西門子6SE6420-2UD27-5CA1

 5.2控制規(guī)模
控制規(guī)模代表PLC控制能力，看其能對多少輸入、輸出點及對多少路模擬進(jìn)行控制。
控制規(guī)模與速度有關(guān)。因為規(guī)模大了，用戶程序也長，執(zhí)行指令的速度不快，勢必延長PLC循環(huán)的時間，也必然會延長PLC對輸入信號的響應(yīng)。為了避免這個情況，PLC的工作速度就要快。所以，大型PLC的工作速度總是比小的要快。
控制規(guī)模還與內(nèi)存區(qū)的大小有關(guān)。規(guī)模大，用戶程序長，要求有更大的用戶存儲區(qū)。同時點數(shù)多，系統(tǒng)的存儲器輸入、輸出的信號區(qū)（輸入輸出繼電器區(qū)或稱輸入、輸出映射區(qū)）也大。這個區(qū)大，相應(yīng)地內(nèi)部器件（解釋見后）也要增多，這些都要求有更大的系統(tǒng)存儲區(qū)。
西門子擴展模塊代理商
控制規(guī)模還與輸入、輸出電路數(shù)有關(guān)。如控制規(guī)模為1024點，那就得有1024條I/O電路。這些電路集成于I/O模塊中，而每個模塊有多少路的I/O點總是有數(shù)的。所以，規(guī)模大，所使用的模塊也多。
控制規(guī)模還與PLC指令系統(tǒng)有關(guān)。規(guī)模大的PLC指令條數(shù)多，指令的功能也強，才能應(yīng)付對點數(shù)多的系統(tǒng)進(jìn)行控制的需要。
控制規(guī)模是對PLC其它性能指標(biāo)起著制約作用的指標(biāo)；也是PLC劃分為微、小、中、大和特大型
5.3組成模塊
PLC的結(jié)構(gòu)雖有箱體及模塊式之分，但從質(zhì)上看，箱體也是模塊，只是它集成了更多的功能。在此，不妨把PLC的模塊組成當(dāng)作所有PLC的結(jié)構(gòu)性能。
這個性能含義是指某型號PLC具有多少種模塊，各種模塊都有什么規(guī)格，并各具什么特點。
一般講，規(guī)模大的PLC，檔次高的PLC模塊的種類也多，規(guī)格也多，反映它的特點的性能指標(biāo)也高。但模塊的功能則單一些。相反，小型PLC、檔次低的PLC模塊種類也少，規(guī)格也少，指標(biāo)也低。但功能則多樣些，以至于集成為箱體。
組成PLC的模塊是PLC的硬件基礎(chǔ)，只有弄清所選用的PLC都具有那些模塊及其特點，才能正確選用模塊，去組成一臺完整的PLC，以滿足控制系統(tǒng)對PLC的要求。
常見的PLC模塊有：
CPU模塊，它是PLC的硬件核心。PLC的主要性能，如速度、規(guī)模都由它的性能來體現(xiàn)。
電源模塊，它為PLC運行提供內(nèi)部工作電源，而且，有的還可為輸入信號提供電源。
I/O模塊，它集成了I/O電路，并依點數(shù)及電路類型劃分為不同規(guī)格的模塊。
內(nèi)存模塊，它主要存儲用戶程序，有的還為系統(tǒng)提供輔加的工作內(nèi)存。在結(jié)構(gòu)上內(nèi)存模塊都是附加于CPU模塊之中。
底板、機架模塊，它為PLC各模塊的安裝提供基板，并為模塊間的提供總線。若干底板間的有的用接口模塊，有的用總線接口。不同廠家或同一廠家但不同類型的PLC都不大相同。
箱體式的小型PLC的主箱體就是把上述幾種模塊集成在一個箱體內(nèi)的，并依可能提供I/O點數(shù)的多少，劃分為不同的規(guī)格。
箱體式的PLC還有I/O擴展箱體，它不含CPU，僅有電源及I/O單元的功能。擴展箱體也依I/O點數(shù)的多少劃分有不同的規(guī)格

