中国电子科技集团公司 第38研究所 安徽合肥 230088
摘要：S7-200PLC是西门子研究和生产的一种PLC，是目前我们生产和生活中常见的一种可编辑的控制器，改变了以往接线逻辑，在形式上将微电子和信息化技术结合起来，进一步提升PLC的控制功能，从而被应用于工程、工厂中。但是由于工程应用中的电流、电压问题，容易导致S7-200PLC出现电磁干扰问题。因此，本文主要对S7-200PLC进行简要介绍，思考其在工程应用中电磁干扰问题，并提出减少电磁干扰的解决措施。
关键词：S7-200PLC；工程应用；电磁干扰；解决措施
引言
现阶段，计算机技术在不断的研究和更新，逐渐在应用于各行各业中，特别是工程领域中，过去工程应用中产生的各种问题，现代化技术的应用具有良好的优质。S7-200PLC作为一种控制器，能够有效提升工程生产的效率，减少人工投入，将自动化技术的功能展现出来，这不仅能够起到节约成本的作用，而且还能突出以人为本的生产理念，提升工程开发和应用效果。
一、S7-200PLC简介
S7-200PLC是一种数字操作和运行的电子控制器，在工业领域具有较高的应用价值，其中含有能够对程序进行编制的存储器，很多指令工作都是在该存储器中完成，比如计时计数、算术运算、逻辑运算、数据存储等，并采用数字信号形式和模拟信号形式完成数据的输入与输出工作，对各项机械生产的过程进行控制。S7-200系列的PLC中能够提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成主要包括基本单元、扩展单元、存储器、编程器、写入器、文本显示器等构成。在基本单元中能够提供四种不同的基本型号的8种CPU以供选择和使用。主要有6种扩展单元，其自身没有CPU，需要和基本单元连接使用，用于扩展I/O点数。一般小型的PLC中设置又外接的EEPROM卡盒接口，通过这一接口，能够将卡盒中的内容写入到PLC中，还可以将PLC中的程序和主要参数传到外接卡盒中作备份。编程器主要是用来对用户程序进行编制、存储和管理等，将用户程序送到PLC中，在调试过程中实施监控和故障检测，S7-200系列的PLC可以应用多种编程器，而且编程器可分为简易型和智能型两种。写入器的功能是实现PLC和EPROM之间程序的传送，将PLC中的RAM区程序经过写入器固化到程序存储器中，或者将PLC程序存储器中的程序经过写入器传送到RAM区。文本显示器不仅仅是一个能够显示系统信息的设备，还能作为控制单元对某个量的数值进行修改，或者直接对输入量和输出量进行设置。一般文本信息的显示可以应用选择或确认方式，能够显示80跳信息，每条信息最多有四种变量的状态。
二、S7-200PLC在工程应用中电磁干扰问题
对S7-200PLC控制系统造成影响的干扰源与影响工程控制设备的干扰源是相同的，大多都是产生于电压或电流发生剧烈变化的位置，这些电荷剧烈移动的位置就是干扰源（噪声源）。一般干扰类型都是根据干扰产生的原因、噪声波形性质、噪声干扰模式等进行类划分。其中，根据干扰产生的原因，可以将干扰分为浪涌干扰、放电干扰、高频振荡干扰等；根据噪声波形性质可以分为持续噪声、偶发噪声；根据噪声干扰模式可以分为差模干扰和共模干扰。共模干扰主要是信号对地面产生电位差，有电网串入，在信号线感应同方向的电压送加产生地电位差和空间电磁辐射。通常共模电压较大，尤其是应用隔离性能较差的电器供电室时，变送器的输出信号较高，有时可能会达到130V以上。差模干扰主要是在信号两极产生的干扰电压，由空间电磁场在信号间耦合感应以及不平衡电路转换共模干扰产生的电压，会叠加在信号上，对测量和控制的精度造成直接影响。PLC在工程应用中控制系统中相电器干扰产生的主要来源：
①空间辐射干扰。
由电力网络、雷电、电气设备暂态过程、雷达、电视、无线电广播、高频感应加热设备等产生的空间辐射电磁场，被称为空间辐射干扰，分布具有一定的复杂性，加入PLC系统处于射频场中，就会受到这种干扰。
②强电电源干扰。一般PLC系统都是由电网供电，由于电网的覆盖范围较为广泛，会受到空间电磁干扰并在线路上产生感应电压，在电网内部出现变化，大型电力设备启停、刀开关操作浪涌、电网短路暂态冲击等，都是通过输电线路传到电源中。在具体实践中由于电源引入干扰导致PLC控制系统发生故障的情况有很多，在某工程调试中产生后，更换具有较强隔离性的PLC电源后才解决该问题。
③信号线干扰。除了传输有效信号之外的其他信号传输线，总会受到干扰信号的影响。出现干扰的途径主要有两种形式，第一是经过变送器或信号仪供电电源串入的电网干扰，一般可以忽视，第二是受空间电磁波感应导致信号线产生的感染，也就是信号线外部感应干扰，较为严重，会影响I/O信号的工作效率，甚至会损害元器件。
三、S7-200PLC工程应用中产生的电磁干扰问题的解决措施
1、选择使用具有良好隔离性能的电源，而且信号线和动力线的走线要具有合理性，解决干扰问题。
2、正确选择接地点，完善接地系统。良好的接地是保证PLC能够在工程应用中稳定工作的关键，能够避免发生偶然电压冲击危害。一般接地的目的有两种，第一为安全，第二为一直干扰。对于PLC控制系统而言，地线系统主要包括交流地、保护地、系统地和屏蔽地。接地系统产生混乱会对PLC系统造成干扰，导致各个接地点用点位分布不均匀，产生地电位差，影响系统的正常工作。对此，就需要谨慎、仔细的选择接地点，这样才能保证PLC平稳运行，预防故障和干扰问题。在进行接地线选择时，可以从温度、湿度角度进行考虑。通常PLC不能在高温下运行，工作的环境要在0-55℃之间，而且为了保证PLC的绝缘性，工作湿度要低于85%。另外，在接地的过程中，电源线接地端和柜体连线接地为安全接地，不会对人体造成伤害。对于系统接地来说，主要是PLC控制器和各个控制设备同电位接地，接地电阻值低于4Ω，将其与控制柜内开关电源的负端接起来，形成控制系统地。
总结
总之，S7-200PLC在工程中具有良好的应用价值，但是在实际应用过程中常常存在电器干扰问题，影响该控制器的正常应用。对此，需要选择隔离性能优的电源，正确选择接地点，对接地系统进行完善，才能保证S7-200PLC的在工程应用中的稳定运行，提升工程生产的效益。
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作者简介
吴显奎，19870817，男，汉，山东莱西人，硕士研究生，工程师，湖南大学，控制工程专业，主要从事伺服控制、机电传动方面的研究工作，中国电子科技集团公司第38研究所。