西门子模块6ES7216-2AD23-0XB8接线方法

PLC控制系统的安装与调试，涉及到各项工作，并且只能按序进行，一环紧扣一环，稍有不慎都将导致调试失败，不但延误工期，甚至会损坏设备。本文介绍了在现场实践中总结出的PLC控制系统的安装与调试技术经验，并对现场经常出现的安装、调试相关问题，提出探讨意见和解决方案。

系统的安装与调试

合理安排系统安装与调试程序，是确保优质地完成安装与调试任务的关键。经过现场检验并进一步修改后的总程序如图所示。

1、前期技术准备

系统安装调试前的技术准备工作越充分，安装与调试就会越顺利。前期技术准备工作包括下列内容：

(1)熟悉PC随机技术资料、原文资料，深入理解其性能、功能及各种操作要求，制订操作规程。

(2)深入了解设计资料、对系统工艺流程，特别是工艺对各生产设备的控制要求要有全面的了解，在此基础上，按子系统绘制工艺流。程联锁图、系统功能图、系统运行逻辑框图、这将有助于对系统运行逻辑的深刻理解，是前期技术准备的重要环节。

(3)熟悉各工艺设备的性能、设计与安装情况，特别是各设备的控制与动力接线图，并与实物相对照，以及时发现错误并纠正。

(4)在全面了解设计方案与PC技术资料的基础上，列出PC输入输出点号表(包括内部线圈一览表，I/O所在位置，对应设备及各I/O点功能)。

(5)研读设计提供的程序，对逻辑复杂的部分输入、输出点绘制时序图，一些设计中的逻辑错误，在绘制时序图时即可发现。

(6)分子系统编制调试方案，然后在集体讨论的基础上综合成为全系统调试方案。

2、PLC商检

商检应有甲乙双方共同进行，应确认设备及备品、备件、技术资料、附件等的型号、数量、规格，其性能是否完好待实验室及现场调试时验证。商检结果，双方应签署交换清单。

3、实验室调试

(1)PLC的实验室安装与开通制作金属支架，将各工作站的输入、输出模块固定其上，按安装提要以同轴电缆将各站与主机、编程器、打印机等相连接，接线正确，供电电源等级与PLC电压选择相符合后，按开机程序送电，装入系统配置带，确认系统配置，装入编程器装载带、编程带等，按操作规程将系统开通，此时即可进行各项操作试验。

(2)键入工作程序

(3)模拟I/O输入、输出，检查修改程序本步骤的目的在于验证输入的工作程序的正确性，该程序的逻辑所表达的工艺设备的联锁关系是否与设计的工艺控制要求相符，程序是否畅通。若不相符或不能运行完成全过程，说明程序有误，应进行修改。在这一过程中，对程序的理解将逐步加深，为现场调试作好了准备，同时也可以发现程序不合理和不完善的部分，以便进一步优化。

调试方法有两种：①模拟方法：按设计做一块调试板，以钮子开关模拟输入节点，以小型继电器模拟生产工艺设备的继电器与接触器，其辅助接点模拟设备运行时的返回信号节点。其优点是具有模拟的真实性，可以反映出开关速度差异很大的现场机械触点和PLC内的电子触点相互连接时，是否会发生逻辑误动作。其缺点是需要增加调试费用和部分调试工作量。②强置方法：利用PLC强置功能，对程序中涉及现场的机械触点(开关)，以强置的方法使其“通”、“断”，迫使程序运行。其优点是调试工作量小，简便，不需另外增加费用。缺点是逻辑验证不全面，人工强置模拟现场节点“通”、“断”，会造成程序运行不能连续，只能分段进行。

根据我们现场调试的经验，对部分重要的现场节点采取模拟方式，其余的采用强置方式，取二者之长互补。

逻辑验证阶段要强调逐日填写调试工作日志，内容包括调试人员、时间、调试内容、修改、故障及处理、交接验收签字，以建立调试工作责任制，留下调试的第一手资料。对于设计程序的修改部分，应在设计图上注明，及时征求设计者的意见，力求准确体现设计要求。

