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概述

  S7-1500自动化系统具有模块化的结构，可包含多 32个模块。 它拥有丰富的模块，且这些模块
均可以独立地组合使用。S7-1500自动化系统支持单层配置，其中的所有模块均安装在一个安装导
轨上（请参见手册以了解前提条件）。一个系统包含下列组件：控制器：CPU 具有不同性能等级，
并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET和PROFIBUS 接口，用于连接分布式 I/O 或用于编程
设备、操作装置、其它 SIMATIC 控制器或第三方设备间的通信。用于数字量和模拟量输入/输出的
信号模块。工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。通信模块和通信处理器可通过通信接
口将控制器进行扩展根据要求，也可使用下列模块：在CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块
来说不够充分的情况下，电源模块 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。用于将 
SIMATICS7-1500连接到120/230VAC电源的负载电源模块 (PM)。接口模块用于连接基于S7-
1500 的分布式 I/O。简单的设计使得 SIMATIC S7-1500 十分灵活，便于维护。集成背板总线集
成的背板总线；背板总线集成在模块上。 模块通过 U 形连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。 
  可以节省安装时间。 不久将会提供具有“无响应热插拔”功能的有源背板。模块组装在S7-1500 安
装导轨上：具有各种长度，包括切割至定长的型号。 由于具有集成式 DIN 导轨，可以卡装广泛的标
准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器。性能可靠，接线方便：I/O 信号是通过统一的40 
针前连接器来连接的。 信号模块和前连接器之间具有机械编码，可防止因意外的错误插入而对电路
造成破坏。为了对前连接器进行简单接线，可将该连接器置于“预接线位置”。 在此位置上，插头尚
未与模块电路接触。 此位置还可用于在运行过程中进行改动。 用户可借助于前盖内侧的一个印制电
缆连接图进行连接。前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。 两个型号都可以连接线
芯截面积为 0.252~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的导线。另外，数字量信号模块可通过 
TOP Connect 进行系统接线。 通过 TOP Connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执
行器，并可在控制柜中进行简便接线。对于模拟量模块，可以直接在模块上进行屏蔽；随模块提供
了一个屏蔽连接套件，无需工具即可进行安装。针对 S7-1500 的信号模块提供了标签条。可使用
一台标准激光打印机来打印这些 DIN A4 标签纸上的标签。 可以从 TIA Portal 进行自动打印，而
无需重新输入符号或地址。 

各种自动化系统的开放性

尽管面板可被统一地集成到 SIMATIC 系统中，但它们也可用于连接到众多不同厂商的 PLC。标准供货范围内包含有综合系列驱动程序。

创新性的操作员控制和监视

SIMATIC 人机界面面板方便创新的操作员控制和监视，坚固耐用、稳定、简单。尤其是在舒适型面板上，标准硬件和软件接口（例如，MMC/SD 卡、USB、以太网、PROFIBUS DP、Visual Basic 脚本或客户特定的 ActiveX 控件）为办公环境提供了更大的灵活性和开放性。

使用

SIMATIC 人机界面面板的配备非常适合使用。通过在线语言选择功能，在运行过程中通过简单按一个按钮，即可选择zui多 32 种语言。提供各种语言，包括亚洲语言（中文简体、繁体中文、朝鲜语和日语）和俄语等WinCC (TIA Portal) 的组态界面（包括在线帮助）和整套文档都是多语言的。在一个项目中zui多可有 32 种语言。它们可通过西门子公司的服务支持来提供。

配置一览

SIMATIC 移动面板移动式操作面板，可以在任何地点对工厂和机床进行直接的操作控制。提供工件或者过程的*视图，同时，可以直接显示并存取操作面板在正常运行过程中便于插拔，因此用途广泛（移动式面板 177 和移动式面板 277）或无线自由（移动面板 277(F) IWLAN）像素级图形，带触摸屏（模拟/阻性）的高亮度彩色显示器PROFIBUS 或 PROFINET 通信；对于移动式面板 277(F) IWLAN，可通过 WLAN 实现 PROFINET功能键带有自定义标签（带 LED），可任意进行组态（不适用于移动式面板 277 10"）

1、干扰源及干扰一般分类

　　影响plc控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。

　　干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。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在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，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（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。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耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

　　2、PLC控制系统中电磁干扰的主要来源

　　2.1 来自空间的辐射干扰

　　空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径：一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

　　2.2 来自系统外引线的干扰

　　主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。

　　（1）来自电源的干扰

　　实践证明，因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多，笔者在某工程调试中遇到过，后更换隔离性能更高的PLC电源，问题才得到解决。

　　PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在，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传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。

　　（3）来自接地系统混乱时的干扰

　　接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。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；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。

　　PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是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，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。

　　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，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，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。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。

　　2.3 来自PLC系统内部的干扰

　　主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可不必过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统