江蘇西門子PLC模塊一級(jí)代理商

本公司代理西門子全系列PLC模塊， 其中包括西門子S7-200PLC，西門子S7-300PLC，西門子S7-400PLC，西門子SIMATIC S7-1200，西門子SIMATIC S7-1500,西門子SMART 200PLC，如有需要，歡迎詢價(jià)采購(gòu)。

西門子模塊代理商-拓關(guān)自動(dòng)化有限公司是德國(guó)西門子(自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán))產(chǎn)品的*合作伙伴，西門子PLC產(chǎn)品一級(jí)代理商，可承接各類自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程項(xiàng)目，是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的專業(yè)公司。

十幾年風(fēng)雨兼程，十幾年自強(qiáng)不息，公司始終秉承“團(tuán)結(jié)、務(wù)實(shí)、創(chuàng)新、奮進(jìn)”的理念，恪守“品質(zhì)為本，客戶*”的原則。經(jīng)過眾多的合作伙伴的信任支持和科技人的辛勤耕耘，公司在同行業(yè)中脫穎而出，成就了現(xiàn)在擁有專業(yè)的，專業(yè)的銷售團(tuán)隊(duì)，完善的售后服務(wù)，科學(xué)的管理體系的自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)I(yè)的公司。如今豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，良好的商業(yè)信譽(yù)讓起水科技在眾多的合作伙伴中贏得了良好的口碑

為了提高PLC系統(tǒng)的抗*力，我們從一開始設(shè)計(jì)的時(shí)候就應(yīng)該花心思。下面分享一下在設(shè)計(jì)時(shí)的一些注意事項(xiàng)，希望大家有則改之無則加勉。

在進(jìn)行具體工程的抗干擾設(shè)計(jì)時(shí)，我們可以選擇有較高抗*力的產(chǎn)品，采取抑制干擾源、切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑和利用軟件手段等措施，來提高裝置和系統(tǒng)的抗*力。

江蘇西門子PLC模塊一級(jí)代理商

1、采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾

對(duì)于PLC控制器供電的電源，應(yīng)采用非動(dòng)力線路供電，直接從低壓配電室的主母線上采用線供電。選用隔離變壓器，且變壓器容量應(yīng)比實(shí)際需要大1.2～1.5倍左右，還可在隔離變壓器前加入濾波器。

對(duì)于變送器和共用信號(hào)儀表供電應(yīng)選擇分布電容小、采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)的配電器。控制器和I/O系統(tǒng)分別由各自的隔離變壓器供電，并與主電路電源分開。PLC控制器的24V直流電源盡量不要給外圍的各類傳感器供電,以減少外圍傳感器內(nèi)部或供電線路短路故障對(duì)PLC控制器的干擾。此外，為保證電網(wǎng)饋電不中斷，可采用在線式不間斷供電電源(UPS)供電，UPS具備過壓、欠壓保護(hù)功能、軟件監(jiān)控、與電網(wǎng)隔離等功能，可提高供電的安全可靠性。對(duì)于一些重要的設(shè)備，交流供電電路可采用雙路供電系統(tǒng)。

2、正確選擇電纜的和實(shí)施敷設(shè)，消除可編程控制器、人機(jī)界面的空間輻射干擾。

不同類型的信號(hào)分別由不同電纜傳輸，采用遠(yuǎn)離技術(shù)，信號(hào)電纜按傳輸信號(hào)種類分層敷設(shè)，相同類型的信號(hào)線采用雙絞方式。嚴(yán)禁用同一電纜的不同導(dǎo)線同時(shí)傳送動(dòng)力電源和信號(hào)，避免信號(hào)線與動(dòng)力電纜靠近平行敷設(shè)，增大電纜之間的夾角，以減少電磁干擾。為了減少動(dòng)力電纜尤其是變頻裝置饋電電纜的輻射電磁干擾，從干擾途徑上阻隔干擾的侵入，要采用屏蔽電力電纜。

3、PLC控制器輸入輸出通道的抗干擾措施。

輸入模塊的濾波可以降低輸入信號(hào)的線間的差模干擾。為了降低輸入信號(hào)與大地間的共模干擾，PLC控制器要良好接地。輸入端有感性負(fù)載時(shí)，對(duì)于交流輸入信號(hào)，可在負(fù)載兩端并接電容和電阻，對(duì)于直流輸入信號(hào)可并接續(xù)流二極管。為了抑制輸入信號(hào)線間的寄生電容、與其他線間的寄生電容或耦合所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，可采用RC浪涌吸收器。

