多余"的或者是認(rèn)為可以“節(jié)省"開(kāi)銷的部件，似乎那些接口件去掉照樣可以工作，有些部件當(dāng)下去掉確實(shí)反映不出有無(wú)的變化和必要性。尤其是在當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)白日。
   比價(jià)競(jìng)爭(zhēng)為競(jìng)標(biāo)的不明智壓力下。常常是會(huì)在做設(shè)計(jì)時(shí)從成本角度考慮被“精簡(jiǎn)"掉了。從而往往會(huì)形成許多國(guó)產(chǎn)化系統(tǒng)先天不足后天失調(diào)，在現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)調(diào)試時(shí)常?？凇Ｔ诂F(xiàn)場(chǎng)采取應(yīng)急措施，此時(shí)所采取措施常常是不十分完善的治標(biāo)不治本小倉(cāng)貼。系統(tǒng)不耐用也就自然的了，反倒使工程日后無(wú)形的維護(hù)費(fèi)用變大，似乎和前期項(xiàng)目投入是互不關(guān)聯(lián)的兩家之的事。其實(shí)質(zhì)原因問(wèn)題還是在自身，非常值得我們反思。我們對(duì)那些可“精簡(jiǎn)多余"接口部件進(jìn)行分析研究后又在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地試驗(yàn)后方知，它在構(gòu)成系統(tǒng)整體集合時(shí)存在的必要性，選好對(duì)應(yīng)匹配的接口，是對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的可靠保障。尤其是度要求比較高的機(jī)械電氣合一的數(shù)控項(xiàng)目中尤為重要。為此我們引進(jìn)了上而又成熟的接口技。
   可以與PLC基本電源共用，但回路中必須安裝獨(dú)立的保護(hù)器件（如斷路器等）。⑤當(dāng)用于PLC輸入信號(hào)的外部電源獨(dú)立設(shè)置時(shí)，此電源應(yīng)在設(shè)備總電源接通后，立即投入工怍，以便PLC通過(guò)輸入信號(hào)對(duì)設(shè)備的現(xiàn)行狀態(tài)實(shí)施有效的監(jiān)控。⑥用于PLC輸出信號(hào)的外部電源，可以與輸入電源共用或進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置。對(duì)于組成復(fù)雜、執(zhí)行元件較多的控制系統(tǒng)，可根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)電源。⑦當(dāng)PLC輸出使用公用外部電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)輸出對(duì)象的不同，分類設(shè)置多路保護(hù)（如斷路器等），且每一類輸出的電源接通次序應(yīng)有所區(qū)別。設(shè)計(jì)應(yīng)保證PLC的各類輸出電源的通斷，受強(qiáng)電控制回路“互鎖"條件的約束與控制。⑧用于系統(tǒng)中的其他控制回路用電源，在電壓相同時(shí)（如DC24V控制回路。

   交流線、直流線都應(yīng)盡量分開(kāi)布線。開(kāi)關(guān)量信號(hào)線與模擬量信號(hào)線也應(yīng)分開(kāi)布線，而且后者應(yīng)采用屏蔽線，并且將屏蔽層接地。數(shù)字傳輸線也要采用屏蔽線，并且要將屏蔽層接地。plc系統(tǒng)單獨(dú)接地，也可以與其他設(shè)備公共接地，但嚴(yán)禁與其他設(shè)備串聯(lián)接地。連接接地線時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（a）plc控制系統(tǒng)單獨(dú)接地。（b）plc系統(tǒng)接地端子是抗干擾的中性端子，應(yīng)與接地端子連接，其正確接地可以有效消除電源系統(tǒng)的共模干擾。（c）plc系統(tǒng)的接地電阻應(yīng)小于100ω，接地線至少用20mm2的接地線，以防止感應(yīng)電的產(chǎn)生。（d）輸入輸出信號(hào)電纜的屏蔽線應(yīng)與接地端子端連接，且接地良好。（2）電源線、i/o線與動(dòng)力線動(dòng)力電纜為高壓大電流線。
