西門子6SE6430-2UD31-5CA0

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西門子MICROMASTER 430變頻器控制功能：
線性v/f控制，并帶有增強電機動態(tài)響應和控制特性的磁通電流控制（FCC），多點 v/f控制；
內(nèi)置PID控制器；
快速電流限制，防止運行中不應有的跳閘；
數(shù)字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；
具有15個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；
采用BiCo技術(shù)，實現(xiàn)I/O端口自由連接；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊；
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，可選平滑功能；
三組參數(shù)切換功能：電機數(shù)據(jù)切換，命令數(shù)據(jù)切換；

風機和泵類功能：
多泵切換
旁路功能
手動/自動切換
斷帶及缺水檢測
節(jié)能方式

西門子MICROMASTER 430變頻器保護功能：
過載能力為140％額定負載電流，持續(xù)時間3秒和110％額定負載電流，持續(xù)時間60秒;
過電壓、欠電壓保護；
變頻器過溫保護；
接地故障保護，短路保護；
I2t電動機過熱保護；
PTC/KTY電機保護。

硬件中斷組織塊（OB40～OB47）用于快速響應輸入模塊、點對點通信處理器（CP）和功能模塊（FM）的信號變化。具有硬件中斷功能的上述模塊將中斷信號傳送到CPU時，將觸發(fā)硬件中斷。絕大多數(shù)S7-300 CPU只能使用OB40，S7-400 CPU可以使用的硬件中斷OB的個數(shù)與CPU的型號有關。為了產(chǎn)生硬件中斷，在組態(tài)有硬件中斷功能的模塊時，應啟用硬件中斷。

PLC由于具有功能強、程序設計簡介，維護方便等優(yōu)點，特別是高可靠性、較強的適應惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，已被廣泛應用于自來水行業(yè)。但由于現(xiàn)場環(huán)境條件惡劣、濕度高、以及各種工業(yè)電磁、輻射干擾等，會影響系統(tǒng)的正常工作,因此必須重視工程的抗干擾設計。

    水廠應用中的PLC所受的干擾源主要有電源系統(tǒng)引入的干擾、接地系統(tǒng)引入的干擾和輸入輸出電路引入的干擾三類。如果PLC的干擾問題解決得不好，系統(tǒng)將無法可靠運行，將會影響到正常供水。因此，有必要對PLC應用系統(tǒng)中的干擾問題進行探討。本文分別討論PLC的三種抗干擾技術(shù)。

    抗干擾的技術(shù)對策分析

    為防止干擾，可采用硬件和軟件的抗干擾措施，其中，硬件抗干擾是最基本和最重要的抗干擾措施，一般從抗和防兩方面入手來抑制和消除干擾源，切斷干擾對系統(tǒng)的耦合通道，降低系統(tǒng)對干擾信號的敏感性。

    電源系統(tǒng)引入的干擾

    電網(wǎng)的干擾，頻率的波動，將直接影響到PLC系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。如何抑制電源系統(tǒng)的干擾是提高PLC的抗干擾性能的主要環(huán)節(jié)。

    (1)加裝濾波、隔離、屏蔽、開關穩(wěn)壓電源系統(tǒng)。

    設置濾波器的作用是為了抑制干擾信號從電源線傳導到系統(tǒng)中，使用隔離變壓器，必須注意:屏蔽層要良好接地;次級連接線要使用雙繞線(減少電線間的干擾)，隔離變壓器的初級繞組和次級繞組應分別加屏蔽層，初級的屏蔽層接交流電網(wǎng)的零線;次級的屏蔽層和初級間屏蔽層接直流端。

    為了抑制電網(wǎng)大容量設備起停(如送水泵等)引起電網(wǎng)電壓的波動，保持供電電壓的穩(wěn)壓，可采用開頭穩(wěn)壓電源。

    (2)分離供電系統(tǒng)

    PLC的控制器與I/O系統(tǒng)分別由各自的隔離變壓器供電，并與主電源分開，這樣當輸入輸出供電斷電時，不會影響到控制器的供電。如圖1所示。

    圖1分離供電系統(tǒng)圖

    抑制接地系統(tǒng)引入的干擾

    PLC系統(tǒng)分為邏輯電路接地和功率電路接地，有共地、浮地及機殼共地和電路浮地等三種方式。一般采用控制器與其它設備分別接地方式，接地時注意:接地線盡量粗，一般大于2mm2的線接地;接地點應盡量靠近控制器，接地點與控制器之間的距離不大于50m;接地線應盡量避開強電回路和主回路的電線，不能避開時，應垂直相交，應盡量縮短平行走線的長度。