輸出為交流感性負(fù)載，可在負(fù)載兩端并聯(lián)RC浪涌吸收器；若為直流負(fù)載，可并聯(lián)續(xù)流二極管，也要盡可能靠近負(fù)載。對(duì)于開關(guān)量輸出的場(chǎng)合，可以采用浪涌吸收器或晶閘管輸出模塊。另外，采用輸出點(diǎn)串接中間繼電器或光電耦合措施，可防止PLC控制器輸出點(diǎn)直接接入電氣控制回路，在電氣上*隔離。

4、PLC控制器抗干擾的軟件措施。

由于電磁干擾的復(fù)雜性，僅采取硬件抗干擾措施是不夠的，要用PLC控制器的軟件抗干擾技術(shù)來加以配合,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。采用數(shù)字濾波和工頻整形采樣、定時(shí)校正參考點(diǎn)電位等措施，有效消除周期性干擾、防止電位漂移。采用信息冗余技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件標(biāo)志位；采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件保護(hù)等。例如對(duì)開關(guān)量輸入信號(hào)，采用定時(shí)器延時(shí)的方式多次讀入，結(jié)果*再確認(rèn)有效，提高了軟件的可靠性。

5、正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)。

良好的接地是保證PLC控制器可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害，還可以抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制器抗電磁干擾的重要措施之一。

PLC控制器屬高速低電平控制裝置，應(yīng)采用直接接地方式。為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給PLC控制器接上地線，接地點(diǎn)應(yīng)與動(dòng)力設(shè)備的接地點(diǎn)分開。若達(dá)不到這種要求，也必須做到與其他設(shè)備公共接地，禁止與其他設(shè)備串聯(lián)接地。接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC控制器。集中布置的PLC控制器適于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式，各裝置的柜體中心接地點(diǎn)以單獨(dú)的接地線引向接地極。分散布置的PLC控制器，應(yīng)采用串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。接地極的接地電阻小于2Ω，接地極埋在距建筑物10～15m遠(yuǎn)處，而且PLC控制器接地點(diǎn)必須與強(qiáng)電設(shè)備接地點(diǎn)相距10m以上。如果要用擴(kuò)展單元，其接地點(diǎn)應(yīng)與基本單元的接地點(diǎn)接在一起。

信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地；信號(hào)源不接地時(shí)，應(yīng)在PLC控制器側(cè)接地。信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，各屏蔽層應(yīng)相互連接好。選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接地，要避免多點(diǎn)接地。

6、正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)。

在選擇設(shè)備時(shí)，首先要了解國(guó)產(chǎn)PLC生產(chǎn)廠家給出的抗干擾指標(biāo)，如共模抑制比、差模抑制比、耐壓能力、允許在多大電場(chǎng)強(qiáng)度和多高頻率的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境中工作等，要選擇有較高抗*力的產(chǎn)品，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的可編程控制器、人機(jī)界面HMI。

可編程控制器、人機(jī)界面現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)的抗干擾問題，是復(fù)雜而細(xì)致的?？垢蓴_性設(shè)計(jì)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，涉及到具體的輸入輸出設(shè)備和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的具體環(huán)境，要求我們要綜合考慮各方面的因素，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，從減少干擾源、切斷干擾途徑等方面進(jìn)行全面的考慮，充分利用各種抗干擾措施來進(jìn)行可編程控制器、人機(jī)界面的設(shè)計(jì)。才能真正提高可編程控制器、人機(jī)界面HMI現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)的抗*力，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

伺服系統(tǒng)是機(jī)電產(chǎn)品中的重要環(huán)節(jié)，它能提供zui高水平的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和扭矩密度，所以拖動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是用交流伺服驅(qū)動(dòng)取替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓、直流、步進(jìn)和AC變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)，以便使系統(tǒng)性能達(dá)到一個(gè)全新的水平，包括更短的周期、更高的生產(chǎn)率、更好的可靠性和更長(zhǎng)的壽命。為了實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的更好性能，就必須對(duì)伺服電機(jī)的一些使用特點(diǎn)有所了解。本文將淺析伺服電機(jī)在使用中的常見問題。

問題一

噪聲，不穩(wěn)定

客戶在一些機(jī)械上使用伺服電機(jī)時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生噪聲過大，電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定等現(xiàn)象，出現(xiàn)此問題時(shí)，許多使用者的*反應(yīng)就是伺服電機(jī)質(zhì)量不好，因?yàn)橛袝r(shí)換成步進(jìn)電機(jī)或是變頻電機(jī)來拖動(dòng)負(fù)載，噪聲和不穩(wěn)定現(xiàn)象卻反而小很多。表面上看，確實(shí)是伺服電機(jī)的原故，但我們仔細(xì)分析伺服電機(jī)的工作原理后，會(huì)發(fā)現(xiàn)這種結(jié)論是*錯(cuò)誤的。

