西門子6SN1118-0DM13-0AA0西門子6SN1118-0DM13-0AA0

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科學以及社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，PLC系統(tǒng)也被越來越多的被運用到工業(yè)控制系統(tǒng)中。PLC控制系統(tǒng)會對工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生相應的影響，尤其對企業(yè)中的生產(chǎn)以及經(jīng)濟運行都會產(chǎn)生較大的影響。因為上述的原因，所以工業(yè)企業(yè)在運用PLC控制系統(tǒng)的同時，也要求此系統(tǒng)要具有非常好的可靠性，而PLC控制系統(tǒng)要想得非?？煽亢偷倪\行，其中為關鍵的部分在于系統(tǒng)的抗力。各種類型的PLC控制系統(tǒng)被運用在自動化系統(tǒng)中，這些PLC通常都被使用在比較惡劣的環(huán)境當中。如何在如此惡劣的使用環(huán)境中，使PLC控制系統(tǒng)具有較高的抗力，并且使其可靠性得到提高，則要對以下方面予以重視：其一，對于生產(chǎn)PLC控制系統(tǒng)的廠家提出了相應的要求，要求其產(chǎn)生的產(chǎn)品要具有較高的抗力；其二，要求在PLC系統(tǒng)的使用過程中各個環(huán)節(jié)都要得到足夠的重視，如安裝施工或使用維護等，只有將各個方面進行協(xié)調配合，才能夠將問題進行完善的解決，從而使PLC系統(tǒng)的抗干擾性能得以增強。
     末端電橋合路，多頻合路器工藝，2無源混合互調當兩個信號頻率或多個信號頻率同時通過同一個無源傳輸系統(tǒng)時，由于傳輸系統(tǒng)非線性的影響，使基頻信號之間相互調制產(chǎn)生非線性頻率分量，這些無源交調產(chǎn)物如果落在接收頻帶內。
     這樣會使電磁干擾加大，同時在對不同電纜鋪設的過程中，要將動力電纜與信號線這兩種電纜進行分層的鋪設，從而達到限度的對電磁干擾的減少，3.3硬件濾波及軟件抗如果措施要將地間與信號線進行并接電容的活動，這一行為要在信號接入計算機之前進行。
     則互調干擾產(chǎn)物降低3dB，如圖5所示，多頻合路器在前端接入功率更大，在合路時容易引起混合互調干擾的POI的輸入制式接入不同多頻合路器，在互調為-160dBc@2×43dBm的3dB電橋合路處合路，如制式一聯(lián)通SDR與制式二電信LTE1.8GHz輸入信號同時通過多頻合路器。
     多頻合路器的互調對鍍層的表面質量敏感，鍍層的表面質量主要由機加件或壓鑄件的表面粗糙度決定，同時受到電鍍工藝的影響，需要鍍上5倍趨膚深度的銀層，如圖4(c)所示，趨膚深度可由公式(3)，公式(4)進行定義。

     數(shù)字與應用，2014(3):40.[8]張世全，葛德彪，魏兵，微波頻段金屬接觸非線性引起的無源互調功率電平的分析和預測[J]，微波學報，2002(4):26-30.[9]趙建勛，陸曼如，鄧軍，射頻電路基礎[M]。
     上海航天，2015(2):54-58.[4]范頌東，基站天線無源互調干擾的分析與預防[J]，機電信息，2014(9):146-148.[5]葉強，周浩淼，鄒新民，等，基于計算機一體化無源互調測試系統(tǒng)的研究[J]。
     POI的混合互調控制水平是衡量一個POI無源系統(tǒng)廠家綜合實力的重要指標，本文首先介紹了POI混合互調基本原理，然后介紹了POI的結構組成，POI的主體結構由機箱，多頻合路器，電橋以及射頻電纜組成，為提高POI的混合互調指標。
     A/D，D/A，位控等功能一般只有大，中型PLC才有，1.3聯(lián)網(wǎng)通信問題聯(lián)網(wǎng)通訊是影響PLC選型的重要因素之一，多數(shù)小型機提供較簡單的RS-232通訊口，少數(shù)小型PLC沒有通訊功能，而大中型PLC一般都有各種標準的通信模塊可供選擇。

