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PLC正确接地的另类思维

在PLC调试中，经常会遇到PLC干扰和接地问题。作为一名技术人员，如果具有一套完整PLC接地的思维模式和处理方法，就能在干扰面前，按照自己的思路，不慌不乱、按部就班地分析和处理。

目前，探讨PLC接地的文章和方法很多，但大多都是局限于理论和片面的经验。如果我们从排水管道的角度，另类思维一下，完整的PLC接地的思维模式和处理方法就很容易形成。现将我的一些经验简单的介绍给大家。

PLC接地就好比城市里的排水管道，产生的静电干扰就好比是排水管道里的水。管道如何让水尽快地排除需要做到以下几点：

1、排水管道的管径要大，排水就不会淤积，就像接地极一样，接地线的线经要尽可能的大。PLC的接地线不能低于2.5mm2

2、排水管道网尽可能的减少节点，让水直接排入地下，如果排水管道的节点多，水流自然就慢，好比接地极的静电放电就慢，干扰不能很快消除，因此，所有设备的接地必须直接用一个点接入地，这就是单点接地。如图1和图2所示（虚线为接地线）。

将回路输出转换为标定整数值 回路输出是控制变量，例如汽车巡航控制装置上的节气门设置。 回路输出是介于 0.0 到 1.0 之间的标准化实数值。 回路输出转换为 16 位标定整数值后，才能用于驱动模拟量输出。 此过程与将 PV 和 SP 转换为标准化值的过程相反。 步是使用下面给出的公式将回路输出转换为标定实数值：  RScal 回路输出的标定实数值 Mn 回路输出的标准化实数值 偏移 对于单极性值为 0.0 对于双极性值为 0.5 跨度 大可能值减去小可能值： 对于单极性值为 27,648（典型值） 对于双极性值为 55,296（典型值） 以下指令序列显示了如何标定回路输出：  MOVR VD108, AC0 //将回路输出移至累加器 -R 0.5, AC0 //仅当值为双极性值时才使用本语句 *R 55296.0, AC0 //标定累加器中的值 接下来，必须将代表回路输出的标定实数值转换为 16 位整数。 下列指令序列显示了如何进行此转换：  ROUND AC0, AC0 //将实数转换为 32 位整数 DTI AC0, LW0 //将该值转换为 16 位整数 MOVW LW0, AQW0 //将该值写入到模拟量输出 7.9.5 正作用或反作用回路 如果增益为正，则回路为正作用回路；如果增益为负，则回路为反作用回路。 （对于增益值为 0.0 的 I 或 ID 控制，如果将积分时间和微分时间指定为正值，则回路将是正作用回路；如果指定负值，则回路将是反作用回路。） 变量和范围 过程变量和设定值是 PID 计算的输入值。 因此，PID 指令只能读出这些变量的回路表字段，而不能改写。

输出值通过 PID 计算得出，因此，每次 PID 计算完成之后，会更新回路表中的输出值字段。 输出值限定在 0.0 到 1.0 之间。 当输出从手动控制转换为 PID 指令（自动）控制时，用户可使用输出值字段作为输入来指定初始输出值。 （请参见下面的“模式”部分中的讨论。） 如果使用积分控制，则偏置值通过 PID 计算更新，并且更新值将用作下一次 PID 计算的输入。 如果计算出的输出值超出范围（输出小于 0.0 或大于 1.0），则将按照下列公式调整偏置： ● 如果计算出的输出 Mn > 1.0  ● 如果计算出的输出 Mn < 0  MX 调整后的偏置值 MPn 采样时间 n 时回路输出的比例项值 MDn 采样时间 n 时回路输出的微分项值 Mn 采样时间 n 时的回路输出值 如上所述调整偏置后，如果计算出的输出回到正常范围内，可提高系统响应性。 计算出的偏置也会限制在 0.0 到 1.0 之间，然后在每次 PID 计算完成时写入回路表的偏置字段。 存储在回路表中的值用于下一次 PID 计算。 用户可以在执行 PID 指令之前修改回路表中的偏置值，在某些应用情况下，这样可以解决偏置值问题。 手动调整偏置时必须格外小心，向回路表中写入的任何偏置值都必须是 0.0 到 1.0 之间的实数。 过程变量的比较值保留在回路表中，用于 PID 计算的微分作用部分。 不应修改该值。 

PID 回路没有内置模式控制。 仅当能流流到 PID 功能框时才会执行 PID 计算。 因此，循环执行 PID 计算时存在“自动化”或“自动”模式。 不执行 PID 计算时存在“手动”模式。 与计数器指令相似，PID 指令也具有能流历史位。 该指令使用该历史位检测 0 到 1 的能流转换。 如果检测到能流转换，该指令将执行一系列操作，从而实现从手动控制无扰动地切换到自动控制。 要无扰动地切换到自动模式，在切换到自动控制之前，必须提供手动控制设置的输出值作为 PID 指令的输入（写入 Mn 的回路表条目）。 检测到 0 到 1 的能流转换时，PID 指令将对回路表中的值执行以下操作，以确保无扰动地从手动控制切换到自动控制： ● 设置设定值 (SPn) = 过程变量 (PVn) ● 设置旧过程变量 (PVn-1) = 过程变量 (PVn) ● 设置偏置 (MX) = 输出值 (Mn) PID 历史位的默认状态为“置位”，控制器启动和每次从 STOP 切换到 RUN 模式时设置此状态。 如果在进入 RUN 模式后执行 PID 功能框时有能流流到该功能框，则检测不到能流转换且不会执行无扰动模式切换操作。 

报警检查和特殊操作 PID 指令是一种简单但功能强大的指令，可执行 PID 计算。 如果需要进行其它处理，例如报警检查或回路变量的特殊计算，则必须使用 CPU 支持的基本指令来实现。 错误条件 如果在指令中指定的回路表起始地址或 PID 回路编号操作数超出范围，那么在编译时，CPU 将生成编译错误（范围错误），编译将失败。 PID 指令不检查某些回路表输入值是否超出范围。 必须确保过程变量和设定值（以及用作输入的偏置和前一过程变量）是 0.0 到 1.0 之间的实数。 如果在执行 PID 计算的数学运算时发生任何错误，将置位 SM1.1（溢出或非法值），PID 指令将终止执行。 （回路表中输出值的更新可能不完全，因此，在下一次执行回路的 PID 指令之前应忽略这些值并纠正引起数学运算错误的输入值。） 

图1 错误的接地方式

图2 正确的接地方式

3、排水管网内的水是不均匀的，有的地方水多，有的地方水少，入地口放在水多的地方。这样，管道里的水就放得快。静电也是如此，接地点尽可能的放在容易产生静电的设备处，比如变频器、可控硅电加热等设备旁。如图2所示。

4、排水管道的内壁一定要光滑，光滑了，阻力就小，排水效果就好。接地极也是如此，接地电阻一定要小，电势差就小，放电产生的干扰就小。接地电阻不能小于4欧姆。

排水管道中的水尽快排出的道理，做为一般常人是很容易理解的。从排水管道的另向思维中，就很容易形成PLC接地的思维方式，有了正确的思维方式，就能很容易地从容面对PLC干扰了。