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浅谈西门子PLC300 的技术特点与应用

作者：徐延安日期：2014-05-10 09:59 来源：中国科技博览

(新能凤凰（滕州）能源有限公司山东滕州木石镇 277527)
[摘要]西门子PLC作为控制领域的主流控制设备，以其可靠性和灵活性广泛的应用在各个行业领域中，本文主要介绍了PLC300的应用领域，以及其技术
特点和应用特点，最后介绍了西门子ＰＬＣ在应用中需要注意的问题。
[关键词]PLC;300;西门子;控制
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)17-0306-01
前言
随着PLC技术的迅速发展，PLC的功能日益增多，它能实现单机控制，多机
群控制，逻辑控制，过程控制、运动控制和数据处理等功能。PLC300以其功能
强、可靠性高、使用方便、体积小等优点在工业自动化领域得到迅速推广，成为
工业自动化领域中极具竞争力的控制工具。
一、西门子PLC 300的应用领域
随着我国现代化进程的加快，PLC在我国的应用范围和行业更加广阔。从
市场上看，西门子PLC 300在中国市场的占有量一直稳中有升，从PLC 300产
品的配套性上看，西门子PLC 300丰富的品种、齐全的规格，完备的通信设备、
完美的人机界面更好地适应了各种工业控制的需求；从技术上看，运算速度更
快、存储容量更大、智能控制更强的西门子PLC 300品种越来越多地上市。
西门子PLC 300作为先进的可编程逻辑控制器，具有由于其能满足各种
不同工业企业的开关量控制、模拟量控制、运动控制等工业控制的需求，随着我
国经济发展速度的加快，西门子PLC 300的应用领域和应用范围将不断扩大。
西门子PLC 300在我国的应用非常广泛，已经应用于石油化工、钢铁、机
械制造、汽车、交通运输、电力、建材、轻纺、文化娱乐及环保等各个行业。主要应
用如下：
（1）西门子PLC 300应用最基本、最广泛的领域是各类企业开关量的控制，
它既可以应用于单一设备的开关量的逻辑控制，也可以应用于流水线及多级的
开关量的逻辑控制，如包装流水线、印刷设备、组合机床等机械设备的逻辑控
制。
（2）西门子PLC 300广泛应用于工业生产中的各种机械的模拟量控制。西
门子PLC 300生产有配套的A／D和D／A转换模块，对压力、温度、速度、液位、
流域等模拟量进行处理，有效地实现了对机械设备的模拟量控制。
（3）西门子PLC 300广泛应用于电梯、机床、机器人及各种机械的运动控
制。西门子PLC 300在发展技术的同时，还保持着PLC的运动控制功能，研制了
专门的运动控制模块，实现对电梯、机床、机器人等设备的运动控制。
（4）西门子PLC 300广泛应用于通信及联网控制。西门子PLC 300作为自
动化控制的先行者，广泛应用于同人们密切相关的通信等行业，并生产有专门
的通信接口，使通信变得更加快捷、方便。
在这些应用之外，西门子PLC 300还广泛地应用于对压力、温度、流量等
模拟量的闭环控制；具有数学运算、数据转换、数据传送、排序、查表、位操作等
数据处理的功能。
二、西门子ＰＬＣ300技术特点与应用特点
西门子PLC 300技术的主要特点就是其技术升级换代的研发力量雄厚，
实现了CPU与旧版本的备件兼容，性能稳步得到提升，CPU技术数据趋于一致，
增加了在块状态中监视的程序行数，同时可以在线监控两个块，I／0过程映像
区增大。带有进行数据设置的路由，可以使用同步模式。用户程序执行速度是原
来CPU的2倍甚至更高。字运算时间缩减到90ns，位运算时间缩减到50ns，定点
和浮点数运算性能也提升较大。
西门子ＰＬＣ采用超大规模集成电路和先进的生产工艺进行生产，其产品
与传统的逻辑电路相比具有如下应用特点：
(1)可靠性高，抗干扰能力强。①配套齐全，功能完善，适用性强。②易学易
用，深受工程技术人员欢迎。③系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造。
(2)安装与布线。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。西门子PLC 应远离强干扰源，
不能与高压电器安装在同一个开关柜内。PLC 的输入与输出最好分开走线，
开关量与模拟量也要分开敷设。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。
(3)I／O端的接线。输入／输出线不能用同一根电缆，输入／输出线要分开。
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。
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。由于西门子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。使用电感性负载时应合理选
择，或加隔离继电器。西门子PLC 的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施
加以控制。
三、西门子ＰＬＣ应用中需要注意的问题
（1）工作环境对PLC的影响，主要包括：温度、湿度、震动、气体和电源等。
1）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。
2）为了保证ＰＬＣ的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85％（无露珠）。
3）应使ＰＬＣ远离强烈的震动源，防止振动频率为10Ｈｚ～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）避免有腐蚀和易燃的气体，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。
5）ＰＬＣ对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高
或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少
设备与地之间的干扰。一般ＰＬＣ都有直流24Ｖ输出提供给输入端，当输入端
使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。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。
（2）控制系统中干扰及其来源
影响ＰＬＣ控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，
其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高
速产生电磁波，电磁波对其具有强烈的干扰。
1）强电干扰。由于电网覆盖范围广，电网受到空间电磁干扰而在线路上感
应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备启停、交直流
传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。
2）柜内干扰。控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对
ＰＬＣ造成一定程度的干扰。
3）来自接地系统混乱时的干扰。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又
能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使ＰＬ
Ｃ系统将无法正常工作。
4）来自ＰＬＣ系统内部的干扰。主要由系统内部元器件及电路间的相互电
磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的
相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
5）变频器干扰。一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干
扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的
电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。
结束语
随着我国经济快速发展和科技的进步，西门子PLC 300的应用领域和应
用范围将不断扩大。西门子PLC300在轻重工业以及化工等众多的领域作为控
制设备将发挥非常大的作用。