4、PLC的现场安装与检查

实验室调试完成后，待条件成熟，将设备移至现场安装。安装时应符合要求，插件插入牢靠，并用螺栓紧固；通信电缆要统一型号，不能混用，必要时要用仪器检查线路信号衰减量，其衰减值不超过技术资料提出的指标；测量主机、I/O柜、连接电缆等的对地绝缘电阻；测量系统专用接地的接地电阻；供电电源等等，并做好记录，待确认所有各项均符合要求后，才可通电开机。

5、现场工艺设备接线、I/O接点及信号的检查与调整

对现场各工艺设备的控制回路、主回路接线的正确性进行检查并确认，在手动方式下进行单体试车；对进入PLC系统的全部输入点(包括转换开关、按钮、继电器与接触器触点，限位开关、仪表的位式调试开关等)及其与PLC输入模块的连线进行检查并反复操作，确认其正确性；对接收PLC输出的全部继电器、接触器线圈及其他执行元件及他们与输出模块的连线进行检查，确认其正确性；测量并记录其回路电阻，对地绝缘电阻，必要时应按输出节点的电源电压等级，向输出回路供电，以确保输出回路未短路，否则，当输出点向输出回路送电时，会因短路而烧坏模块。

一般来说，大中型PLC如果装上模拟输入输出模块，还可以接收和输出模拟量。在这种情况下，要对向PLC输送模拟输入信号的一次检测或变送元件，以及接收PLC模拟输出的调节或执行装置进行检查，确认其正确性。必要时，还应向检测与变送装置送入模拟输

入量，以检验其安装的正确性及输出的模拟量是否正确并是否符合PLC所要求的标准；向接收PLc模拟输出信号调节或执行元件，送人与PLC模拟量相同的模拟信号，检查调节可执行装置能否正常工作。装上模拟输入与输出模块的PLC，可以对生产过程中的工艺参数(模拟量)进行监测，按设计方案预定的模型进行运算与调节，实行生产工艺流程的过程控制。

本步骤至关重要，检查与调整过程复杂且麻烦，必须认真对待。因为只要所有外部工艺设备完好，所有送入PLC的外部节点正确、可靠、稳定，所有线路连接无误，加上程序逻辑验证无误，则进入联动调试时，就能一举成功，收到事半功倍的效果。

6、系统模拟联动空投试验

本步骤的试验目的是将经过实验室调试的PLC机及逻辑程序，放到实际工艺流程中，通过现场工艺设备的输入、输出节点及连接线路进行系统运行的逻辑验证。

试验时，将PLC控制的工艺设备(主要指电力拖动设备)主回路断开二相(仅保留作为继电控制电源的一相)，使其在送电时不会转动。按设计要求对子系统的不同运转方式及其他控制功能，逐项进行系统模拟实验，先确认各转换开关、工作方式选择开关，其他预置开关的正确位置，然后通过PLC起动系统，按联锁顺序观察并记录PLC各输出节点所对应的继电器、接触器的吸合与断开情况，以及其顺序、时间间隔、信号指示等是否与设计的工艺流程逻辑控制要求相符，观察并记录其他装置的工作情况。对模拟联动空投实验中不能动作的执行机构，料位开关、限位开关、仪表的开关量与模拟量输入、输出节点，与其他子系统的联锁等，视具体情况采用手动辅助、外部输入、机内强置等手段加以模拟，以协助PLC指挥整个系统按设计的逻辑控制要求运行。

7、PLC控制的单体试车

本步骤试验的目的是确认PLC输出回路能否驱动继电器、接触器的正常接通，而使设备运转，并检查运转后的设备，其返回信号是否能正确送人PLC输入回路，限位开关能否正常动作。

其方法是，在PLC控制下，机内强置对应某一工艺设备(电动机、执行机构等)的输出节点，使其继电器、接触器动作，设备运转。这时应观察并记录设备运输情况，检查设备运转返回信号及限位开关、执行机构的动作是否正确无误。

试验时应特别注意，被强置的设备应悬挂运转危险指示牌，设专人值守。待机旁值守人员发出指令后，PLC操作人员才能强置设备起动。应当特别重视的是，在整个调试过程中，没有充分的准备，绝不允许采用强置方法起动设备，以确保安全。

