I/O映象区:由于PLC投入运行后,只是在输入采样阶段才依次读入各输入状态和数据,在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相应的外设。它需要一定数量的存储单元(RAM)以存放I/O的状态和数据,这些单元称作I/O映象区。一个开关量I/O占用存储单元中的一个位(bit),一个模拟量I/O占用存储单元中的一个字(16个bit)。整个I/O映象区可看作两个部分组成:开关量I/O映象区;模拟量I/O映象区。
2)系统软设备存储区:除了I/O映象区区以外,系统RAM存储区还包括PLC内部各类软设备(逻辑线圈、计时器、计数器、数据寄存器和累加器等)的存储区。该存储区又分为具有失电保持的存储区域和无失电保持的存储区域,前者在PLC断电时,由内部的锂电池供电,数据不会遗失。
CPU313C集成有3个用于高速计数或高频脉冲输出的特殊通道,3个通道位于CPU313C集成数字量输出点字节的低三位,这三位通常情况下可以作为普通的数字量输出点来使用。在需要高频脉冲输出时,可通过硬件设置定义这三位的属性,将其作为高频脉冲输出通道来使用。作为普通数字量输出点使用时,其系统默认地址为Q124.0、Q124.1、Q124.2(该地址用户可根据需要自行修改),作为高速脉冲输出时,对应的通道分别为0通道、1通道、2通道(通道号为固定值,用户不能自行修改)。
4.1.1 西门子 PLC 应用中需要注意的问题
1)温度:PLC 要求环境温度在 0 ℃~55 ℃,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。
2)湿度:为了保证 PLC 的绝缘性能,空气的相对湿度应小于 85%( 无露珠) 。
3)震动:应使 PLC 远离强烈的震动源,防止振动频率为 10 Hz~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。
4)空气:避免有腐蚀和易燃的气体,如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将 PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
5)电源:PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。一般PLC 都有直流 24 V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使PLC 接收到错误信息。
控制系统中干扰及其来源
影响 PLC控制系统的干扰源,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,其原因是电流改变产生磁场,对设备产生电磁辐射;磁场改变产生电流,电磁高速产生电磁波,电磁波对其具有强烈的干扰。
1)强电干扰。由于电网覆盖范围广,电网受到空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化,刀开关操作浪涌、大型电力设备启停、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。
2)柜内干扰。控制柜内的高压电器,大的电感性负载,混乱的布线都容易对 PLC 造成一定程度的干扰。
3)来自接地系统混乱时的干扰。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 系统将无常工作。
4)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。
5)变频器干扰。一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。
主要抗干扰措施
1)合理处理电源以抑制电网引入的干扰
对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为 1∶1 的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰,还可以在电源输入端串接 LC滤波电路。
2)合理安装与布线
动力线、控制线以及 PLC 的电源线和 RS485 网线应分别配线,各走各的桥架或线槽。PLC 应远离强干扰源,柜内 PLC应远离动力线( 二者之间距离应大于 200 mm),与 PLC 装在同一个柜子内的电感性负载,如功率较大的继电器、接触器的线圈,应并联RC 消弧电路。PLC的输入与输出好分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
4.1.4 正确选择接地点以完善接地系统
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。
1)安全地或电源接地:将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。