【摘 要】近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和微處理器技術(shù)的飛速發(fā)展，以及人們對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)的追求，西門子可編程序控制器（Programmable Logic Controller）技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域之中的功用也越來(lái)越受到人們的關(guān)注與重視。科學(xué)有效地利用西門子PLC技術(shù)能夠極大程度上減少工作強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)“以人為本”的工作理念。然而，西門子PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用中常常出現(xiàn)一些問(wèn)題，本文就著重對(duì)其運(yùn)用中的一些問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出相關(guān)針對(duì)性意見(jiàn)，力求最大程度上保證PLC的正常工作。

【關(guān)鍵詞】西門子PLC；應(yīng)用；問(wèn)題；策略

一、西門子可編程序控制器（PLC）的基本結(jié)構(gòu)

西門子PLC從結(jié)構(gòu)方面看，其主要有六個(gè)部分組成，該結(jié)構(gòu)構(gòu)成直接關(guān)系著其具體的工作狀態(tài)。為此，充分地了解西門子PLC的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，對(duì)于認(rèn)識(shí)其工作原理有著重要的意義。西門子PLC結(jié)構(gòu)組成如下：

（1）核心CPU模塊。CPU模塊是西門子PLC的核心模塊，其主要由存儲(chǔ)器和微處理器兩部分構(gòu)成。其主要的工作任務(wù)是不斷地搜集相關(guān)外界輸入信號(hào)，并執(zhí)行用戶編輯的有關(guān)程序，刷新整體系統(tǒng)輸出。存儲(chǔ)器則主要用來(lái)儲(chǔ)存用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)信息和程序。

（2）電源模塊。電源模塊主要為PLC提供電力供應(yīng)和保障，其功用在于將交流220V轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?4V電，并為背板總線提供5V的直流電，再通過(guò)背板提供網(wǎng)線5V的直流電。

（3）模擬量輸入輸出和數(shù)字量模塊。模擬輸入模塊的主要功用在于采集相關(guān)的輸入信號(hào)。例如，模擬量輸入和數(shù)字量等。其分別采集按鈕、開(kāi)關(guān)、電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和相關(guān)變送器等的輸入。數(shù)字量輸出模塊主要接觸器、閥體和報(bào)警裝置等進(jìn)行操控，而模擬量輸出模塊則主要對(duì)變頻器和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制。

（4）接口模塊。接口模塊的主要功用在于擴(kuò)大PLC的總?cè)萘浚瑫r(shí)也為擴(kuò)展模塊提供電力供應(yīng)。

（2）（5）通信模塊。通信模塊主要用于PLC與遠(yuǎn)程I/O之間，PLC之間，PLC與計(jì)算機(jī)和智能設(shè)備之間的相關(guān)通信，可以將PLC接入到MPI，AS-I，PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)等。

（3）（6）編程設(shè)備模塊。西門子PLC采用的編程設(shè)備是STEP7的計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)顯示器屏幕上進(jìn)行相關(guān)文本程序和圖形程序的編輯，也可下載相關(guān)的程序到CPU之上，或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)PLC進(jìn)行遠(yuǎn)距離的編程。

二、干擾西門子PLC運(yùn)行的相關(guān)因素及其應(yīng)對(duì)策略

如今，可編程邏輯控制器（PLC）被廣泛地應(yīng)用到了冶金、制藥、電力、石油、化工、建材、環(huán)保、交通運(yùn)輸、文化娛樂(lè)及煙草等各個(gè)領(lǐng)域。它在提高經(jīng)濟(jì)效益、改善工作環(huán)境的同時(shí)，其安全性也越來(lái)越受到社會(huì)的普遍關(guān)注。筆者結(jié)合自身工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的資料的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)影響PLC運(yùn)行的因素主要有以下幾個(gè)方面：