     上下行分纜，末端電橋合路，多頻合路器工藝，POI輸入制式選擇在POI設計初期重點考慮，頻率調整可應急處理工程互調干擾問題，上下行分纜是避免POI互調干擾有效的手段，末端電橋合路方案適用于更多系統(tǒng)合路，多頻合路器工藝注重POI內部模塊質量。
     批量生產(chǎn)一次達通率以及為了提高POI系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，需要對POI混合互調規(guī)避方法進行系統(tǒng)地定性和定量研究，本文提煉出了對POI混合互調規(guī)避分析的五個方案，即POI輸入制式選擇，頻率調整，上下行分纜。
     根據(jù)公式(5)分析，無源混合互調產(chǎn)物值降低-4.5dB，即3dB電橋處產(chǎn)生的混合互調為-164.5dBc@2×41.5dBm，在末端3dB電橋處合路時可有效避免混合互調干擾，4.3上下行分纜在移動通信中。

　在整個PLC控制系統(tǒng)之中，占有著為重要地位的是這個系統(tǒng)中的電源?，F(xiàn)在普遍運用的PLC控制系統(tǒng)中使用的供電電源，通常都會考慮到電網(wǎng)引入的干擾問題，因此會選取其電源隔離性能較好的電源，但是在PLC系統(tǒng)中的采用的直接電氣連接中的儀表電電源，以及變送器供電的電源這兩方面卻沒有得到相應的重視，雖然在其中也采取一些相應的隔離措施，但是通常情況下僅對這兩方面采取隔離措施是遠遠不夠的，因為現(xiàn)在企業(yè)普遍使用的隔離變壓器都具有著分布參數(shù)比較大的特點，而這一特點會直接造成其干擾的能力會變得非常的低，因此在電源耦合時便會產(chǎn)生大量的干擾，其中有串入共模干擾以及差模干擾。因此想要將PLC系統(tǒng)中的干擾予以減少，就必須要對電源的選擇予以重視。
　　除了上述內容中所涉及到的方式與方法之外，還可以采取在線式不間斷供電電源，因為這樣的電源可以使電網(wǎng)饋點得到不中斷，從而增加供電的與可靠性。
     又有足夠的幅度，則會形成對基波信號頻率的干擾，這種干擾稱為無源交調干擾，無源互調是指同一個制式的無源互調是在非線性射頻線路中由載波信號及其多次諧波相互調制產(chǎn)生的噪音信號，如圖1所示，同一制式的兩個頻率的發(fā)射信號經(jīng)過非線性的射頻線路后產(chǎn)生的無源互調如公式(1)所示:FIM=mf1±nf2(1)其中。
     M，DCS，TD-F，TD-E，各無線通信系統(tǒng)分別工作在800MHz，900MHz，1800MHz，1900MHz，2100MHz，2300MHz等多個無線通信頻段上，網(wǎng)絡質量對POI的混合互調要求通常較高。
     此類電纜在實際操作中得到的效果是非常好的，不同的電纜用于傳送不同類型的信號，因此在對信號電纜進行實際鋪設的過程中，一定要按不同的信號類型進行電纜鋪設，在實際的操作中堅決不能將同一種電纜同時用于傳輸信號和傳輸支力電源。
     程序簡單的情況下，使用較為合適，圖形(GP)編程器:此種編程方法適用于中，大型PLC，此方法除具有輸入，調試程序功能外，還具有打印程序等功能，但價較高，一般情況不必采用，PC機及編程軟件包:這是PLC的一種很好的編程方法。
     內存型式有CMOS(電容/電池保護的)，EPROM和E2PROM總之，進行PLC選型時，不要盲目地追求過高的性能指標，另外，I/O點數(shù)，存貯容量應留有一定的余量以便實際工作中的調整，2.開關量I/O模塊的選擇確定下PLC的型號以后。

