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在控制系統中，使用PLC的模擬量控制多臺變頻器，由于變頻器本身產生強干擾信號的特性和模擬量抗干擾能力不與數字量抗干擾能力強的特性；因此為了zui大程度的消除變頻器對模擬量的干擾，在布線和接地等方面就需要采取更加嚴密的措施。 

一．關于布線

1．信號線與動力線必須分開走線 

2．信號線與動力線必須分別放置在不同的金屬管道或者金屬軟管內部 

3．模擬量控制信號線應使用雙股絞合屏蔽線，電線規格為0.5～2mm2。在接線時一定 

要注意，電纜剝線要盡可能的短（5-7mm左右），同時對剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來，以防止屏蔽線與其它設備接觸引入干擾。 

4．為了提高接線的簡易性和可靠性，*信號線上使用壓線棒端子。壓接端子選擇如下圖： 

5．如無使用壓線端子，接線時請注意： 

二．關于接地

1．變頻器的接地應該與PLC控制回路單獨接地，在不能夠保證單獨接地的情況下，為了減少變頻器對控制器的干擾，控制回路接地可以浮空，但變頻器一定要保證可靠接地。在控制系統中建議將模擬量信號線的屏蔽線兩端都浮空，同時由于在機組上PLC與變頻器共用一個大地，因此建議在可能的情況下，將PLC單獨接地或者將PLC與機組地絕緣開來。 

2．變頻器的接地 

·400V級：C種接地（接地電阻10Ω以下）。 

·接地線切勿與焊機及動力設備共用。 

·接地線請按照電氣設備技術基準所規定的導線線徑規格。 

如35KW的變頻器接地線線徑*為22mm2，87KW的接地線線徑*為50mm2。 

·接地線在可能范圍內盡量短。由于變頻器產生漏電流，與接地點距離太遠則接地端子的電位不安定。 

·使用兩臺以上變頻器的場合，請勿將接地線形成回路。

3．變頻器與電機間的接線距離。 

變頻器與電機間的接線距離較長的場合，來自電纜的高次諧波漏電流，會對變頻器和周邊設備產生不利影響。因此為減少變頻器的干擾，需要對變頻器的載波頻率進行調整。

對于S7-1500模板取消0…10V量程的決定是為了參數化過程更為簡單。省略了這個量程是因為從用戶觀點來看也沒帶來不利因素，參考下面的對照。

    S7-300的模擬量輸入模板是有0…10V量程范圍。

    分辨率取決于設置的干擾頻率抑制：

    在50Hz和60Hz時12位

    10Hz時14位

    S7-1500的模擬量輸入模板具有+/-10V的量程范圍。

    分辨率為16位而與設置的干擾頻率抑制無關。

    分辨率對全部范圍內均有效包括過沖范圍和溢出部分。這些遵從下面的對照：

表 01 
 

    S7-1500模擬量輸入模板使用+/-10V量程范圍比S7-300使用0...10V時更精確2或者8倍。

    所以S7-1500模擬量輸入模板不再需要0…10V測量范圍。

 硬件需求

S7-1200 PLC目前有3種類型的CPU：
        1）S7-1211C CPU。
        2）S7-1212C CPU。
        3）S7-1214C CPU。
這三種類型的CPU都可以使用MODBUS通信協議通過通信模塊CM1241 RS485來實現S7-1200與PAC3200儀表的通信。

本例中使用的PLC硬件為：
        1）PM1207電源 ( 6EP1 332-1SH71 )
        2） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
        3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
        4) 模擬器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )

本例中使用的PAC3200儀表硬件為：
        1） PAC3200 （7KM2112-0BA00-3AA0）
        2） MODBUS RTU 模塊 （7KM9300-0AB00-0AA0）
        3） MODBUS 通信電纜 ( 6XV1830-0EH10)

3．軟件需求

1) 編程軟件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)

4．S7-1200 MODBUS RTU的通信方式
S7-1200作為MODBUS RTU主站的通信方式是由DATA_ADDR 和 MODE 參數來選擇 Modbus 功能類型的。
DATA_ADDR（從站中的起始 Modbus 地址）： 要在 Modbus 從站中訪問的數據的起始地址。MB_MASTER 使用 MODE 輸入而非功能代碼輸入。 MODE 和 Modbus 地址范圍一起確定實際 Modbus 消息中使用的功能代碼。

可編程控制器（PLC）的工作有兩個要點：入出信息變換、可靠物理實現，入出信息變換主要由運行存儲于PLC內存中的程序實現。這程序既有系統的（這程序又稱監控程序，或操作系統），又有用戶的。系統程序為用戶程序提供編輯與運行平臺，同時，還進行必要的公共處理，如自檢，I/O刷新，與外設、上位計算機或其它PLC通訊等處理。用戶程序由用戶按照控制的要求進行設計。什么樣的控制，就有什么樣的用戶程序。 