（一）電源電網(wǎng)對(duì)PLC的干擾

電源電網(wǎng)本身會(huì)產(chǎn)生一定的頻率波動(dòng)，這種頻率的波動(dòng)會(huì)直接對(duì)PLC系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，并且直接影響到其工作的穩(wěn)定性與可靠性。當(dāng)PLC系統(tǒng)在繁密電網(wǎng)覆蓋區(qū)域工作時(shí)，其將受到空間范圍內(nèi)的電磁波的干擾，在線路上感應(yīng)出電流和電壓。尤其當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生諧波反應(yīng)、電網(wǎng)短路瞬態(tài)沖擊等電磁波干擾。雖然PLC采取的是隔離電源方式，但是在此狀態(tài)下也會(huì)受到一定程度上的影響，導(dǎo)致工作狀態(tài)不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的程序錯(cuò)誤。面對(duì)電源引入式的干擾因素，我們?cè)诎惭bPLC電源時(shí)候，應(yīng)當(dāng)采取在線式不間斷供電電源（UPS）為PLC提供電源保障，如此方式能有有效地消除電源因素的干擾。

（二）信號(hào)線對(duì)PLC的干擾。

信號(hào)線對(duì)PLC也會(huì)產(chǎn)生一定的干擾影響，其影響途徑主要有兩種：一方面，由于變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電源串入所造成的電網(wǎng)干擾；二是由于信號(hào)線受到一定空間電磁輻射造成的干擾。信號(hào)引入式干擾會(huì)造成I/O信號(hào)工作的異常反應(yīng)，測(cè)量精確度也會(huì)受到巨大的沖擊，信號(hào)之間產(chǎn)生干擾，引起數(shù)據(jù)變化和系統(tǒng)錯(cuò)誤，情況嚴(yán)重甚至?xí)斐上嚓P(guān)元件的損傷。為此，要特別關(guān)注此種干擾。

要想有效地減少和避免動(dòng)力電纜所產(chǎn)生的電磁輻射干擾，應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)地方式鋪設(shè)相關(guān)電纜設(shè)備。例如動(dòng)力電纜可以采取地下填埋式鋪設(shè)，PROFIBUS電纜可以采取架空式線路。除此之外，不同類型的信號(hào)采取分層分類的方式進(jìn)行鋪設(shè)，避免動(dòng)力電源和信號(hào)傳送使用同一電纜，以及動(dòng)力電纜和信號(hào)線平行靠近鋪設(shè)，以便減少此類電磁干擾。

（三）外界環(huán)境對(duì)PLC的干擾

PLC正常的工作需要一定的外部環(huán)境。例如，溫度、濕度、空氣和穩(wěn)定性。在現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中，由于工作環(huán)境變化而造成PLC工作失常的實(shí)例甚多。為此，在工廠生產(chǎn)過(guò)程中要保證PLC的正常運(yùn)行必要從其外在工作環(huán)境入手。在溫度上，盡量保持0℃-55℃，避免將其安裝在發(fā)熱量大的器件周圍，同時(shí)保持足夠的通風(fēng)散熱空間。濕度上，要將空氣濕度控制在85%以下，避免濕度過(guò)大而影響其絕緣性?？諝馍?，盡量避免與易燃性和腐蝕性氣體的接觸，在粉塵性和腐蝕性氣體較嚴(yán)重的環(huán)境下，應(yīng)當(dāng)將其放置于密閉的控制柜中，從而使其得到有效地保護(hù)。此外，還要注重其減震性。在生產(chǎn)工作過(guò)程中要將其遠(yuǎn)離震動(dòng)源，防止頻繁震動(dòng)和連續(xù)震動(dòng)。為了有效地避免震動(dòng)干擾，可以采用相應(yīng)的減震措施，例如使用減震膠減免震動(dòng)等方式。

三、總結(jié)

總而言之，干擾PLC控制系統(tǒng)因素眾多，不僅涉及到相應(yīng)的輸入輸出設(shè)備，而且還與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有重要聯(lián)系，如溫度、濕度、空氣狀況和震動(dòng)等對(duì)PLC都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。因此，PLC在應(yīng)用中，找出問(wèn)題源頭，綜合考慮多種因素。才能有效抑制干擾，促使PLC正常工作。

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