8、PLC控制下的系统无负荷联动试运转

本步骤的试验目的是确认经过单体无负荷试运的工艺设备与经过系统模拟试运证明逻辑无误的PLC联接后，能否按工艺要求正确运行，信号系统是否正确，检验各外部节点的可靠性、稳定性。试验前，要编制系统无负荷联动试车方案，讨论确认后严格按方案执行。试验时，先分子系统联动，子系统的连锁用人工辅助(节点短接或强置)，然后进行全系统联动，试验内容应包括设计要求的各种起停和运转方式、事故状态与非常状态下的停车、各种信号等。总之，应尽可能地充分设想，使之更符合现场实际情况。事故状态可用强置方法模拟，事故点的设置要根据工艺要求确定。

在联动负荷试车前，一定要再对全系统进行一次全面检查，并对操作人员进行培训，确保系统联动负荷试车一次成功。

信号衰减问题的讨论

(1)从PLC主机至I/O站的信号最大衰减值为35dB。因此，电缆敷设前应仔细规划，画出电缆敷设图，尽量缩短电缆长度(长度每增加1km，信号衰减0.8dB)；尽量少用分支器(每个分支器信号衰减14dB)和电缆接头(每个电缆接头信号衰减1dB)。

(2)通信电缆最好采用单总线方式敷设，即由统一的通信干线通过分支器接I/O站，而不是呈星状放射状敷设。PLC主机左右两边的I/O站数及传输距离应尽可能一致，这样能保证一个较好的网络阻抗匹配。

(3)分支器应尽可能靠近I/O站，以减少干扰。

(4)通信电缆末端应接75Ω电阻的BNC电缆终端器，与各I/O柜相连接，将电缆由I/O柜拆下时，带75Ω电阻的终端头应连在电缆网络的一头，以保持良好的匹配。

(5)通信电缆与高压电缆间距至少应保证40cm/kV；必须与高压电缆交叉时，必须垂直交叉。

(6)通信电缆应避免与交流电源线平行敷设，以减少交流电源对通信的干扰。同理，通信电缆应尽量避开大电机、电焊机、大电感器等设备。

(7)通信电缆敷设要避开高温及易受化学腐蚀的地区。

(8)电缆敷设时要按0.05%/℃留有余地，以满足热胀冷缩的要求。

(9)所有电缆接头，分支器等均应连接紧密，用螺钉紧固。

(10)剥削电缆外皮时，切忌损坏屏蔽层，切断金属铂与绝缘体时，一定要用剥线钳，切忌刻伤损坏中心导线。

系统接地问题的讨论

(1)主机及各分支站以上的部分，其接地应用10mm2的编织铜线汇接在一起经单独引下线接至独立的接地网，一定要与低压接地网分开，以避免干扰。系统接地电阻应小于4Ω。PLC主机及各屏、柜与基础底座间要垫3mm厚橡胶使之绝缘、螺栓也要经过绝缘处理。

(2)I/O站设备本体的接地应用单独的引下线引至共用接地网。

(3)通信电缆屏蔽层应在PLC主机侧I/O处理模块处一起汇集接到系统的专用接地网，在I/O站一侧则不应接地。电缆接头的接地也应通过电缆屏蔽层接至专用接地网。要特别提醒的是决不允许电缆屏蔽层有二点接地形成闭合回路，否则易引起干扰。

(4)电源应采用隔离方式，即电源中性线浮地，当不平衡电流出现时将经电源中性线直接进入系统中性点，而不会经保护接地形成回路，造成对PLC运行和干扰。

(5)I/O模块的接地接至电源中性线上。

调试中应注意的问题

(1)系统联机前要进行组态，即确定系统管理的I/O点数，输入寄存器、保持寄存器数、通信端口数及其参数、I/O站的匹配及其调度方法、用户占用的逻辑区大小，等等。组态一经确认，系统便按照一定的约束规则运行。重新组态时，按原组态的约定生成的程序将不能在新的组态下运行，否则会引起系统错乱。因此，第一次组态时一定要慎重，I/O站、I/O点数，寄存器数、通道端口数、用户存储空间等均要留有余地，必须考虑到近期的发展。但是，I/O站、I/O点数、寄存器数、端口数等的设置，都要占用一定的内存，同时延长扫描时间，降低运行速度。因此，余量又不能留得太多。特别要引起注意的是运行中的系统一定不能重新组态。

