西门子模块6ES7221-1BH22-0XA8详解说明三菱PLC原装机和高仿机如何区分 ：目前我国市场上小型PLC产品的市场非常大，其中用得多的应该还是三菱系列的PLC产品了。但近几年来，好多客户反映其在市场上有遇到过类似三菱的仿货或翻新货。就目前市场上出现的一些类似的三菱PLC和三菱PLC扩展模块等产品的做一个比较细致的分析，以便tigao大家对原装机和仿机及翻新机的辨别能力。现在我国市场上三菱PLC及三菱PLC扩展模块用得较多的就是三菱FX1S系列和三菱FX2N系列PLC及对应的模块，下面我们就以这两种产品来对其各种产品进行分析。随着仿制水平的tisheng，单单从外观已经很难判断了。因此区分真假及新旧三菱PLC及扩展模块主要还是看其内部的电路板。三菱PLC及扩展模块按着仿制的方法来分类，可以分为：抄板型和自主设计型。首先分析一下抄板型，这种产品的特点是：除了外观相同以外，里面的PCB布局走线都一样，绝大部分的芯片都是拆机件，特别是主CPU是拆机件。初看还真看不出什么破绽，但是只要你打开机箱，稍微仔细看一下主芯片的丝印就可以看出马脚。上面的丝印一般都是经过打磨的。一般这种产品是通过回收过来坏或旧的三菱PLC的主CPU拆下来，因为回收的量无法达到成规模的数量，所以这些PLC内部的丝印及产品批次都是不一样的。为此，为了做成一个统一的型号，造假者就只有把原来的丝印打磨掉，印上新的同批次的型号产品，这样也就一眼就能看出其电路板有过打磨的痕迹。当然也有一些打磨技术较高的，非人士一般看不出来，那只能利用后台软件查看三菱PLC及扩展模块的版本号就能让它立现原形。只要是什么26210，26212等等，凡是不是26214或者26215的肯定是拆机件，要么就是翻新货。三菱的当前版本已经到了26215了，目前市场上的新机器一般都是26214和26215的，所以不是这两个版本的一般就是有问题的产品。自主设计型：其中这又里面又可以分为部分自主设计型和自主设计型两种。部分自主设计型意思是一部分自主设计，一部分抄板。因为目前大陆暂时还没有能力设计出三菱的CPU，所以CPU板都是抄板，IO板和电源板自主设计。判断这种高仿机的方法也和抄板型的判断方法一样。自主设计型：这种高仿机在大陆很少见，一般是来自中国台湾，技术含量也是高的，从上到下都是新开发，而且也是采用三菱FX2N系列PLC的方案。而且方案有可能还是直接就用了三菱新推出的3G的方案。这类产品从整个产品的外观和内部工艺来看应该还是有一定水平和技术的。让人更加震惊的是这类仿机竟然也是采用松下的继电器，和原装三菱PLC用的是一样的型号。说到继电器，顺便对继电器行业作个简单介绍。继电器作为三菱FX2N系列PLC关键器件，可靠性是的。就目前市场上的继电器生产厂家来看，单单以PLC专用继电器来分，欧姆龙和松下是集团，TYCO在第二集团，其它的用的基本是少之又少。因此当您手上拿到一台三菱PLC或三菱扩展模块时，只要你仔细观察一下，从该PLC使用的继电器的型号你就能判断出该三菱PLC产品是属于什么货色。如果此时从您手上的三菱FX系列PLC或者三菱PLC扩展模块，能看到里面是松下或者欧姆龙的继电器，那至少说明您买到的产品也是货色三菱PLC内置电池的寿命及作用:用过三菱PLC的朋友一定都知道，所有的三菱PLC产品中都会有自带内置的锂电池。那么三菱PLC产品中自带的锂电池又是起什么作用呢？以及PLC内置的锂电池正常的使用寿命是多久呢？带着上述问题，下面跟大家一起业探讨下这关于三菱PLC内置电池的知识实际使用寿命及功能。一般三菱PLC产品中的锂电池在PLC主机不在工作通电状态下，可以起到保存断电保持寄存器的数据、实时时钟、以及有些PLC的程序都是电池保存的作用。对于三菱PLC内置的锂电池的使用寿命问题，经过我们多年一线的使用经验和客户的反馈数据来看，在三菱PLC一直不上电工作的时候，该电池的使用时间大约在6到8个月，但内置电池在PLC通电工作时马上就会自动充电。正常三菱PLC内置的锂电池的三菱公司设计的使用寿命是在五年以上，而在实际使用过程中长的甚至可以达到十几年INV取反指令用于将运算结果取反。