西门子电源6ES7307-1BA01-0AA0性能参数

　 一、工作环境
1． 温度
PLC要求环境温度在 0~55℃ ，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大，基本单元和扩展单元之间要有 30mm 以上间隔；开关柜上、下部应有通风的百叶窗，防止太阳光直接照射；如果周围环境超过 55℃ ，要安装电风扇强迫通风。
2． 湿度
为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于 85% （无凝露）。
3． 震动
应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为 10~55Hz 的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。
4． 空气
避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将 PLC 安装在封闭性较好的控制室或控制柜中，并安装空气净化装置。
5． 电源
PLC 供电电源为 50Hz 、 220 （ 1±10% ） V 的交流电，对于电源线来的干扰， PLC 本身具有足够的抵制能力。对于可靠性要求很高的场合或电源干扰特别严重的环境，可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1 的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。还可以在电源输入端串接 LC 滤波电路。
三菱FX 系列PLC有直流 24V 输出接线端，该接线端可为输入传感器（如光电开关或接近开关）提供直流 24V 电源。当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使 PLC 接收到错误信息。

　　 二、安装与布线
1．动力线、控制线以及 PLC 的电源线和 I/O 线应分别配线，隔离变压器与 PLC 和 I/O 之间应采用双胶线连接。
2．PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。
3．PLC的输入与输出**分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的 1/10 。
4. PLC基本单元与扩展单元以及功能模块的连接线缆应单独敷设，以防止外界信号的干扰。
5.交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。

　　 三、 I/O 端的接线
1． 输入接线
（ 1 ）输入接线一般不要超过 30 米。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。
（ 2 ）输入 / 输出线不能用同一根电缆，输入 / 输出线要分开。
（ 3 ）尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。

2． 输出连接
（ 1 ）输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。
（ 2 ）由于 PLC 的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此，应用熔丝保护输出元件。
（ 3 ）采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时选择继电器工作寿命要长。
（ 4 ） PLC 的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。

　　 四、外部安全电路
为了确保整个系统能在安全状态下可靠工作，避免由于外部电源发生故障、 PLC 出现异常、误操作以及误输出造成的重大经济损失和人身伤亡事故， PLC 外部应安装必要的保护电路。

（ 1 ）急停电路。对于能使用户造成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得 PLC 发生故障时，能将引起伤害的负载电源可靠切断。
（ 2 ）保护电路。正反向运转等可逆操作的控制系统，要设置外部电器互锁保护；往复运行及升降移动的控制系统，要设置外部限位保护电路。
（ 3 ）可编程控制器有监视定时器等自检功能，检查出异常时，输出全部关闭。但当可编程控制器 CPU 故障时就不能控制输出，因此，对于能使用户造成伤害的危险负载，为确保设备在安全状态下运行，需设计外电路加以防护。
（ 4 ）电源过负荷的防护。如果 PLC 电源发生故障，中断时间少于 10 秒， PLC 工作不受影响，若电源中断超过 10 秒或电源下降超过允许值，则 PLC 停止工作，所有的输出点均同时断开；当电源恢复时，若 RUN 输入接通，则操作自动进行。因此，对一些易过负载的输入设备应设置必要的限流保护电路。
（ 5 ）重大故障的报警及防护。对于易发生重大事故的场所，为了确保控制系统在重大事故发生时仍可靠的报警及防护，应将与重大故障有联系的信号通过外电路输出，以使控制系统在安全状况下运行。

　　 五、 PLC 的接地
良好的接地是保证 PLC 可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。 PLC 的接地线与机器的接地端相接，接地线的截面积应不小于 2mm2 ，接地电阻小于 100Ω ；如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给 PLC 接上专用地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开；若达不到这种要求，也必须做到与其它设备公共接地，禁止与其它设备串连接地。接地点应尽可能靠近 PLC 。

　　 六、冗余系统与热备用系统
在石油、化工、冶金等行业的某些系统中，要求控制装置有极高的可靠性。如果控制系统发生故障，将会造成停产、原料大量浪费或设备损坏，给企业造成极大的经济损失。但是仅靠提高控制系统硬件的可靠性来满足上述要求是远远不够的，因为 PLC 本身可靠性的提高是有一定的限度。使用冗余系统或热备用系统就能够比较有效地解决上述问题。
1． 冗余控制系统
在冗余控制系统中，整个 PLC 控制系统（或系统中*重要的部分，如 CPU 模块）由两套完全相同的系统组成。两块 CPU 模块使用相同的用户程序并行工作，其中一块是主 CPU ，另一块是备用 CPU ；主 CPU 工作，而备用 CPU 的输出是被禁止的，当主 CPU 发生故障时，备用 CPU 自动投入运行。这一切换过程是由冗余处理单元 RPU 控制的，切换时间在 1~3 个扫描周期， I/O 系统的切换也是由 RPU 完成的。
2． 热备用系统
在热备用系统中，两台 CPU 用通讯接口连接在一起，均处于通电状态。当系统出现故障时，由主 CPU 通知备用 CPU ，使备用 CPU 投入运行。这一切换过程一般不太快，但它的结构有比冗余系统简单.

（1）格雷码转换和逆转换指令   这类指令有2条：GRY （FNC170）和GBIN （FNC171），常用于处理光电码盘编码盘的数据。(D)GRN(P)指令的功能是将二进制数转换为格雷码，(D)GBIN(P)指令则是GRY的逆变换。如图3-89所示，GRY指令是将源操作数[S.]中的二进制数变成格雷码放入目标操作数[D.]中，而GBIN指令与其相反。它们的源操作数可取任意数据格式，目标操作数为KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。、16位操作时占5个程序步，32位操作时占9个程序步。

 图   格雷码转换和逆转换指令的使用

（2）模拟量模块读写指令  这类指令有2条：RD3A （FNC176）和WR3A （FNC177），其功能是对FXON-3A模拟量模块输入值读取和对模块写入数字值。如图3-90所示，[m1.]为特殊模块号K0～K7，[m2.]为模拟量输入通道K1或K2，[D.]为保存读取的数据，[S.]为指定写入模拟量模块的数字值。指令均为16位操作，占7个程序步。

图 模拟量模块读写指令的使用

计算机通讯即是不同的设备通过线路互相交换编码数据，其主要目的在于将数据从某端传送到另一端，实现信息的交换。通讯通常有并行和串行两种方式，由于并行传输方式在数据电压传送的过程中容易衰减互扰，并且线路工程费用较高，而串行通讯方式则能很好的解决这些问题，因此在工业应用中绝大多数使用串行通讯。

　　串行通讯的基本接口方式分为RS-232和RS-485两种标准。

　　RS-232接口

　　（1） RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-9的9芯插头座，只需三条接口线，即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”即可传输数据，其9支脚位的定义如下表1所示。

　　表1 RS-232-C接口连接器定义

　　（2） 在RS232的规范中，电压域值在+3V---+15V（一般使用+6V）之间称为“0”或“ON”；电压在-3V----15V（一般使用-6V）之间称为“1”或“OFF”；计算机上的RS-232“高电位”约9V，而“低电位”则约-9V。

　　（3） RS-232为全双工工作模式，其讯号准位是参考地线而得，分别作为数据的传送和接收；实际应用中其传输距离可以达到15米。只具有单站功能，即一对一通讯。

　　RS485接口

　　（1）采用正负两根信号线作为传输线路。

　　（2）RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6） V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。

　　（3）RS485为半双工工作模式，其讯号是正负两条线路讯号准位相减而得，是差动式输入方式，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好；实际应用中其传输距离可达1200米。具有多站能力，即一对多的主从通讯