(2)对于大中型PLC机来说，由于CPU对程序的扫描是分段进行的，每段程序分段扫描完毕，即更新一次I/O点的状态，因而大大提高了系统的实时性。但是，若程序分段不当，也可能引起实时性降低或运行速度减慢的问题。分段不同将显著影响程序运行的时间，特别是对于个别程序段特长的情况尤其如此。一般地说，理想的程序分段是各段程序有大致相当的长度。

结束语

PLC控制系统的安装调试，是一个步调有序的系统工程，步步到位才能使调试成功，本文仅是作者经现场检验的经验总结，文中所述的PLC安装调试流程程序，应用于广东肇庆蓝带啤酒企业内的技术改造中，既缩短了工期，又使调试试车一次成功，取得了令人满意的结果。

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

1 可靠性高，抗干扰能力强

可靠性是电气设备的关键性能。 在 PLC 的设计和制造过程中， 由于采用了现代大规模集成电路技术和严格的生产工艺来制造内部电路，PLC 具有先进的抗干扰能力，使用 PLC 的平均无故障时间通常在 20000 小时以上，这是一般的其他电气设备做不到的。

2 配套齐全，功能完善，适用性强

虽然 PLC 的种类繁多， 但由于其产品的系列化和模块化，且软件包齐全， 用户可灵活组成各种规模和要求不同的控制系统。除了逻辑处理功能外，现代 PLC 大多具有完善的数据运算能力，可用于各种控制领域。 近年来 PLC 的功能单元大量涌现，使PLC 的应用扩展到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加上 PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用 PLC组成各种控制系统变得更加容易。

3 编程语言易学易用

PLC 一般采用易于理解和掌握的梯形图语言及面向工业控制的简单指令编写程序，易于为工程技术人员所接受。 梯形图语言的图形符号和表达方式与继电器电路图相当接近，只用PLC 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人打开了方便之门。

4 维护工作量小，维修方便

PLC 用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备的外部接线。 同时具有很强的自我诊断能力， 能随时查出自身的故障，并显示给技术人员，使技术人员能迅速检查、判断故障的原因。如果是PLC 自身的原因，在维修时只需更换插入式模块及其它易损坏的部件即可，既方便又减少了影响生产的时间，使维护也变得容易起来。

西门子模块6ES7216-2AD23-0XB8接线方法

PLC作为新一代的工业控制器，由于具有通用性好、实用性强、硬件配套齐全、编程简单易学等优点，因而广泛应用于电力、机械、纺织、电子、交通运输、石油化工等行业的自动控制系统中。PLC是专门为工业控制设计的，在设计和制造过程中采取了多层次的抗干扰措施，使系统能在恶劣的工业环境下与强电设备一起工作，运行的稳定性和可靠性很高。PLC整机的平均无故障时间可达几十万小时。

随着相关技术的发展，PLC的功能也越来越强，使用越来越方便。但是，整机的可靠性高只是保系统可靠工作的前提，在设计和安装PLC系统的过程中还要采取相应的措施，才能保系统可靠工作。如果PLC的工作环境过于恶劣，如温度过高、湿度过大、振动和冲击过强，以及电磁干扰严重或安装使用不当等，都会直接影响PLC的正常、安全和可靠运行。如果外围电路的抗干扰措施不当，整个控制系统的可靠性就大大降低。因此，在系统设计时应予以充分的考虑，在硬件上进行适当的配置，并辅以相应的软件，以实现系统故障的防范。PLC控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是整个系统可靠运行的关键。因此，分析研究PLC应用中的可靠性和抗干扰技术是十分必要的。要提高PLC控制系统的可靠性，既要在硬件上采取措施，又要在软件上设计相应的保护程序。

1.PLC控制系统中的干扰源

PLC系统的干扰源根据其来源分为内部干扰源和外部干扰源两类，一般主要包括以下几个方面。

（1）来自电气控制柜设备内部的干扰

①来自PLC系统内部的干扰，主要由PLC系统内部元器件及电路间的电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，数字地、模拟地和系统地处理不当而相互影响，以及元器件间的相互不匹配使用等。这属于PLC制造商对系统内部进行电磁兼容设计的内容，作为使用者是无法改变的。