交流伺服系統(tǒng)包括：伺服驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)和一個(gè)反饋傳感器(一般伺服電機(jī)自帶光學(xué)偏碼器)。所有這些部件都在一個(gè)控制閉環(huán)系統(tǒng)中運(yùn)行：驅(qū)動(dòng)器從外部接收參數(shù)信息，然后將一定電流輸送給電機(jī)，通過電機(jī)轉(zhuǎn)換成扭矩帶動(dòng)負(fù)載，負(fù)載根據(jù)它自己的特性進(jìn)行動(dòng)作或加減速，傳感器測(cè)量負(fù)載的位置，使驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)設(shè)定信息值和實(shí)際位置值進(jìn)行比較，然后通過改變電機(jī)電流使實(shí)際位置值和設(shè)定信息值保持*，當(dāng)負(fù)載突然變化引起速度變化時(shí)，偏碼器獲知這種速度變化后會(huì)馬上反應(yīng)給伺服驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器又通過改變提供給伺服電機(jī)的電流值來滿足負(fù)載的變化，并重新返回到設(shè)定的速度。交流伺服系統(tǒng)是一個(gè)響應(yīng)非常高的全閉環(huán)系統(tǒng)，負(fù)載波動(dòng)和速度較正之間的時(shí)間滯后響應(yīng)是非常快的，此時(shí)，真正限制了系統(tǒng)響應(yīng)效果的是機(jī)械連接裝置的傳遞時(shí)間。

舉一個(gè)簡(jiǎn)單例子：有一臺(tái)機(jī)械，是用伺服電機(jī)通過V形帶傳動(dòng)一個(gè)恒定速度、大慣性的負(fù)載。整個(gè)系統(tǒng)需要獲得恒定的速度和較快的響應(yīng)特性，分析其動(dòng)作過程。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)器將電流送到電機(jī)時(shí)，電機(jī)立即產(chǎn)生扭矩；一開始，由于V形帶會(huì)有彈性，負(fù)載不會(huì)加速到像電機(jī)那樣快；伺服電機(jī)會(huì)比負(fù)載提前到達(dá)設(shè)定的速度，此時(shí)裝在電機(jī)上的偏碼器會(huì)削弱電流，繼而削弱扭矩；隨著V型帶張力的不斷增加會(huì)使電機(jī)速度變慢，此時(shí)驅(qū)動(dòng)器又會(huì)去增加電流，周而復(fù)始。

在此例中，系統(tǒng)是振蕩的，電機(jī)扭矩是波動(dòng)的，負(fù)載速度也隨之波動(dòng)。其結(jié)果當(dāng)然會(huì)是噪音、磨損、不穩(wěn)定了。不過，這都不是由伺服電機(jī)引起的，這種噪聲和不穩(wěn)定性，是來源于機(jī)械傳動(dòng)裝置，是由于伺服系統(tǒng)反應(yīng)速度（高）與機(jī)械傳遞或者反應(yīng)時(shí)間（較長(zhǎng)）不相匹配而引起的，即伺服電機(jī)響應(yīng)快于系統(tǒng)調(diào)整新的扭矩所需的時(shí)間。

找到了問題根源所在，再來解決當(dāng)然就容易多了，針對(duì)以上例子，您可以：

（1）增加機(jī)械剛性和降低系統(tǒng)的慣性，減少機(jī)械傳動(dòng)部位的響應(yīng)時(shí)間，如把V形帶更換成直接絲桿傳動(dòng)或用齒輪箱代替V型帶；

（2）降低伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減少伺服系統(tǒng)的控制帶寬，如降低伺服系統(tǒng)的增益參數(shù)值。

當(dāng)然，以上只是噪聲、不穩(wěn)定的原因之一，針對(duì)不同的原因，會(huì)有不同的解決辦法，如由機(jī)械共振引起的噪聲，在伺服方面可采取共振抑制，低通濾波等方法，總之，噪聲和不穩(wěn)定的原因，基本上都不會(huì)是由于伺服電機(jī)本身所造成。

問題二

慣性匹配

在伺服系統(tǒng)選型及調(diào)試中，常會(huì)碰到慣量問題！

具體表現(xiàn)為：

1、在伺服系統(tǒng)選型時(shí)，除考慮電機(jī)的扭矩和額定速度等等因素外，我們還需要先計(jì)算得知機(jī)械系統(tǒng)換算到電機(jī)軸的慣量，再根據(jù)機(jī)械的實(shí)際動(dòng)作要求及加工件質(zhì)量要求來具體選擇具有合適慣量大小的電機(jī)；

2、在調(diào)試時(shí)（手動(dòng)模式下），正確設(shè)定慣量比參數(shù)是充分發(fā)揮機(jī)械及伺服系統(tǒng)zui效能的前題，此點(diǎn)在要求高速高精度的系統(tǒng)上表現(xiàn)由為突出（臺(tái)達(dá)伺服慣量比參數(shù)為1-37，JL/JM）。這樣，就有了慣量匹配的問題！

那到底什么是“慣量匹配”呢?