     1.6程序存貯器問題在PLC選型過程中，PLC內存容量，型式也是必須考慮的重要因素，通常的計算方法是:I/O點數(shù)×8(開關量)+100×模擬量通道數(shù)(模擬量)+120×(1+采樣點數(shù)×0.25)(多路采樣控制)。
     聯(lián)通SDR與移動TD-F同時作為輸入制式，從而從根源上了POI在1800MHz產(chǎn)生無源混合互調，表4給出了6系統(tǒng)POI輸入制式方案選型，方案中移動選擇GSM，TD-E，聯(lián)通選擇WCDMA，LTE1.8GHz。
     頻率分別是3×f1-2×f2和3×f1+2×f2,七階混合互調(混合IM7)產(chǎn)物，頻率分別是4×f1-3×f2和4×f1+3×f2，具體如圖3所示，接入POI系統(tǒng)的三大運營商的主流制式主要為電信CDMA。
     信源輸入功率都為43dBm，多頻合路器和接頭線纜的插入損耗共計1.5dB，信號經(jīng)過多頻合路器后，信號衰減1.5dB，聯(lián)通SDR信源輸入功率為41.5dBm，電信LTE1.8GHz信源輸入功率為41.5dBm。

工業(yè)控制現(xiàn)在趨向于使用可編程控制器。PLC的高可靠性、高抗干擾性、很強的自我糾錯和自我診斷能力已受到人們的普遍歡迎。而事實上PLC在實際應用中的引入對整個系統(tǒng)而言確實是大有裨益，但是在實際應用中也不是處處都適宜使用PLC。一方面其價格相對較高(配置也達千元以上)，盲目使用會使系統(tǒng)造價偏高；另一方面在某些控制系統(tǒng)中使用PLC中未必適合，比如下列情況就沒必要使用PLC：被控制系統(tǒng)很簡單，I/O點數(shù)很少。I/O點數(shù)雖多，但控制并不復雜，各部分的很少，此種情況使用用繼電器控制即可。而在下列情況時，則需要采用PLC系統(tǒng)進行控制：①系統(tǒng)的I/O點數(shù)很多，控制復雜，若用繼電器控制，要用大量的中間繼電器、時間繼電器和接觸器等器件；②可靠性要求較高，繼電器控制無法達到；③工藝流程/產(chǎn)品品種常變，需要經(jīng)常改變控制電路的結構或修改多項控制參數(shù)；④多臺設備的系統(tǒng)需要用同一個控制器控制；⑤用繼電器控制的費用低于PLC，但兩者的費用已是同一數(shù)量級時。 
     電信選擇CDMA，LTE2.1GHz作為輸入制式，從而有效規(guī)避了1800MHz混合互調的產(chǎn)生，4.5頻率調整混合互調是由不同制式合路時產(chǎn)生的，混合制式對應的頻段是產(chǎn)生混合互調的關鍵，POI在網(wǎng)絡應用中出現(xiàn)混合互調干擾時。
     末端電橋合路，多頻合路器工藝，2無源混合互調當兩個信號頻率或多個信號頻率同時通過同一個無源傳輸系統(tǒng)時，由于傳輸系統(tǒng)非線性的影響，使基頻信號之間相互調制產(chǎn)生非線性頻率分量，這些無源交調產(chǎn)物如果落在接收頻帶內。
     基站的輸入信號在POI系統(tǒng)前級的多頻合路器進行合路，多頻合路器可以對三大運營商異頻制式進行合路，電橋的作用是基站同頻輸入信號進行合路，同時保證所有輸入信號實現(xiàn)等幅兩路輸出，射頻電纜主要用于實現(xiàn)多頻合路器和電橋等無源模塊的級聯(lián)。
     此類電纜在實際操作中得到的效果是非常好的，不同的電纜用于傳送不同類型的信號，因此在對信號電纜進行實際鋪設的過程中，一定要按不同的信號類型進行電纜鋪設，在實際的操作中堅決不能將同一種電纜同時用于傳輸信號和傳輸支力電源。
     這樣會使電磁干擾加大，同時在對不同電纜鋪設的過程中，要將動力電纜與信號線這兩種電纜進行分層的鋪設，從而達到限度的對電磁干擾的減少，3.3硬件濾波及軟件抗如果措施要將地間與信號線進行并接電容的活動，這一行為要在信號接入計算機之前進行。