②电气控制柜中使用诸如大功率变频器和交流接触器等容易产生干扰的器件。此类干扰有电路参数和工作点选择不当而引起的震荡或波形畸变、快速上升的脉冲源以及在信号传送时阻抗的不匹配、器件的物理噪声（如元件热噪声、触点热电势等）。

③由于元器件布局不合理造成的内部信号相互串扰。如线路中存在的电容性元件引起的寄生振荡以及由于电路逻辑设计和系统电气设计不合理所产生的干扰。

（2）来自电气控制柜外部的干扰

①来自电源的干扰。由于PLC系统的正常供电电源均由电网供电，因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多，如高压断路器、隔离开关、大容量变压器等的影响，大型电力设备起停和交直流传动装置引起的谐波，各种电气设备（电动机、空气开关等）、电焊机及电力系统的短路故障等，都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源，但制造工艺等因素使其隔离性并不理想。由于分布电容的存在，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线除了传送各类有效的信息之外，还会受到空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰。这类干扰信号会引起PLC的I/O信号工作异常。

③来自接地系统的干扰。由地线侵入的静电耦合或电磁耦合可对系统产生干扰。在PLC控制系统中，由于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，形成共模噪声，影响系统正常工作。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。若系统地与其他接地处理混乱，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。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。错误的接地不仅会引入干扰信号，接地线本身还会成为天线向外辐射噪声，干扰 PLC控制系统的正常工作。

④按钮、继电器等工作时触点间产生的电弧、静电产生的火花放电、外界的高频加热器、高频淬火设备、杂乱的无线电波信号等带来的干扰等。

（3）其他干扰

①雷击造成的过电压和过电流。

②温度变化引起的接触电阻的变化。

③机械振动。

2.干扰途径

PLC控制系统受到干扰的主要途径有电源线、输入/输出线和空间传播等。电源受干扰后，PLC控制系统的供电质量变差，会引起PLC控制失灵。输入/输出线受干扰后，会出现输入/输出控制紊乱。空中干扰主要以电磁感应和静电感应形式使PLC的CPU出现误操作。

3.PLC控制系统中的抗干扰措施

PLC控制系统的可靠性设计在系统设计中占有重要地位，在实际设计中，应根据应用系统的具体特点和应用环境的具体条件，灵活地选择行之有效的可靠性设计技术和抗干扰措施，全面、合理地考虑系统的软件和硬件设计，从总体上提高系统的抗干扰能力和可靠性。

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，合理有效地抑制干扰，对有些干扰情况还需做具体分析。在实际开发过程中，应充分考虑到对PLC的各种不利因素，在硬件、软件的设计和安装中采取适当的保护措施，才能保证控制系统安全、可靠地运行。

要提高PLC控制系统的可靠性，针对干扰产生的原因，必须从设计阶段就采取相应的抑制措施，常见的措施有提高装置和系统的抗干扰能力、抑制干扰源、切断或衰减电磁干扰的传播途径等，基本的抗干扰措施

工程设计人员仅仅了解抗干扰的原则，掌握抗干扰的最基本措施还不够，许多情况下干扰源对系统的干扰不是那么明显，应综合考虑各方面的因素，在实践中不断总结。在实际的工程设计中通常采用的主要抗干扰措施有：

（1）选择抗干扰能力强的产品

在控制系统的设备选型阶段，考虑到各厂家PLC抗干扰性能的优劣，选型时就需选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC），尤其是抗外部干扰的能力，如采用浮地技术、隔离性能好的PLC。其次还应了解生产厂家给出的抗干扰指标，如共模抑制比、差模抑制比、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等。另外最好的方法是考察该型号PLC在类似工作环境中的使用情况。

（2）采用性能好的电源，抑制电网干扰

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。PLC系统的供电电源一般都采用隔离性能较好的电源，变送器的电源及与PLC有直接电气连接的仪表的供电电源应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的产品，以减少对PLC系统的干扰。

