西门子6ES7317-6TK13-0AB0型号介绍
三菱工控产品在各工矿企业的应用非常广泛，虽产品本身质量已有保证，但由于工业现场的情况千变万化，规律不明，设备成套后整个系统运行中难免出现干扰现象。因干扰是相互作用的过程，任何一方对另一方的作用都会造成系统故障。因此它在原理分析和实际解决中很复杂，既要情况判断又需实践经验。据目前用户使用产品过程中较容易发生该问题的来源有：
1 因设备庞大、布置分散而使走线过长、路径欠合理造成接地不良、形成干扰回路、产生线噪声、与相关设备互为影响等。
2 排线时未按强弱电分路原则，即动力、控制、通讯等合为一股。动力方面较易区分，而控制信号内容较多，按不同实际要求对其分类也各异。
3 相关设备与系统的相互影响，一般为电磁干扰，大致有：
a） 变频器、伺服装置等具脉冲发生源的设备
b） 线切割机、电火花加工机等产生脉冲和电弧的设备
c） 照明器具（日光灯）开启阶段的抖动
d） 继电器、接触器释放时的反峰电压
e） 周边设备与系统的部分信号频率相近
一 控制信号的基本分类：
1 开关（数字）型输入
a）干触点---------操作按钮（开关）、行程及限位开关、继电器、接触器辅助触点等。由于PLC输入端导通电流为5-7mA，为保证信号稳定，须使输入端导通时电流维持在3.5和4.5 mA。如果由于接触不良或导线过长则易受干扰。另外较大容量的接触器辅助触点在小电流时应考虑其接触可靠。
b） 接近开关、光电开关、集电极开路型编码器等---------这类元件大都置于现场，与PLC间产生一定的距里，有受干扰的可能，应尽量选用开关性能好的产品。一般在电平的间隔/脉宽比大的情况下较易受干扰。
c） 差动型编码器---------这类形式的传感器较适合长距里、高速度的场合，受干扰机会比前者要少。而集电极开路型会因导线过长衰减输出电平。
2 开关（数字）型输出：
a） 继电器-----------用于驱动接触器、电磁阀、照明灯、电子线路及其它设备。负载电源为DC30V以下和AC240V以下。若是交流负载，为方便排线，这类控制信号在通常情况下可与动力线一齐安置。直流负载下依照其电压等级及所驱动之设备性质视实情而定。
b） 晶体管输出（DC5-30V） Ⅰ 驱动继电器、指示灯、电子线路及其它设备，低电压负载时需考虑干扰因素。 Ⅱ 以电平或脉冲形式驱动变频器、定位装置、电子线路等。建议与动力线保持适当距里，至少30cm。在系统设计时考虑尽量远离可能相互产生影响的装备。
c ） 注意事项-----------PLC输出所接外部负载(接触器、电磁阀)等感性元件,应按交直流性质加接阻容吸收电路或续流二极管。虽三菱PLC推广至今并未因忽略此项工作而引起干扰，但会使其内部的输出元件缩短寿命，并且很容易影响外部的电子设备，效果明显。
3 模拟型输入：
以电压或电流形式接入PLC，一般从各类检测或控制设备（传感器、仪器仪表等）中输出，如它们由于线路过长、使用不当或本身质量等问题则易受干扰进而仿碍系统的运作。尤其小信号时，建议采用电流型输入。
4 模拟型输出：
以电压或电流形式从PLC输出至相关设备，与模拟型输入一样，关注小信号时的可靠性，如长距里时的干扰及衰减现象等。
5 通讯线路：
a） 光缆------------由于脱离电平传输的方式，故能进行高效能、低损耗的信息传递。可不受电磁干扰的影响。
b） 同轴电缆和双绞线-----------均属电气连接，具电平传输的特点。同轴电缆因介质良好、结构精制而传输距里远、速度高、链接站数多、少受干扰，但造价偏高。双绞线在此方面的性能低于前者，但价格经济、排线方便，可自行制作。在系统庞大、空间有限的场合下较为适合（需接终端电阻）。在布置通讯线缆时应尽力做到与动力线、控制线分开而单独行走，保证全系统的通讯畅通，不受干扰。目前尚少发现三菱产品因干扰而因起的通讯异常现象。
由于用户在设备成套时选用三菱产品仅为系统之一部分，自行配置了一定数量的周边设备，如低压电器、电机、电磁阀、传感器、仪器仪表、电子电路、电脑、各种网络及其它工控产品。其中有些产品或网络并非都具有工业标准或者未经历考验，系统集成后相互间均可能产生影响。因此在系统设计、元件选用、设备就位、安装、接排线、调试、维护等方面都有合理与否的问题，有先天条件限制也有后天人为因素，或刚运行时正常以后随着诸多原因致使环境变化而引起异常。
电器成套时为减少干扰的机会，应按有关行业规定做相关的准备工作，以杜绝隐患。鉴于 系统设计、设备就位等事宜均由用户根据各自生产情况、使用要求、资金条件等因素权衡而定，不便随意更改，这里仅从电气方面提些建议，包括：
1 设备就位----------在整个系统大原则已确定的情况下（包括电气柜内的元件），参照原理，尽力做到布置合理，便于减少无效排线路径以降低有害因素。
2 排线------------若条件所限不便详细分类也应大致分为强、弱电，并尽可能保证线缆减少并行机会以降低导线间互感。另外，弱电信号线较长时可按需要采用双绞线方式以减小分布电容和互感。
3 即使在硬件上无法消除干扰，有时在部分场合中也可用增补对应程序的方法予以改善。