常見報警原因 

1. 電源電壓過高
2. 電源波動
3. 電源側(cè)其他設(shè)備引起的操作過電壓
2. 負(fù)載能量回饋
3. 大慣量負(fù)載減速過程
4. 位能性負(fù)載
5. 負(fù)載突變（突然減載）
3. 硬件問題
4. 變頻器直流電壓檢測回路有問題

常見處理辦法

• 檢查進(jìn)線電壓，保證電源電壓在允許范圍內(nèi)
• 大慣量負(fù)載延長減速時間P1121。
• 大慣量負(fù)載減速或位能負(fù)載在必要時使用制動單元+制動電阻（對于MM440 75kw以下，內(nèi)置了制動單元）。
• 在變頻器停止輸出的情況下檢查參數(shù)r0026（正常值為500-600），并用電壓表實測DC+,DC-兩端電壓，如果所測量值與r0026不符，說明直流回路的檢測回路存在問題，建議維修。

案例集西門子6SE6420-2UD27-5CA1應(yīng)用領(lǐng)域

常見處理辦法

1. 由電機負(fù)載大引起的A0501請檢查以下幾點
2. 檢查電動機是否過載，通過變頻器r0027查看電機當(dāng)前電流是否已經(jīng)超過電機額定電流
3. 如果在大慣量負(fù)載加速過程中出現(xiàn)A0501，請適當(dāng)延長斜坡上升時間
4. 需要較大啟動轉(zhuǎn)矩的重載應(yīng)用時，啟動出現(xiàn)A0501電機不轉(zhuǎn)，請適當(dāng)增大電壓提升P1310
5. PID控制經(jīng)常出現(xiàn)A0501，請檢查模擬量反饋信號是否受到干擾波動很大，適當(dāng)增大模擬量信號濾波時間，適當(dāng)調(diào)整PI參數(shù)
6. 如果變頻器啟動本身就在旋轉(zhuǎn)的電機，啟動時有可能出現(xiàn)A0501，嚴(yán)重情況可能導(dǎo)致F0001，激活捕捉再啟動功能
7. 注意：潛水泵、壓縮機、羅茨風(fēng)機不同于普通的供水泵和離心風(fēng)機和屬于重負(fù)載應(yīng)用
2. 由變頻器過溫引起的A0501請檢查以下幾點
3. 變頻器的輸出電流是否已經(jīng)超過變頻器額定電流
4. 變頻器工作環(huán)境溫度是否過高
5. 變頻器風(fēng)扇是否工作正常
3. 由電機參數(shù)問題引起的A0501
4. 檢查設(shè)置的電機銘牌數(shù)據(jù)與電機接線方式（星接/角接）是否一致

常見報警原因
 

1. 電機負(fù)載大，由負(fù)載大導(dǎo)致電機電流較大達(dá)到了電流限幅值，變頻器出現(xiàn)A0501
2. 電動機過載
3. 大慣量負(fù)載加速時間太短需要較大啟動轉(zhuǎn)矩的設(shè)備的啟動過程（包括電動機堵轉(zhuǎn)）
4. PID控制，反饋信號受到干擾波動較大，PI參數(shù)不合適
5. 啟動正在旋轉(zhuǎn)的電機
2. 變頻器過溫
3. 變頻器過載（過溫），由變頻器過溫導(dǎo)致變頻器輸出能力下降。引起A0501
3. 電機參數(shù)問題
4. 電機參數(shù)不準(zhǔn)確