此外，PLC电源要与整个供电系统的动力电源分开，一般在进入PLC系统时加屏蔽隔离变压器。屏蔽隔离变压器的次级侧至PLC系统间必须采用不小于2mm2的双绞线。屏蔽体一般位于一、二次侧两线圈之间并与大地连接，这样就可线圈间的直接耦合。另外，电源谐波比较严重时，可在隔离变压器加滤波器来电源的大部分谐波。必要时可在供电的电源线路上接入低通滤波器，以滤去高频干扰信号。滤波器应放在隔离变压器之前，即先滤波后隔离。分离供电系统，将控制器、I/O通道和其他设备的供电采用各自的隔离变压器分离开来，也有助于抗电网干扰。

（3）电缆的选择和敷设

PLC控制系统的线路中有电源线、输入/输出线、动力线和接地线，布线不当则会造成电磁感应和静电感应等干扰，因此必须按照特定的要求布线。动力电缆为高压大电流线路，PLC系统的配线靠近时会受到干扰，因此布线时要将PLC的输入/输出线与其他控制线分开，不要共用一条电缆。开关量信号线与模拟量信号线也应分开布线，而且后者应采用屏蔽线，并且将屏蔽层接地。数字传送线也要采用屏蔽线，并且要将屏蔽层接地。外部布线时应将控制电缆、动力电缆、输入/输出线分开且单独布线，相互之间一般应保持30cm以上的间距。当实际情况只能允许在同一线槽布线时，就用金属板把控制电缆、动力电缆、输入/输出线间隔开来并屏蔽，金属板还必须接地。隔离变压器二次侧的电源线要采用2mm2以上的铜芯聚绝缘双绞软线。经过这样处理的电源线、输入/输出线与动力线就可以减少外界磁场及相互之间的干扰。

（4）安装中的抗干扰措施

PLC控制系统所处的环境对其自身的抗干扰也有一定的关系，因此在安装时应注意以下几个方面。

①滤波器、隔离稳压器应设在PLC控制柜的电源进线口处，不让干扰进入控制柜内，或尽量缩短进线距离。

②PLC控制柜应尽可能远离高压柜、大动力设备和高频设备。

③PLC要尽可能远离继电器之类的电磁线圈和容易产生电弧的触点。

④PLC要远离发热的电气设备或其他热源，并放在通风良好的位置上。

⑤PLC的外部要有可靠的防水措施，以防止雨水进入，造成机器损坏。

（5）正确选择接地点，完善接地系统

接地的目的通常有两个，一是为了安全，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3种。PLC控制系统属于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控制系统的接地线一般采用一点接地和串联一点接地的方式，最好单独接地，也可以与其他设备公共接地，但严禁与其他设备串连接地。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的方式，即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 20mm2的铜导线，总母线使用截面大于60mm2的铜排。接地极的接地电阻应小于2Ω，接地极最好埋在距建筑物10～15m远处，而且PLC系统的接地点必须与强电设备的接地点相距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。连接接地线时，应注意以下几点：

①PLC控制系统单独接地。

②PLC系统的接地端是抗干扰的中性端子，正确接地可以有效电源系统的共模干扰。

③PLC系统的接地线至少用20mm2的专用接地线，以防止感应电的产生。

④输入/输出信号电缆的屏蔽线应与接地端子连接，且接地良好。

（6）外围设备干扰的抑制

①PLC输入/输出端子的保护

当输入信号源为感性元件，输出驱动的负载为感性元件时，对于直流电路应在其两端并联续流二极管。对于交流电路，应在其两端并联阻容吸收电路。其作用是为了防止在感性输入或输出电路断开时产生很高的感应电势或浪涌电流对PLC输入/输出端和内部电源的冲击，若PLC的驱动元件主要是电磁阀和交流接触器线圈，应在PLC输出端与驱动元件之间增加光电隔离的过零型固态继电器。

②输入/输出信号的防错

当输出元件为双向晶闸管或晶体管而外部负载又很小时，因为这类输出元件在关断时有较大的漏电流，使输入电路和外部负载电路不易关断，导致输入/输出信号的错误，为此应在这类输入/输出端并联旁路电阻，以减小PLC的输入电流和外部负载上的电流。