   如上圖所示，在該界面，可實(shí)現(xiàn)對(duì)Modbus從站流量計(jì)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控。根據(jù)在PMG-123及STEP7組態(tài)界面中設(shè)置的Modbus從站寄存器地址和PLC中I/O數(shù)據(jù)映射關(guān)系，PLC輸入映射地址PIWPIW258對(duì)應(yīng)的兩個(gè)字是Modbus從站地址為1的流量計(jì)的“路采樣壓力值"，對(duì)應(yīng)于流量計(jì)的顯示的1.000Kpa；PLC輸入映射地址PIWPIW262對(duì)應(yīng)的兩個(gè)字是Modbus從站地址為1的流量計(jì)的“第二路采樣溫度值"；PLC輸入映射地址PIWPIW266對(duì)應(yīng)的兩個(gè)字是Modbus從站地址為1的流量計(jì)的“第三路采樣壓力值"，在儀表顯示界面中并未顯示；PLC輸入映射地址PIWPIW270對(duì)應(yīng)的兩個(gè)字是Modbus從站地址為1的流量計(jì)的“瞬時(shí)值。
   卻發(fā)揮不了本該提高精度的效果。即理論設(shè)計(jì)精度與實(shí)際得到的效果差距甚遠(yuǎn)。有時(shí)誤認(rèn)為PLC高速計(jì)數(shù)器質(zhì)量有問(wèn)題、編碼器有故障、碼盤線數(shù)還不夠多。且沒(méi)有找到問(wèn)題的真跡源頭在哪里而無(wú)從著手，也沒(méi)有采取有效克服措施或者沒(méi)有找到有效的克服干擾的方法。為此我們針對(duì)這些在國(guó)內(nèi)電氣系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)普遍存在而又常見(jiàn)的有共性的問(wèn)題，專門精心比照分析，研究了許多國(guó)外引進(jìn)的大系統(tǒng)集成項(xiàng)目，自動(dòng)化控制程度比較高的比較經(jīng)典的控制系統(tǒng)時(shí)。發(fā)現(xiàn)有許多是常被我們?cè)O(shè)計(jì)師所忽略的細(xì)節(jié)，往往認(rèn)為是“多余"的或者是認(rèn)為可以“節(jié)省"開(kāi)銷的部件，似乎那些接口件去掉照樣可以工作，有些部件當(dāng)下去掉確實(shí)反映不出有無(wú)的變化和必要性。尤其是在當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)白日。

西門子可編程序控制器（plc）作為新一代的工業(yè)控制器，因其具有通用性好，實(shí)用性強(qiáng)，硬件配套齊全，編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于電力、機(jī)械、紡織、電子、交通運(yùn)輸、石油化工等行業(yè)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中?？删幊炭刂破魇菍ｉT為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中廠家采取了多層次抗干擾措施，使系統(tǒng)能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下與強(qiáng)電設(shè)備一起工作。運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性很高，plc整機(jī)平均*工作時(shí)間高達(dá)幾萬(wàn)小時(shí)。隨著計(jì)算的發(fā)展，plc的功能也越來(lái)越強(qiáng)，使用越來(lái)越方便。但是，整機(jī)的可靠性高只是保證系統(tǒng)可靠工作的前提，還必須在設(shè)計(jì)和安裝plc系統(tǒng)過(guò)程中采取相應(yīng)的措施，才能保證系統(tǒng)可靠工作。如果plc的工作環(huán)境過(guò)于惡劣，如溫度過(guò)高、濕度過(guò)大、振動(dòng)和沖擊過(guò)強(qiáng)，以及電磁干擾嚴(yán)重或安裝使用不當(dāng)?shù)?，都?huì)直接影響plc的正常、、可靠的運(yùn)行，
   用于動(dòng)作頻率高的輸出。5.在額定工作情況下，繼電器有動(dòng)作次數(shù)壽命，晶體管只有現(xiàn)場(chǎng)某一終端需測(cè)控開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)12路，開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)14路，模擬量輸入信號(hào)9路。因此，我們選用S7-214基本單元，一塊繼電器輸出擴(kuò)展單元（EM222），三塊模擬輸入擴(kuò)展單元（EM231）。這樣系統(tǒng)共有開(kāi)關(guān)輸入14路，開(kāi)關(guān)量輸出18路，模擬量輸入信號(hào)9路，滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。通訊接口S7-214PLC基本單元提供一個(gè)RS-485接口，為了與無(wú)線信道的數(shù)傳機(jī)（電源、Modem、進(jìn)口電臺(tái)三者合一）相連，我們專門設(shè)計(jì)了RS-485接口的Modem，并采用光電隔離