案例集6SE6420-2UD25-5CA1應(yīng)用領(lǐng)域

PLC控制系統(tǒng)的線路中有電源線、輸入/輸出線、動力線和接地線，布線不當(dāng)則會造成電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)等干擾，因此必須按照特定的要求布線。動力電纜為高壓大電流線路，PLC系統(tǒng)的配線靠近時會受到干擾，因此布線時要將PLC的輸入/輸出線與其他控制線分開，不要共用一條電纜。開關(guān)量信號線與模擬量信號線也應(yīng)分開布線，而且后者應(yīng)采用屏蔽線，并且將屏蔽層接地。數(shù)字傳送線也要采用屏蔽線，并且要將屏蔽層接地。外部布線時應(yīng)將控制電纜、動力電纜、輸入/輸出線分開且單獨布線，相互之間一般應(yīng)保持30cm以上的間距。當(dāng)實際情況只能允許在同一線槽布線時，就用金屬板把控制電纜、動力電纜、輸入/輸出線間隔開來并屏蔽，金屬板還必須接地。隔離變壓器二次側(cè)的電源線要采用2mm2以上的銅芯聚氯乙烯絕緣雙絞軟線。經(jīng)過這樣處理的電源線、輸入/輸出線與動力線就可以減少外界磁場及相互之間的干擾。

　?。?）安裝中的抗干擾措施

　　PLC控制系統(tǒng)所處的環(huán)境對其自身的抗干擾也有一定的關(guān)系，因此在安裝時應(yīng)注意以下幾個方面。

　?、贋V波器、隔離穩(wěn)壓器應(yīng)設(shè)在PLC控制柜的電源進(jìn)線口處，不讓干擾進(jìn)入控制柜內(nèi)，或盡量縮短進(jìn)線距離。

　?、赑LC控制柜應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離高壓柜、大動力設(shè)備和高頻設(shè)備。

　　③PLC要盡可能遠(yuǎn)離繼電器之類的電磁線圈和容易產(chǎn)生電弧的觸點。

　?、躊LC要遠(yuǎn)離發(fā)熱的電氣設(shè)備或其他熱源，并放在通風(fēng)良好的位置上。

　?、軵LC的外部要有可靠的防水措施，以防止雨水進(jìn)入，造成機器損壞。

　　（5）正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)

　　接地的目的通常有兩個，一是為了安全，二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。

　　系統(tǒng)接地方式有浮地方式、直接接地方式和電容接地3種。PLC控制系統(tǒng)屬于高速低電平控制裝置，應(yīng)采用直接接地方式。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號交換頻率一般都低于1MHz，所以PLC控制系統(tǒng)的接地線一般采用一點接地和串聯(lián)一點接地的方式，單獨接地，也可以與其他設(shè)備公共接地，但嚴(yán)禁與其他設(shè)備串連接地。集中布置的PLC系統(tǒng)適于并聯(lián)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。如果裝置間距較大，應(yīng)采用串聯(lián)一點接地的方式，即用一根大截面銅母線（或絕緣電纜）連接各裝置的柜體中心接地點，然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面大于20mm2的銅導(dǎo)線，總母線使用截面大于60mm2的銅排。接地極的接地電阻應(yīng)小于2Ω，接地極埋在距建筑物10～15m遠(yuǎn)處，而且PLC系統(tǒng)的接地點必須與強電設(shè)備的接地點相距10m以上。

　　信號源接地時，屏蔽層應(yīng)在信號側(cè)接地，不接地時應(yīng)在PLC側(cè)接地。信號線中間有接頭時，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免多點接地。多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理。連接接地線時，應(yīng)注意以下幾點：

　?、貾LC控制系統(tǒng)單獨接地。

　?、赑LC系統(tǒng)的接地端是抗干擾的中性端子，正確接地可以有效消除電源系統(tǒng)的共模干擾。

　　③PLC系統(tǒng)的接地線至少用20mm2的接地線，以防止感應(yīng)電的產(chǎn)生。

　?、茌斎?輸出信號電纜的屏蔽線應(yīng)與接地端子連接，且接地良好。

　?。?）外圍設(shè)備干擾的抑制

　?、貾LC輸入/輸出端子的保護(hù)