③漏电流

当采用接近开关、光电开关等直流两线式传感器输入信号时，若漏电流较大，应考虑由此而产生的误动作，使PLC输入信号不能关断。一般在PLC的输入端子上接一旁路电阻，以减少输入阻抗。同样用双向晶闸管输出时，为避免漏电流等原因引起的输出元件关断不了，也可以在输出端并联一旁路电阻。

④浪涌电压

在PLC触点（开关量）输出的场合，不管PLC本身有无抗干扰措施，都应采用RC吸收回路（交流负载）或并接续流二级管（直流负载），以吸收感性负载产生的浪涌电压。

⑤冲击电流

用晶体管或双向晶闸管输出模块驱动白炽灯之类的负载时，为保护输出模块，应在PLC输出端并接旁路电阻或与负载串联限流电阻。

（7）电磁干扰的抑制

根据干扰模式的不同，PLC控制系统的电磁干扰分为共模干扰和差模干扰。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等在信号线上感应的电压叠加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电时，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（这是PLC系统I/O模块损坏率较高的主要原因）。这种共模干扰可为直流，也可为交流。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的感应以及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压。这种电压叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。为了保证PLC控制系统在工业环境中免受或减少电磁干扰，一般采用隔离和屏蔽的方法。

（8）软件抗干扰措施

由于电磁干扰的复杂性，要根本干扰的影响是不可能的，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。

由于噪声、开关的误动作、模拟信号误差等因素的影响，PLC的外部开关量和模拟量输入信号会出现错误，引起程序判断失误，造成事故。当按钮、开关作为输入信号时，则不可避免产生抖动。如果输入信号是继电器/接触器触点，有时会产生瞬间跳动，引起系统误动作。在这种情况下，可采用定时器延时来去掉抖动，定时时间根据触点抖动情况和系统要求的响应速度而定，这样可保证触点确实稳定闭合（或断开）后才执行特定的任务处理。

对于模拟信号可采用多种软件滤波方法来提高数据的可靠性。连续采样多次，采样间隔根据Ａ/Ｄ转换时间和信号的变化频率而定。采样数据先后存放在不同的数据寄存器中，经比较后取中间值或平均值作为当前输入值。常用的数字滤波方法有程序判断滤波、中值滤波、滑动平均值滤波、防脉冲干扰平均值滤波、算术平均值滤波、去极值平均滤波等。

①程序判断滤波适用于对采样信号因受到随机干扰或传感器不稳定而引起的失真进行滤波。设计时根据经验确定两次采样允许的最大偏差，若先后两次采样的信号差值大于偏差，表明输入是干扰信号，应去掉，用上次采样值作为本次采样值。若差值不大于偏差，则本次采样值有效。

②中值滤波是连续输入3个采样信号，从中选择中间值作为有效采样信号。

③滑动平均值滤波是将数据存储器的一个区域（20个单元左右）作为循环队列，每次数据采集时先去掉队首的一个数据，再把新数据放入队尾，然后求平均值。

④去极值平均滤波是连续采样n次，求数据的累加和，同时找出其中的最大值和最小值，从累加和中减去最大值和最小值，再求（n－2）个数据的平均值作为有效的采样值。

⑤算术平均值滤波是求连续输入的n个采样数据的算术平均值作为有效的信号。它不能明显的脉冲干扰，只是削弱其影响。要提果可采用去极值平均滤波。

⑥防脉冲干扰平均值滤波是连续进行4次采样，去掉其中的最大值和最小值，再求剩下的两个数据的平均值。它实际上是去极值平均滤波的特例。

在设计中还可以用线性插值法、二次抛物线插值法或分段曲线拟合等方法对数据进行非线性补偿，提高数据的线性度。也可采用零位补偿或自动零跟踪补偿等方法来处理零漂，修正误差，提高采样数据的精度。

另外还可进行信号相容性检查，包括开关信号之间的状态是否矛盾，模拟信号值的变化范围是否正常，开关量信号与模拟量信号之间是否一致，以及各信号的时序关系是否正确等。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，并通过设置软件陷阱等方法来提高软件结构的可靠性。

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