SINAUT ST7/ST1 协议可以用于各处类型的 WAN 和 TIM 功能。在功能“Station”中,DNP3 协议仅允许使用专线和无线网络。所用运行模式取决于广域网的类型:
通过专用线路和无线网络进行的数据交换通常是在“轮询”模式下完成的。在采用 SINAUT ST7 协议的无线网络中,可在需要时选择“采用时隙方法的轮询”操作模式。
在拔号网络中(仅有 SINAUT ST7/ST1 协议),数据交换总是在“自主”模式中进行。
通过基于 IP 的网络进行通信
为了通过基于 IP 的网络进行传输,每种情况下都要在两个 TIM 之间或一个 TIM 与控制系统之间建立固定 S7 连接,通信伙伴通过该连接来交换数据包。
PG 通讯
通过编程器通信,连接到局域网(例如工业以太网)的所有 S7 站都可以远程编程。通过 S7 路由,编程器可在整个网络中进行通讯。
采用 SINAUT ST7 协议实现的 PG 跨网络通信功能,适用于所有的经典 WAN 和基于 IP 的 WAN。因此,可对与 WAN 相连的站(CPU 和 TIM)进行远程编程和远程诊断。
在基于 IP 的 DNP3 网络中,PG 通信并不使用该协议,而是采用了某个单独的 PC 连接(TCP/IP 连接)。
诊断与维护
“SINAUT 诊断与服务工具”提供了全面的诊断功能,可帮助进行调试和故障排除,例如:
TIM 的操作状态
TIM 的模块状态
一般诊断信息
TIM 的诊断缓冲区
本地和远程通讯方(CPU、TIM、控制系统)的连接状态显示
用于记录帧流量的 TIM 帧监视器
禁用和启用专用线路或无线网络中的站,例如在调试过程中
具有以太网接口的 TIM 模块还具备以下特点:
分别用于每个通讯伙伴的发送缓冲区的状态与填充程度
有关 TD7onTIM 的诊断信息
组态
“SINAUT ES”配置软件用于配置 TIM。必须使用 SINAUT TD7 模块库中的模块来组态 CPU (TD7onCPU) 中的 SINAUT 程序。这两个软件包都是 SINAUT ES 工程软件的组成部分。SINAUT ST7 组态软件要求已经安装了 STEP 7 V5.5(带 SP2)或更高版本。
每种情况所需的组态数据(如接口功能、协议、通讯各方的地址、拨号网络中伙伴的电话号码等)可保存在每个 TIM 上的闪存 EPROM 上,对于 TIM 4R-IE 或 TIM 4R-IE DNP3 来说,还可保存在可选的插入式 C-PLUG 介质上。对于具备以太网接口的各种 TIM,安装在 S7-300 机架中或者 C7 控制系统中时,组态数据也可以存储在 CPU 的存储卡(MMC)中。如果组态数据保存在 CPU 中或 C-PLUG 中,则无需编程设备即可将 TIM 更换。
认证
所有 TIM 通讯模块都通过 CE、FM、ATEX、cUL508 (= UL508, CSA22.2) 和 cUL HazLoc 认证。TIM 3V-IE 和 TIM 4R-IE 模块也可以供货 SIPLUS 型产品。该产品的工作温度范围更宽 (-25 ... +70 °C)。
1、采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰
在PLC控制系统中,电源占有极重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源(如CPU 电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在,对于PLC系统供电的电源,一般都采用隔离性能较好电源,而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源,并没受到足够的重视,虽然采取了一定的隔离措施,但普遍还不够,主要是使用的隔离变压器分布参数大,抑制干扰能力差,经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以,对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少PLC系统的干扰。
此外,位保证电网馈点不中断,可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能,是一种PLC控制系统的理想电源。
2、电缆选择的敖设
为了减少动力电缆辐射电磁干扰,尤其是变频装置馈电电缆。笔者在某工程中,采用了铜带铠装屏蔽电力电缆,从而降低了动力线生产的电磁干扰,该工程投产后取得了满意的效果。
不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层敖设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠近平行敖设,以减少电磁干扰。
3、 硬件滤波及软件抗如果措施
由于电磁干扰的复杂性,要根本消除迎接干扰影响是不可能的,因此在PLC控制系统的软件设计和组态时,还应在软件方面进行抗干扰处理,进一步提高系统的可靠性。常用的一些措施:数字滤波和工频整形采样,可有效消除周期性干扰;定时校正参考点电位,并采用动态零点,可有效防止电位漂移;采用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件陷阱等提高软件结构可靠性。
信号在接入计算机前,在信号线与地间并接电容,以减少共模干扰;在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。
对干较低信噪比的模拟量信号.常因现场瞬时干扰而产生较大波动,若仅用瞬时采样植进行控制计算会产生较大误差,为此可采用数字滤波方法。
现场模拟量信号经A/D转换后变成离散的数字信号,然后将形成的数据按时间序列存入PLC内存。再利用数字滤波程序对其进行处理,滤去噪声部分获得单纯信号, 可对输入信号用m次采样值的平均值来代替当前值,但井不是通常的每采样。次求一次平均值,而是每采样一次就与近的m-l次历史采样值相加,此方法反应速度快,具有很好的实时性,输入信号经过处理后用干信号显示或回路调节,有效地抑制了噪声干扰。
由干工业环境恶劣,干扰信号较多, I/ O信号传送距离较长,常常会使传送的信号有误。为提高系统运行的可靠性,使PLC在信号出错倩况下能及时发现错误,并能排除错误的影响继续工作,在程序编制中可采用软件容错技术。
4、正确选择接地点,完善接地系统
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。
系统接地方式有:浮地方式、直接接地方式和电容接地三种方式。对PLC控制系统而言,它属高速低电平控制装置,应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响,装置之间的信号交换频率一般都低于1MHz,所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式,各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。如果装置间距较大,应采用串联一点接地方式。用一根大截面铜母线(或绝缘电缆)连接各装置的柜体中心接地点,然后将接地母线直接连接接地极。接地线采用截面大于22 mm2的铜导线,总母线使用截面大于60mm2的铜排。接地极的接地电阻小于2Ω,接地极好埋在距建筑物10 ~ 15m远处(或与控制器间不大于50m),而且PLC系统接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。
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。