目前据用户反映，一般在使用了高速计数、温度控制、变频器、伺服（步进）装置等产品时容易出现干扰现象。
1 高速计数模块AISD62：
编码器与模块相距30m，出现计数时有不准（脉冲丢失）现象。安装接线要求应附合编码器与电源应单独连接，而不能通过模块电源线路径，纠正后情况改善。
2 热电偶温度模块FX2N-4AD-TC：
温度值常跳跃不定，范围为3-5℃，影响机组工作，程序中对平均采样点数之相关BFM进行了反复调整，无效果。后将补偿导线的屏蔽端改接至模块供电电源之0V，情况明显改善。其波动范围为0.1-0.3℃。在某些场合若采取以上措施仍无作用，可采用热电偶+变送器+普通A/D模块的方式，因变送器本身已形成一隔离环节，故能在较大程度上解决数值扰动问题。
3 定位模块 FX1S（1N）、FX2N-1PG、FX2N-10（20）GM：
有关定位模块与伺服装置的抗干扰措施可参阅产品使用手册，这里简单解释一下与步进电机驱动器相连的情况。不少步进电机驱动器与进口产品比较存有差别，常见的现象为因干扰脉冲引起电机失步而造成位置误差大，除了采取与伺服装置类似的方法外，较简易的做法可加装滤波器加以改善。由于脉冲驱动类装置的工作频率范围较宽，并不知其输入(出)阻抗，难以计算，故勿轻易加装自制滤波器一类的元件,选用不当不但会吸收正常的高频脉冲，而且降低系统的响应水平，应征对具体情况而定。
4 变频器FR-E500：
用户在电控柜内安装了多台了A500和E500系列变频器，运行时有多台E500变频器出现操作面板上频率显示为0，且RUN指示熄灭，但运行照常。按动任一键则恢复显示。观察中发现所有变频器接地端相连至电器柜箱体，而箱体并未接地。接地是一项较严格的工作，须做彻底，若无条件可暂不接地，做一半而舍一半，则容易引起干扰。设备运至现场正式接地后故障消除。
5 变频器FR-A500：
变频器运行时对用户控制仪表形成干扰，卸掉电机后使变频器空载运行，系统正常，初判断应为输出线噪声所致，选用FR-BLF线噪声滤波器接于变频器U、V、W端与电机之间。干扰程度明显降低。如线噪声并非来自于负载，而是源于电网输入，则可将滤波器接于进线侧R、S、T端。
6 在某些场合由于无法完全消除干扰，可在软件中增加程序，其原则为降低所受干扰数 据的灵敏度，通过定时平均运算，使之相对迟钝，不易波动。当然，它仅适合在实时要求不高的场合。
以上所涉及产品功能并技术数据仅以三菱产品为参照，相关内容也只是本人在以往工作中的一些体会，这些现象的产生远远超越某个品牌产品的范围。鉴于干扰现象的复杂性与不确定性及现场经验等原因，有些认识并不全面。望有相关经验的同行加以补充、指正，更好地维护和提高所从事产品之信誉。
SINAMICS S120产品介绍
Sinamics S120 是西门子公司推出的全新的集 V/F、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统，它不仅能控制普通的三相异步电动机，还能控制同步电机、扭矩电机及直线电机。其强大的定位功能将实现进给轴的、相对定位。内部集成的 DCC(驱动控制图表)功能，用 PLC 的 CFC 编程语言来实现逻辑、运算及简单的工艺等功能。
S120分为两种，AC/AC（单轴驱动器）和DC/AC（多轴驱动器）。
更多S120产品信息请参考支持中心提供的相关网页。
2. 准备
2.1 环境要求
2.1.1 本文档所述实例基于以下硬件环境：
• PS307 5A 6ES7307-1EA00-0AA0
• CPU 317TF-2DP 6ES7317-6TF14-0AB0
• SIMATIC MMC 8M 6ES7953-8LP11-0AA0
• SIMATIC Field PG M3 6ES7715-1BB23-0AA1
• PROFIBUS电缆
• 其他S7 300模块（如果有，如DI、DO等）
• S120 Training Case 6ZB2480-0BA0，
图2 S120 Training Case
包括：
（1）CU320 6SL3040-0MA00-0AA1
（2）非调节型电源模块5kW 6SL3130-6AE15-0AA0
（3）双电机模块3A 6SL3120-2TE13-0AA0
（4）同步电机（1FK7022-5AK71-1AG3），通过SMC20（6SL3055-0AA00-5BA1）接增量型编码器（2048,Sin/Cos，1Vpp）
（5）同步电机（1FK7022-5AK71-1LG3），通过DRIVE-CLIQ接值编码器（512 ppr，EnDat）
（6）CompactFlash Card 6SL3054-0CG01-1AA0
2.1.2 本文档所述实例基于以下软件环境：
• bbbbbb XP SP3
• STEP 7 V5.5 SP2
• S7 Technology V4.2 SP1
• S7 Distributed Safety V5.4 SP52)
2）如需使用故障安全功能，则需要此软件。
2.2 任务
2.2.1 组态实例
图3 系统连接图
1.热电偶的概述
1.1 热电偶的工作原理