     其三階混合互調落在聯(lián)通WCDMA與電信LTE2.1GHz上行，為了規(guī)避6系統(tǒng)POI在1800MHz頻段的混合互調干擾，POI輸入系統(tǒng)避免聯(lián)通SDR與電信LTE1.8GHz，電信LTE1.8GHz與移動TD-F。
     3.2POI的混合互調混合無源互調是指不同制式頻率組合產(chǎn)生的無源互調，如制式一對應的下行頻率為f1，制式二對應的下行頻率為f2，當f1>f2時，三階混合互調(混合IM3)產(chǎn)物，頻率為2×f1-f2和2×f1+f2,五階混合互調(混合IM5)產(chǎn)物。
     為了使動力電纜輻射的電磁干擾得以盡量的減少，在這些電纜中變頻裝置中的饋電纜的電磁干擾更是要予以相應的減少，通常情況下為了使電纜的輻射電磁干擾得以相應的減少，可以采用一些特殊的電纜從而達到滿意的效果，如采用銅帶鎧裝屏蔽電力電纜。
     一種行之有效的解決方案是頻譜調整，表5為POI系統(tǒng)組網(wǎng)頻段，包含聯(lián)通的WCDMA，聯(lián)通及電信的LTE1.8GHz三種制式，由表6可知，聯(lián)通LTE1.8GHz與電信LTE1.8GHz產(chǎn)生的五階混合互調產(chǎn)物1760MHz―1960MHz落到聯(lián)通W。
     具有功能強，成本低(因為很普及)以及使用方3.4正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)接地目的一般來講，一是考慮到問題，另外一個就是可以抵制干擾，因此，要使PLC控制系統(tǒng)對有有效的，可以采用正確的接地系統(tǒng)。

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可經(jīng)過多值核算同享的S7 - 400的全體功用。例如，在技能雜亂的使命中，如開環(huán)操控，可以將核算機或通訊切割和分配給不一樣的CPU每個CPU分配給自個的，用于此意圖本地輸入/輸出。
有些使命也可以從每個多值核算中止開，一個CPU處理要害時刻的處理使命，另一個處理非要害時刻的使命。
在多值核算操作中，一切的CPU的運轉做一個CPU，也就是說，當一個CPUSTOP情況，別的的也停止。幾個CPU的可以經(jīng)過同步指令挑選性地調用。此外，CPU之間的數(shù)據(jù)交換經(jīng)過高速的大局數(shù)據(jù)通訊機制。

數(shù)據(jù)/程序存儲器
從精細分級的各種CPU中挑選的CPU取決于集成作業(yè)存儲區(qū)的巨細。集成裝載存儲器（RAM）足以滿意中小型公司計劃。關于大型程序，經(jīng)過刺進RAM或FEPROM存儲卡增大裝載內存（64 KB到64 MB）。
特別功用
S7- 400 CPU有一些十分有用的特別功用：
從工程作業(yè)站經(jīng)過網(wǎng)絡更新固件完成更簡略和迅速的晉級
經(jīng)過一個體系功用完成額定的寫（例如沒有從PC器材下載到CPU）

集成的路由功用答應在不一樣總線體系和網(wǎng)絡問數(shù)據(jù)記載，例如操控級PC可以經(jīng)過S7 -400操控器與銜接在PROFINET或許PROFIBUS接口上的現(xiàn)場設備進行通訊。
經(jīng)過讀取存儲卡的序列號取得，因而，確保了程序只與特定的存儲卡一同運轉
集成的路由功用答應在不一樣總線體系和網(wǎng)絡問數(shù)據(jù)記載，例如操控級PC可以經(jīng)過S7 -400操控器與銜接在PROFINET或許PROFIBUS接口上的現(xiàn)場設備進行通訊。
S7-400 模塊
SIMATIC S7-400 模塊
描繪
模塊是操控器進行操作的接口。很多不一樣的數(shù)字量和模仿量模塊依據(jù)每一項使命的請求，供給輸入/輸出。數(shù)字量和模仿量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流規(guī)模、電絕緣、確診和警報功用等方面都存在著不一樣。S7-400 模塊不僅是可以在中心機架拓展，而且可以經(jīng)過 PROFIBUS DP 銜接到 S7-400 中心操控器。支撐熱插拔，這使更換模塊簡略。
規(guī)劃和功用
裝置簡潔
經(jīng)過前銜接器銜接傳感器/履行器。更換模塊后，只需將前銜接器刺進一樣類型的新模塊中，并保存本來的布線。前銜接器帶編碼功用可防止發(fā)作過錯。S7-400 也可以檢查前銜接器是不是已刺進。
迅速銜接
SIMATIC TOP 銜接使銜接愈加簡略、迅速?？蛇\用預先裝置的帶有單個電纜芯的前銜接器，和帶有前銜接器模塊、銜接線纜和端子盒的完好插件模塊化體系。
高拼裝密度
模塊中為數(shù)眾多的通道完成了節(jié)約空間的規(guī)劃。例如，可運用帶有 16 至 32 個數(shù)字通道和 8 至 16 個模仿通道的模塊。
簡略參數(shù)設置
運用 STEP 7 對這些模塊進行組態(tài)和參數(shù)設置，而且不需要進行不便利的變換設置。數(shù)據(jù)進行會集存儲，假如更換了模塊，數(shù)據(jù)會傳輸?shù)饺履K，防止發(fā)作任何設置過錯。運用新模塊時，無需進行晉級?？梢罁?jù)需要仿制組態(tài)信息，例如用于規(guī)范機器。
確診、中止
很多模塊還會監(jiān)控采集（確診）和從（中止，例如邊緣檢查）中傳回的。這么便可對中呈現(xiàn)的過錯（例如斷線或短路）以及任何事情（例如數(shù)字量輸入時的上升沿或下降沿）立刻做出反應。運用 STEP 7，即可輕松對操控器的呼應進行編程。在數(shù)字量輸入模塊上，每個模塊可以觸發(fā)多次中止。