当执行到该指令时，将INV指令之前的运算结果（如LD、LDI等）变为相反的状态，即由原来的OFF到ON变为由ON到OFF的状态。INV指令的使用如图2.15所示，图中用INV指令实现将X1的状态取反后驱动Y0，在X1为OFF时Y0得电，在X1为ON时Y0失电。图2.15 INV指令的使用 在使用中应注意以下几点： (1)该指令是一个无操作数的指令。 (2)该指令不能直接和主母线相连接，也不能像OR、ORI等指令那样单独使用。一、定时器、计数器的应用 1、延时断开电路 图1所示为定时器构成的延时断开电路。当输入继电器X002闭合时，输出继电器Y003得电并由本身的触点自锁，同时由于X002的动断（常闭）触点断开，使T50线圈不能得电；当输入继电器X002断开时，其动断触点闭合，T50线圈得电，经过15 s后设定值减到0，T50的动断触点断开，Y003线圈失电。图1 延时断开电路 2、延时闭合/断开电路 图2所示为延时闭合/断开电路。图中有两个定时器T50和T51，用于延时闭合和延时断开。当输入X000闭合时，T50得电，延时5 s后，T50的动合触点闭合，Y004得电且自锁；当输入X000断开时，其动断触点闭合，T51得电，延时5 s后，T51的动断触点断开，Y004线圈解除自锁断电。图2 延时闭合/断开电路 3、脉冲振荡电路 在PLC的内部虽然也有一些特殊的辅助继电器可以产生一定周期的脉冲信号，例如，M8011、M8012的周期分别为10 ms、100 ms，但在实际中经常需要其他周期和形式的脉冲信号发生器。图3所示的脉冲振荡电路可以产生50 s的脉冲信号。当X000闭合后，脉冲振荡电路开始工作，T50经过30 s后，其动合触点闭合，T51开始延时，经过20 s后T51触点动作，其动断触点使T50断开，再经过30 s后T50动合触点又使T51断开，一个周期结束。在一个周期中T50触点闭合20 s，断开30 s，而T51触点只闭合一个扫描周期的时间。只要X000闭合，脉冲振荡电路就一直循环工作，直到X000断开为止。图3 脉冲振荡电路 4、定时器的扩展 PLC的定时器有一定的定时设定范围。如果需要超出定时设定范围，可通过几个定时器串联，或者将定时器和计数器串联使用，达到扩充设定值的目的。图4所示为定时器的扩展电路。图中通过两个定时器的串联使用，可以实现延时1300 s。在图中T0的设定值为800 s，T1的设定值为500 s。当X000闭合时，T0就开始计时，当到达800 s时，T0的动合触点闭合，使T1得电开始计时，再延时500 s后，T1的动合触点闭合，Y000线圈得电，共延时1300 s。多个定时器的串级组合的总延时时间为各定时器设定值之和。图4 定时器的串级组合 5、定时器和计数器的串级组合使用 图5所示为定时器和计数器的串级组合使用，该电路可以获得100×300 s＝30 000 s 的延时。图中T0的设定值为100 s，当X000闭合时，T0线圈得电开始计时，当100 s延时时间到，T0的动断触点断开，使T0自动复位，在T0线圈再次得电后又可以开始计时。）在电路中，T0的动合触点每隔100 s闭合一次，计数器计一次数，当计到300次时，C0的动合触点闭合，Y001线圈得电。图5 定时器与计数器的串级组合1 引言绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Tramistor，IGBT)是MOSFET与GTR的复合器件，因此，它既具有MOSFET的工作速度快、开关频率高、输入阻抗高、驱动电路简单、热温度性好的优点，又包含了GTR的载liuliang大、阻断电压高等多项优点．是取代GTR的理想开关器件。IGBT目前被广泛使用的具有自关断能力的器件，广泛应用于各类固态电源中。IGBT的工作状态直接影响整机的性能，所以合理的驱动电路对整机显得很重要，但是如果控制不当，它很容易损坏，其中一种就是发生过流而使IGBT损坏，本文主要研究了IGBT的驱动和短路保护问题，就其工作原理进行分析，设计出具有过流保护功能的驱动电路，并进行了仿真研究。2 IGBT的驱动要求和过流保护分析1 IGBT的驱动IGBT是电压型控制器件，为了能使IGBT安全可靠地开通和关断．