　　當(dāng)輸入信號源為感性元件，輸出驅(qū)動的負(fù)載為感性元件時，對于直流電路應(yīng)在其兩端并聯(lián)續(xù)流二極管。對于交流電路，應(yīng)在其兩端并聯(lián)阻容吸收電路。其作用是為了防止在感性輸入或輸出電路斷開時產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢或浪涌電流對PLC輸入/輸出端和內(nèi)部電源的沖擊，若PLC的驅(qū)動元件主要是電磁閥和交流接觸器線圈，應(yīng)在PLC輸出端與驅(qū)動元件之間增加光電隔離的過零型固態(tài)繼電器。

　　②輸入/輸出信號的防錯

　　當(dāng)輸出元件為雙向晶閘管或晶體管而外部負(fù)載又很小時，因為這類輸出元件在關(guān)斷時有較大的漏電流，使輸入電路和外部負(fù)載電路不易關(guān)斷，導(dǎo)致輸入/輸出信號的錯誤，為此應(yīng)在這類輸入/輸出端并聯(lián)旁路電阻，以減小PLC的輸入電流和外部負(fù)載上的電流。

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　　當(dāng)采用接近開關(guān)、光電開關(guān)等直流兩線式傳感器輸入信號時，若漏電流較大，應(yīng)考慮由此而產(chǎn)生的誤動作，使PLC輸入信號不能關(guān)斷。一般在PLC的輸入端子上接一旁路電阻，以減少輸入阻抗。同樣用雙向晶閘管輸出時，為避免漏電流等原因引起的輸出元件關(guān)斷不了，也可以在輸出端并聯(lián)一旁路電阻。

　　④浪涌電壓

　　在PLC觸點（開關(guān)量）輸出的場合，不管PLC本身有無抗干擾措施，都應(yīng)采用RC吸收回路（交流負(fù)載）或并接續(xù)流二級管（直流負(fù)載），以吸收感性負(fù)載產(chǎn)生的浪涌電壓。

　?、輿_擊電流

　　用晶體管或雙向晶閘管輸出模塊驅(qū)動白熾燈之類的負(fù)載時，為保護(hù)輸出模塊，應(yīng)在PLC輸出端并接旁路電阻或與負(fù)載串聯(lián)限流電阻。

　?。?）電磁干擾的抑制

　　根據(jù)干擾模式的不同，PLC控制系統(tǒng)的電磁干擾分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射等在信號線上感應(yīng)的電壓疊加所形成。共模電壓有時較大，特別是采用隔離性能差的配電器供電時，變送器輸出信號的共模電壓普遍較高，有的可高達(dá)130V以上。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這是PLC系統(tǒng)I/O模塊損壞率較高的主要原因）。這種共模干擾可為直流，也可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間的感應(yīng)以及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓。這種電壓疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。為了保證PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)環(huán)境中免受或減少電磁干擾，一般采用隔離和屏蔽的方法。

　　（8）軟件抗干擾措施

　　由于電磁干擾的復(fù)雜性，要根本消除干擾的影響是不可能的，因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計和組態(tài)時，還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。

　　由于噪聲、開關(guān)的誤動作、模擬信號誤差等因素的影響，PLC的外部開關(guān)量和模擬量輸入信號會出現(xiàn)錯誤，引起程序判斷失誤，造成事故。當(dāng)按鈕、開關(guān)作為輸入信號時，則不可避免產(chǎn)生抖動。如果輸入信號是繼電器/接觸器觸點，有時會產(chǎn)生瞬間跳動，引起系統(tǒng)誤動作。在這種情況下，可采用定時器延時來去掉抖動，定時時間根據(jù)觸點抖動情況和系統(tǒng)要求的響應(yīng)速度而定，這樣可保證觸點確實穩(wěn)定閉合（或斷開）后才執(zhí)行特定的任務(wù)處理。