热电偶和热电阻一样，都是用来测量温度的。
热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来，构成一个闭合回路，利用温差电势原理来测量温度的，当热电偶两种金属的两端有温度差，回路就会产生热电动势，温差越大，热电动势越大，利用测量热电动势这个原理来测量温度。
结构示意图如下：
图1 热电偶测量结构示意图
注意：如上图所示，热电偶是有正负极性的，所以需要确保这些导线连接到正确的极性，否则将会造成明显的测量误差
为了保证热电偶可靠、稳定地工作，安装要求如下：
① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；
② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；
③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；
④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离；
⑤ 热电偶对于外界的干扰比较敏感，因此安装还需要考虑屏蔽的问题。
1.2 热电偶与热电阻的区别
属性热电阻热电偶信号的性质电阻信号电压信号测量范围低温检测高温检测材料一种金属材料（温度敏感变化的金属材料）双金属材料在（两种不同的金属，由于温度的变化，在两个不同金属的两端产生电动势差）测量原理电阻随温度变化的性质来测量基于热电效应来测量温度补偿方式 3线制和4线制接线内部补偿和外部补偿电缆接点要求电阻直接接入可以更**的避免线路的的损耗要通过补偿导线直接接入到模板；或补偿导线接到参比接点，然后用铜制导线接到模板表1 热电偶与热电阻的比较
2. 热电偶的类型和可用模板
2.1热电偶类型
根据使用材料的不同，分不同类型的热电偶，以分度号区分，分度号代表温度范围，且代表每种分度号的热电偶具体多少温度输出多少毫伏的电压，热电偶的分度号有主要有以下几种。
表2 分度号对照表
2.2可用的模板
CPU类型模板类型支持热电偶类型S7-3006ES7 331-7KF02-0AB0（8点）E,J,K,L,N6ES7 331-7KB02-0AB0（2点） E,J,K,L,N6ES7 331-7PF11-0AB0（8点）B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,US7-4006ES7 431-1KF10-0AB0（8点）B,E,J,K,L,N,R,S,T,U6ES7 431-7QH00-0AB0（16点）B,E,J,K,L,N,R,S,T,U6ES7 431-7KF00-0AB0（8点）B,E,J,K,L,N,R,S,T,U表3 S7 300/400 支持热电偶的模板及对应热电偶类型
3. 热电偶的补偿接线
3.1 补偿方式
热电偶测量温度时要求冷端的温度保持不变，这样产生的热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时冷端的环境温度变化，将严重影响测量的准确性，所以需要对冷端温度变化造成的影响采取一定补偿的措施。
由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到控制仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本可以用补偿导线延伸冷端到温度比较稳定的控制室内，但补偿导线的材质要和热电偶的导线材质相同。热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度变化造成的影响，补偿方式见下表。
表4 各类补偿方式
3.2各补偿方式接线
3.2.1内部补偿
内部补偿是在输入模板的端子上建立参比接点，所以需要将热电偶直接连接到模板的输入端，或通过补偿导线间接的连接到输入端。每个通道组必须接相同类型的热电偶，连接示意图如下。
表5 支持内部补偿的模板及可接热电偶个数
图2 内部补偿接线
注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接补偿端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板无。
3.2.2 外部补偿—补偿盒
补偿盒方式是通过补偿盒获取热电偶的参比接点的温度，但补偿盒必须安装在热电偶的参比接点处。
补偿盒必须单独供电，电源模块必须具有充分的噪声滤波功能，例如使用接地电缆屏蔽。
补偿盒包含一个桥接电路，固定参比接点温度标定，如果实际温度与补偿温度有偏差，桥接热敏电阻会发生变化，产生正的或者负的补偿电压叠加到测量电势差信号上，从而达到补偿调节的目的。
补偿盒采用参比接点温度为0℃的补偿盒，推荐使用西门子带集成电源装置的补偿盒，订货号如下表。
B2110VACB324VACB424VDC连接到热电偶1 L型2J型3K型4S型5R型6U型7T型参考温度000℃表6 西门子参比接点的补偿盒订货数据