      可靠物理實現主要通過輸入（I， INPUT）及輸出（O，OUTPUT）電路。每一輸入點或輸出點就有一個I或O電路。而且，總是把若干個這樣電路集成在一個模塊（或箱體）中，然后再由若干個模塊（或箱體）集成為PLC完整的I/O系統（電路）。盡管這些模塊相當多，占了PLC體積的大部分，但由于它們都是由高度集成化的，所以，PLC的體積還是不太大的。

輸入電路時刻監視著輸入點的（通、ON或斷、OFF）狀態，并將此狀態暫存于它的輸入暫存器（還可能有別的稱謂）中。每一輸入點都有一個與其對應的輸入暫存器。

      輸出電路有輸出鎖存器（還可能有別的稱謂）。它也有兩個狀態，高、低電位狀態，并可鎖存。同時，它還有相應的物理電路，可把這個高、低電位的狀態傳送給輸出點。每一輸出點都有一個與其對應的輸出鎖存器。

      這里的輸入暫存器及輸出鎖存器實際是PLC的I/O電路的寄存器。它們與PLC內存交換信息通過PLC I/O總線及運行PLC的系統程序實現。

      把輸入暫存器的信息讀到PLC的內存中，稱輸入刷新。PLC內存有專門開辟的存放輸入信息的映射區。這個區的每一對應位（bit）稱為輸入繼電器，或稱軟觸點，或稱為過程映射輸入寄存器（the process-image input register）。這些位（bit）置成1，表示觸點通，置成0為觸點斷。由于它的狀態是由輸入刷新得到的，所以，它反映的就是輸入點的狀態。

      輸出鎖存器與PLC內存中的輸出映射區也是對應的。一個輸出鎖存器也有一個內存位（bit）與其對應，這個位稱為輸出繼電器，或稱輸出線圈，或稱為過程映射輸出寄存器（the process-image output register）。通過PLC I/O總線及運行系統程序，輸出繼電器的狀態將映射給輸出鎖存器。這個映射的完成也稱輸出刷新。

      PLC除了有可接收開關信號的輸入電路，有時，還有接收模擬信號的輸入電路（稱模擬量輸入單元或模塊）。只是后者先要進行模、數轉換，然后，再把轉換后的數據存入PLC相應的內存單元中。

      如要產生模擬量輸出，則要配有模擬量輸出電路（稱模擬量輸出模塊或單元）。靠它對PLC相應的內存單元的內容進行數、模轉換，并產生輸出。

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集成PROFINET接口

SimaticS7-1200的新CPU固件2.0版本支持與作為Profinet IO控制器的Profinet IO設備之間的通信。通過集成的Web服務器，可以通過CPU調用信息，通過標準網絡瀏覽器處理數據，也可以在運行時間從用戶程序中對數據進行歸檔。

利用已建立的TCP/IP標準，SIMATIC S7-1200集成的PROFINET接口可用于編程或者與HMI設備和額外的控制器之間的通信。作為PROFINET IO控制器，SIMATIC S7-1200現在支持與PROFINET IO設備之間的通信。
該接口包含一個具有自動交叉功能的抗噪聲的RJ45連接器，它支持以太網網絡，其數據傳輸速率高達10/100 Mbit/s。

與第三方設備之間的通訊

在SIMATIC S7-1200上采用集成PROFINET接口可以實現與其他制造商生產的設備之間的無縫集成。利用所支持的本地開放式以太網協議TCP/IP和TCP上的ISO，可以與多個第三方設備進行連接和通訊。
這種通信能力與集成工程系統SIMATIC STEP 7 Basic支持的標準T-Send/T-Receive說明共同配置，為您在設計您的自動化解決方案中提供更高水平的靈活性。

簡易通訊模塊

在SIMATIC S7-1200的CPU上多可以增加3個通訊模塊。
RS485和RS232通訊模塊適用于串行、基于字符的點到點連接。在SIMATIC STEP 7 Basic工程系統內部已經包含了USS驅動器協議以及Modbus RTU主、從協議的庫函數

實用指令庫

在STEP 7-Micro/WIN Programming Tips（Micro/WIN編程中）的Tip38就是關于如何實現上述轉換的例程。

為便于用戶使用，現已將其導出成為“自定義指令庫"，用戶可以添加到自己的Micro/WIN編程中應用。

模擬量比例換算指令庫和例子

注意：此指令庫/程序的作者和擁有者對于該的功能性和兼容性不負任何責任。使用該的風險*由用戶自行承擔。由于它是免費的，所以不提供任何，錯誤糾正和支持，用戶不必為此西門子與服務部門。

在這個指令庫中，子程序Scale_I_to_R可用來進行模擬量輸入到S7-200內部數據的轉換；子程序Scale_R_I可用于內部數據到模擬量輸出的轉換。

編程舉例

圖2. 編程舉例