SIMATIC S7-1500可以不使用任何附加模塊而在PLC中集成運動控制功能。通過PLCopen，該控制器提供
了化的塊，可用來連接模擬驅動器和PROFIdrive驅動器。運動控制功能支持轉速軸和定位軸以及
外部編碼器。

為了有效調試和快速驅動器和閉環(huán)控制器，SIMATIC S7-1500還針對所有CPU變量提供了廣泛的跟
蹤功能，既可用于實時診斷，又可用于不定時故障檢測。

除驅動器功能外，S7-1500還提供了豐富的閉環(huán)控制功能，例如，可通過便于組態(tài)的塊來自動控制
參數(shù)以控制。

此外，還可利用工藝模塊來執(zhí)行高速計數(shù)、位置捕獲等功能，或針對24V直至200kHz的執(zhí)行測量。

集成了功能

與STEP7結合使用時，每個CPU都會提供基于的知識保護，可防止未經(jīng)而讀出并更改程序塊的
內容。

保護加強了防護，防止未經(jīng)而程序塊?？梢詫⒕唧w程序塊鏈接至存儲卡的序列號，
以便只有在將組態(tài)的存儲卡插到CPU中之后，才會執(zhí)行該程序塊。并且，控制有四個不同的訪
問級別，以便向不同用戶組分配不同的訪問權限。

由于操作保護改進，因此，控制器可以檢測到數(shù)據(jù)更改或未經(jīng)的組態(tài)數(shù)據(jù)傳輸。

以太網(wǎng)通信處理器(CP 1543-1)通過防火墻為用戶提供了附加訪問保護，并可建立連接(V12SP1
及更高版本)。

設計與操作

所有SIMATIC S7-1500 CPU都配有一個顯示屏。通過該顯示屏，用戶可以讀取所連接的任何模塊的訂貨
號、固件版本和序列號等信息;另外，無需使用編程設備，即可在本地CPU的IP地址以及其它網(wǎng)絡
設置。

錯誤消息以普通文本形式顯示在顯示屏上，從而有助于縮短停機時間。

所有
模塊采用統(tǒng)一的前連接器，集成式電壓跳線可形成靈活的電壓組，簡化了庫存。

由于S7-1500安裝導軌中集成了安裝導軌，可方便地安裝自動熔斷器、繼電器等附加組件。

在集中配置中，可通過模塊對SIMATIC S7-1500控制器進行擴展。這樣，通過節(jié)省空間的擴展，就
可以靈活適應每種應用。在將此款控制器推向市場時，市場上已有各種不同的模擬量和數(shù)字量模塊。

使用用于數(shù)字量模塊的電纜套件，可以快速、清晰地連接現(xiàn)場傳感器和執(zhí)行器(*模塊化連
接，包括前連接器模塊、連接線和連接模塊以及在開關柜內進行簡便接線(靈活連接，包括帶有預組裝
的單線芯的前連接器。