plc是如何跟人机界面通讯?有哪些办法解决他们之间的干扰?

发表时间:2017-05-30 14:56

  人机界面产品由硬件和软件两部分组成,硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等,其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低,是HMI的核心单元。根据HMI的产品等级不同,处理器可分别选用8位、16位、32位的处理器。HMI软件一般分为两部分,即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件(如JB-HMI画面组态软件)。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”,再通过PC机和HMI 产品的串行通讯口,把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。那plc是如何与人机界面通讯的呢?他们之间干扰解决办法又是什么呢?


plc是如何跟人机界面通讯?有哪些办法解决他们之间的干扰?

  人机界面

  plc是如何跟人机界面通讯?手把手教你设置!

  我们在进行HMI与PLC通信的时候,都要解决一个问题,即HMI与PLC通信连接的参数设置问题。触摸屏与PLC的通信又分为几种,一种是HMI控制一台本机PLC,;另一种是HMI控制一台远程PLC。

  还经常会有客户抱怨西门子的面板与PLC通信速度慢,其实很多情况下都是因为设置不当而导致的。今天就这两个问题。一一作答

  首先我们要知道“本机PLC”是指什么?所谓的“本机 PLC” 是指与本地 HMI 直接连接的 PLC。如果我们要控制本机 PLC 时,需要先新增这种类型的设备。操作方法如下:


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  1、点击“编辑” 菜单的“系统参数设置”, 在弹出的对话窗中点击 “新增”,就可打开 “设备属性”对话框。


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  2、在打开的“设备属性”中进行设置本机PLC参数,我们要设置设备的名称、所在位置、PLC类型、接口类型等,这里以PLC类型为MODBUS RTU为例进行设置,见下图。


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  在这里我们要注意的是,PLC接口类型可以选择 RS-232、RS-485 2W、RS-485 4W、以太网、USB 以及CAN Bus 。如果接口类型是RS-232、RS-485 2W、RS-485 4W,可以点击对话框中的“设置”,可以“通讯端口设置”对话框,进行设定通讯端口参数,包括通讯端口、波特率、数据位、校验、停止位等。


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  如果接口类型是以太网的,可以点击对话框中的“设置”,打开“IP 地址设置”对话框,我们要正确设定PLC的IP地址和端口号。假如我们对PLC类型选择为S7-200 Smart Ethernet,接口类型默认就是以太网的。


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  如果接口类型是USB,就不需再设定,检查“设备属性”内的各设定值是否正确就可以了。在完成上述的各项设定后,在设备列表中可以发现新增了一个名称为 “本机 PLC 1”的设备,这样就完成了触摸屏控制一台本机PLC所要进行的参数设置。


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  PLC和人机界面干扰解决办法

  PLC、人机界面现场应用时的抗干扰问题,是复杂而细致的。抗干扰性设计是一个十分复杂的系统性工程,涉及到具体的输入输出设备和工业现场的具体环境,要求我们要综合考虑各方面的因素,必须根据现场的实际情况,从减少干扰源、切断干扰途径等方面进行全面的考虑,充分利用各种抗干扰措施来进行可编程控制器、人机界面的设计。才能真正提高可编程控制器、人机界面HMI现场应用时的抗干扰能力,确保系统安全稳定运行。

  PLC控制器抗干扰的软件措施

  由于电磁干扰的复杂性,仅采取硬件抗干扰措施是不够的,要用PLC控制器的软件抗干扰技术来加以配合,进一步提高系统的可靠性。采用数字滤波和工频整形采样、定时校正参考点电位等措施,有效消除周期性干扰、防止电位漂移。采用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件保护等。例如对开关量输入信号,采用定时器延时的方式多次读入,结果一致再确认有效,提高了软件的可靠性。

  正确选择接地点,完善接地系统。

  良好的接地是保证PLC控制器可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害,还可以抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制器抗电磁干扰的重要措施之一。

  PLC控制器属高速低电平控制装置,应采用直接接地方式。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰,应给PLC控制器接上专用地线,接地点应与动力设备的接地点分开。若达不到这种要求,也必须做到与其他设备公共接地,禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能靠近PLC控制器。

  集中布置的PLC控制器适于并联一点接地方式,各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。分散布置的PLC控制器,应采用串联一点接地方式。接地极的接地电阻小于2Ω,接地极最好埋在距建筑物10~15m远处,而且PLC控制器接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。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。

  信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;信号源不接地时,应在PLC控制器侧接地。信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,各屏蔽层应相互连接好。选择适当的接地处单点接地,要避免多点接地。


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  采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰。

  对于PLC控制器供电的电源,应采用非动力线路供电,直接从低压配电室的主母线上采用专用线供电。选用隔离变压器,且变压器容量应比实际需要大1.2~1.5倍左右,还可在隔离变压器前加入滤波器。对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、采用多次隔离和屏蔽及漏感技术的配电器。

  控制器和I/O系统分别由各自的隔离变压器供电,并与主电路电源分开。PLC控制器的24V直流电源尽量不要给外围的各类传感器供电,以减少外围传感器内部或供电线路短路故障对PLC控制器的干扰。此外,为保证电网馈电不中断,可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,UPS具备过压、欠压保护功能、软件监控、与电网隔离等功能,可提高供电的安全可靠性。对于一些重要的设备,交流供电电路可采用双路供电系统。

  正确选择电缆的和实施敷设,消除可编程控制器、人机界面的空间辐射干扰。

  不同类型的信号分别由不同电缆传输,采用远离技术,信号电缆按传输信号种类分层敷设,相同类型的信号线采用双绞方式。严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠近平行敷设,增大电缆之间的夹角,以减少电磁干扰。为了减少动力电缆尤其是变频装置馈电电缆的辐射电磁干扰,从干扰途径上阻隔干扰的侵入,要采用屏蔽电力电缆。

  PLC控制器输入输出通道的抗干扰措施

  输入模块的滤波可以降低输入信号的线间的差模干扰。为了降低输入信号与大地间的共模干扰,PLC控制器要良好接地。输入端有感性负载时,对于交流输入信号,可在负载两端并接电容和电阻,对于直流输入信号可并接续流二极管。为了抑制输入信号线间的寄生电容、与其他线间的寄生电容或耦合所产生的感应电动势,可采用RC浪涌吸收器。

  输出为交流感性负载,可在负载两端并联RC浪涌吸收器;若为直流负载,可并联续流二极管,也要尽可能靠近负载。对于开关量输出的场合,可以采用浪涌吸收器或晶闸管输出模块。另外,采用输出点串接中间继电器或光电耦合措施,可防止PLC控制器输出点直接接入电气控制回路,在电气上完全隔离。

  设备选型。

  在选择设备时,首先要了解国产PLC生产厂家给出的抗干扰指标,如共模抑制比、差模抑制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作等,要选择有较高抗干扰能力的产品,如采用浮地技术、隔离性能好的可编程控制器、人机界面HMI。

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