庆阳西门子授权PLC模块总代理

1. 数字量输入模块的输入电路

数字量输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器，例如光电开关和接近开关等。数字量输入模块将来自现场的外部数字量信号的电平转换为PLC内部的信号电平。输入电流一般为数毫安。

图2-41是直流输入模块的内部电路和外部接线图，图中只画出了一路输入电路，M或N是同一输入组内各内部输入电路的公共点。当图2-41中的外部电路接通时，光耦合器中的发光二管(LED)点亮，光敏三管饱和导通外部电路断开时，光耦合器中的LED 熄灭，光敏三管截止，信号经背板总线接口传送给CPU模块。

交流输入模块的额定输入电压为AC120V或230V。图2-42的电路用电容隔离输入信号中的直流成分，用电阻限流，交流成分经桥式整流电路转换为直流电流。外部电路接通时，光耦合器中的发光二管和显示用的发光二管点亮，光敏三管饱和导通。外部电路断开时，光耦合器中的发光二管熄灭，光敏三管截止，信号经背板总线接口传送给CPU模块。

直流输入电路的延迟时间较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接，DC24V是一种安全电压。如果信号线不是很长，PLC所处的物理环境较好，应考虑**选用DC24V的输入模块。交流输入方式适合在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

数字量输入模块可以直接连接两线式BERO接近开关，后者的输出信号为0状态时，其输出电流(空载电流)不为0。在选型时应保证两线式BERO的空载电流小于输入模块允许的静态电流，否则将会产生错误的输入信号。

根据输入电流的流向，可以将输入电路分为源输入电路和漏输入电路。漏输入电路(见图2-41)的输入回路电流从模块的信号输入端流进来，从模块内部输入电路的公共点M 流出去。PNP集电开路输出的传感器应接到漏输入的数字量输入模块。

在源输入电路的输入回路中，电流从模块的信号输入端流出去，从模块内部输入电路的公共点M流进来。NPN集电开路输出的传感器应接到源输入的数字量输入模块。

数字量模块的输入/输出电缆的大长度为1000m(屏蔽电缆)或600m(非屏蔽电缆)。

2. 数字量输入模块的参数设置

输入/输出模块的参数在STEP7的硬件组态工具中设置，设置完成后，应将参数下载到CPU。从STOP模式转换为RUN模式时，CPU将参数传送到每个模块。

在SIMATIC管理器中，选中某个S7-400站，点击右边窗口中的“硬件”图标，进入HW Config界面。双击机架中的数字量输入模块“DI16xDC24V Interrupt”(订货号为6ES7 421-7BH00-0AB0)，出现如图2-43所示的模块属性对话框。

在“地址”选项卡中，可以修改模块的起始字节地址。如果要将地址范围分配给某个过程映像分区，可用“过程映像”下拉式列表选择过程映像分区。

(1)中断的设置

在“输入”选项卡(见图2-44)中，用鼠标点击复选框，可以设置是否产生诊断中断和硬件中断。复选框内出现“√”表示允许产生中断。

点击或按钮，可以显示左边或右边隐藏的输入。点击←或→按钮，将显示左边或右边的4点输入。这些按钮所在的行的数字是模块中输入点的序号。

选择了允许硬件中断后，可以用复选框在“硬件中断触发”区设置上升沿中断、下降沿中断，或上升沿和下降沿均产生中断。出现硬件中断时，CPU的操作系统将调用硬件中断组织块(例如40)。

(2)诊断功能的设置

在“诊断”区，可以逐点设置是否有断线或丢失负载电压L 的诊断功能。模块通过检测输入端的电流，可以监视输入点与传感器之间的连接是否断线。如果模块识别到的诊断事件，将此事件保存到诊断数据区。用户程序可以用系统功能 SFC 51 读取系统状态表中的诊断信息。如果了诊断中断，上述故障事件将会触发诊断中断，可以用OB82编写处理诊断事件的中断程序。

(3)延迟时间

输入模块有数字滤波功能，以防止由于外接的输入触点抖动或外部干扰脉冲引起的错误的输入信号。点击“输入延迟”输入框，在弹出的菜单中选择以ms为单位的输入延迟时间。

(4)对错误的响应

如果选择“对错误的响应”为SV(替代值)，可在“替换‘1’”所在的行，为每个输入点设置替代值。复选框内出现“√”表示替代值为1，反之为0。

如果选择KLV，模块各点保持出现故障之前后读入的有效值。

(1)电源的合理处理，抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰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。

(2)正确选择接地点，完善接地系统良好的接地是保证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。接地的目的通常有　　两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

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，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱，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储，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。

安全地或电源接地：将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。

系统接地：PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4 Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。

信号与屏蔽接地：一般要求信号线必须要有惟一的参考地即“单点接地”，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室一接地，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC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，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。

(3)对变频器干扰的抑制

变频器的干扰处理一般有下面几种方式：加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前；使用滤波器，滤波器具有较强的抗于扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能；使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其他设备正常工作。