1、根據(jù)牛頓第二定律：“進(jìn)給系統(tǒng)所需力矩T=系統(tǒng)傳動(dòng)慣量J×角加速度θ

角加速度θ影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，θ越小，則由控制器發(fā)出指令到系統(tǒng)執(zhí)行完畢的時(shí)間越長(zhǎng)，系統(tǒng)反應(yīng)越慢。如果θ變化，則系統(tǒng)反應(yīng)將忽快忽慢，影響加工精度。由于馬達(dá)選定后zui大輸出T值不變，如果希望θ的變化小，則J應(yīng)該盡量小。

2、進(jìn)給軸的總慣量“J=伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性動(dòng)量JM+電機(jī)軸換算的負(fù)載慣性動(dòng)量JL

負(fù)載慣量JL由（以工具機(jī)為例）工作臺(tái)及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯(lián)軸器等直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的慣量折合到馬達(dá)軸上的慣量組成。JM為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，伺服電機(jī)選定后，此值就為定值，而JL則隨工件等負(fù)載改變而變化。如果希望J變化率小些，則使JL所占比例小些。這就是通俗意義上的“慣量匹配”。

知道了什么是慣量匹配，那慣量匹配具體有什么影響又如何確定呢?

影響：

傳動(dòng)慣量對(duì)伺服系統(tǒng)的精度，穩(wěn)定性，動(dòng)態(tài)響應(yīng)都有影響，慣量大，系統(tǒng)的機(jī)械常數(shù)大，響應(yīng)慢，會(huì)使系統(tǒng)的固有頻率下降，容易產(chǎn)生諧振，因而限制了伺服帶寬，影響了伺服精度和響應(yīng)速度，慣量的適當(dāng)增大只有在改善低速爬行時(shí)有利，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)在不影響系統(tǒng)剛度的條件下，應(yīng)盡量減小慣量。

確定：

衡量機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性時(shí)，慣量越小，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性反應(yīng)越好；慣量越大，馬達(dá)的負(fù)載也就越大，越難控制，但機(jī)械系統(tǒng)的慣量需和馬達(dá)慣量相匹配才行。不同的機(jī)構(gòu)，對(duì)慣量匹配原則有不同的選擇，且有不同的作用表現(xiàn)。例如，CNC中心機(jī)通過伺服電機(jī)作高速切削時(shí)，當(dāng)負(fù)載慣量增加時(shí)，會(huì)發(fā)生：

（1）控制指令改變時(shí)，馬達(dá)需花費(fèi)較多時(shí)間才能達(dá)到新指令的速度要求；

（2）當(dāng)機(jī)臺(tái)沿二軸執(zhí)行弧式曲線快速切削時(shí)，會(huì)發(fā)生較大誤差：

①一般伺服電機(jī)通常狀況下，當(dāng)JL≦JM，則上面的問題不會(huì)發(fā)生

②當(dāng)JL=3×JM，則馬達(dá)的可控性會(huì)些微降低，但對(duì)平常的金屬切削不會(huì)有影響。（高速曲線切削一般建議JL≦JM）

③當(dāng)JL≧3×JM，馬達(dá)的可控性會(huì)明顯下降，在高速曲線切削時(shí)表現(xiàn)突出

不同的機(jī)構(gòu)動(dòng)作及加工質(zhì)量要求對(duì)JL與JM大小關(guān)系有不同的要求，慣性匹配的確定需要根據(jù)機(jī)械的工藝特點(diǎn)及加工質(zhì)量要求來確定。

問題三

伺服電機(jī)選型

在選擇好機(jī)械傳動(dòng)方案以后，就必須對(duì)伺服電機(jī)的型號(hào)和大小進(jìn)行選擇和確認(rèn)。

（1）選型條件  —  一般情況下，選擇伺服電機(jī)需滿足下列情況：

  ●    馬達(dá)zui大轉(zhuǎn)速>系統(tǒng)所需之zui高移動(dòng)轉(zhuǎn)速；

  ●    馬達(dá)的轉(zhuǎn)子慣量與負(fù)載慣量相匹配；

  ●    連續(xù)負(fù)載工作扭力≦馬達(dá)額定扭力；

  ●    馬達(dá)zui大輸出扭力>系統(tǒng)所需zui大扭力（加速時(shí)扭力）。

（2）選型計(jì)算：

  ●    慣量匹配計(jì)算（JL/JM）

  ●    回轉(zhuǎn)速度計(jì)算（負(fù)載端轉(zhuǎn)速，馬達(dá)端轉(zhuǎn)速）

  ●    負(fù)載扭矩計(jì)算（連續(xù)負(fù)載工作扭矩，加速時(shí)扭矩）