    實踐證明，接地往往是抑制噪聲和防止干擾的重要手段，良好的接地方式可在很大程度上抑制內(nèi)部噪聲的耦合，防止外部干擾的侵入，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

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    抑制輸入輸出電路引入的干擾  

    為了實現(xiàn)輸入輸出電路上的*隔離，近年來在控制系統(tǒng)中光電耦合得到廣泛應用，已成為防止干擾的*措施之一。光電耦合器具有以下特點:首先，由于是密封在一個管殼內(nèi)，不會受到外界光的干擾;其次，由于靠光傳送信號，切斷了各部件電路之間地線的;第三，發(fā)光二極管動態(tài)電阻非常小，而干擾源的內(nèi)阻一般很大，能夠傳送到光電耦合器輸入輸出的干擾信號就變得很小;第四，光電耦合器的傳輸比和晶體管的放大倍數(shù)相比，一般很小，遠不如晶體管對干擾信號那么靈敏，而光電耦合器的發(fā)光二極管只有在通過一定的電流時才能發(fā)光。因此，即使是在干擾電壓幅值較高的情況下，由于沒有足夠的能量，仍不能使發(fā)光二極管發(fā)光，從而可以有效地抑制掉干擾信號。由于光電耦合器的線性區(qū)一般只能在某一特定的范圍內(nèi)，因此，應保證被傳信號的變化范圍始終在線性區(qū)內(nèi)。為了保證線性耦合，既要嚴格挑選光電耦合器，又要采取相應的非線性較正措施，否則將產(chǎn)生較大的誤差。

    (1)光電耦合輸入電路如圖2所示。其中圖2(a)、圖2(b)用的較多，高電平時接成形式，低電平輸入時接成形式。圖2(c)為差動型接法，它具有兩個約束條件，對于防止干擾有明顯的*性，適用于外部干擾嚴重的環(huán)境，當外部設備電流較大時，其傳輸距離可達100~200m，圖2(d)考慮到COMS電路的輸出驅(qū)動電流較小，不能直接帶動發(fā)光二極管，所以加接一級晶體管作為功率放大，需要注意的是圖中發(fā)光二極管和光敏三極管應分別由兩個電源供電，電阻值視電壓高低選取。

    圖2光電耦合輸入電路

    (2)光電耦合輸出電路如圖3所示。為了得到和輸入同相的信號，可以采用圖3(a)形式。若要求輸出和輸入反相，可以接成圖3(b)形式。當輸出電路所驅(qū)動的元件較多時，可以加接一級晶體管作為驅(qū)動功率放大，其接法如圖3(c)所示。有時為了獲得更好的輸出波形，輸出信號可經(jīng)施密特電路整形。

    圖3光電耦合輸出電路

    以上兩點是對開關量輸入輸出信號的處理方法，而對模擬輸入輸出信號，為了消除工業(yè)現(xiàn)場瞬時干擾對它的影響，除加A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路和光電耦合外，可根據(jù)需要采取軟件的數(shù)字濾波技術(shù)如中值法、一階遞推數(shù)字濾波法等算法。

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 PM250 功率模塊在能量再生狀態(tài)（回饋制動）下能夠?qū)⒛芰炕仞伒哪芰σ馕吨軌驅(qū)⒃偕芰炕仞伣o電網(wǎng)，而不是消耗在制動電阻上。這樣不僅節(jié)省了柜體的安裝空間，同時，也節(jié)省了接線的數(shù)量和工程設計和安裝調(diào)試的時間。采用回饋制動還可以減少柜體內(nèi)的散熱。
創(chuàng)新的電路設計減少了電網(wǎng)諧波。電源的進線側(cè)不再需要安裝電抗器等選件。這也節(jié)省了安裝空間以及工程和采購費用。PM250 功率模塊是通過 PM-IF 接口與控制單元進行通訊的。
PM250 功率模塊有以下標準的接口：
● PM-IF 接口用于 PM250 功率模塊和控制單元之間的連接。PM250 功率模塊同時通過一個集成的電源插接口為控制單元提供電源
● 電機的連接通過壓緊螺絲或者螺釘
● 用于控制抱閘的安全抱閘輸出繼電器和抱閘繼電器的驅(qū)動電路
● 2 x PE（保護地）連接