其驱动电路必须满足以下的条件：IGBT的栅电容比VMOSFET大得多，所以要tigao其开关速度，就要有合适的门极正反向偏置电压和门极串联电阻。(1)门极电压任何情况下，开通状态的栅极驱动电压都不能超过参数表给出的限定值(一般为20v)，佳门极正向偏置电压为15v土10％。这个值足够令IGBT饱和导通；使导通损耗减至小。虽然门极电压为零就可使IGBT处于截止状态，但是为了减小关断时间，tigaoIGBT的耐压、dv／dt耐量和抗干扰能力，一般在使IGBT处于阻断状态时．可在门极与源极之间加一个-5~-15v的反向电压。(2)门极串联电阻心IGBT的输入阻抗高压达109~1011，静态时不需要直流电流．只需要对输入电容进行充放电的动态电流。其直流增益可达108~109，几乎不消耗功率。为了改善控制脉冲的前后沿陡度和防止振荡，减少IGBT集电极大的电压尖脉冲，需在栅极串联电阻Rg，当Rg增大时，会使IGBT的通断时间延长，能耗增加；而减少RF又会使di／dt增高，可能损坏IGBT。因此应根据IGBT电流容量和电压额定值及开关频率的不同，选择合适的Rg，一般选心值为几十欧姆至几百欧姆。具体选择Rg时．要参考器件的使用手册。(3)驱动功率的要求IGBT的开关过程要消耗一定的来自驱动电源的功耗，门极正反向偏置电压之差为△Vge，工作频率为f，栅极电容为Cge，则电源的少峰值电流为: 驱动电源的平均功率为: 2 IGBT的过流保护IGBT的过流保护就是当上、下桥臂直通时，电源电压几乎全加在了开关管两端，此时将产生很大的短路电流，IGBT饱和压降越小，其电流就会越大，从而损坏器件。当器件发生过流时，将短路电流及其关断时的I—V运行轨迹限制在IGBT的短路安全工作区，用在损坏器件之前，将IGBT关断来避免开关管的损坏。3 IGBT的驱动和过流保护电路分析图2中，高速光耦6N137实现输入输出信号的电气隔离，能够达到很好的电气隔离，适合高频应用场合。驱动主电路采用推挽输出方式，有效地降低了驱动电路的输出阻抗，tigao了驱动能力，使之适合于大功率IGBT的驱动，过流保护电路运用退集电极饱和原理，在发生过流时及时的关断IGBT，其中V1．V3．V4构成驱动脉冲放大电路。V1和R5构成一个射极跟随器，该射极跟随器提供了一个快速的电流源，减少了功率管的开通和关断时间。利用集电极退饱和原理，D1、R6、R7和V2构成短路信号检测电路．其中D1采用快速恢复二极管，为了防止IGBT关断时其集电极上的高电压窜入驱动电路。为了防止静电使功率器件误导通，在栅源之间并接双向稳压管D3和D4。如是IGBT的门极串联电阻。正常工作时：当控制电路送来高电平信号时，光耦6N137导通，V1、V2截止，V3导通而V4截止，该驱动电路向IBGT提供+15V的驱动开启电压，使IGBT开通。当控制电路送来低电平信号时，光耦6N137截至，VI、V2导通。V4导通而v3截止，该驱动电路向IBGT提供-5v的电压，使IGBT关闭。当过流时：当电路出现短路故障时，上、下桥直通此时+15V的电压几乎全加在IGBT上．产生很大的电流，此时在短路信号检测电路中v2截止，A点的电位取决于D1、R6、R7和Vces的分压决定，当主电路正常工作时，且IGBT导通时，A点保持低电平，从而低于B点电位。所有A1输出低电平，此时V5截止，而c点为高电平，所以正常工作时。输入到光耦6N137的信号始终和输出保持一致。当发生过流时，IGBT集电极退饱和，A点电位升高，当高于B电位(即是所设置的电位)时，即是当电流超过设计定值时，A1翻转而输出高电平，V5导通，从而将C点的电位箝在低电位状态，使与门4081始终输出低电平，即无论控制电路送来是高电平或是低电平，输人到光耦6N137的信号始终都是低电平，从而关断功率管。从而达到过流保护。直到将电路的故障排除后，重新启动电路。采用电源模块的优点- 目前不同的供应商在市场上推出多种不同的电源模块，而不同产品的输入电压、输出功率、功能及拓扑结构等都各不相同。采用电源模块可以节省开发时间，使产品可以更快推出市场，因此电源模块比集成式的解决方案优胜。电源模块还有以下多个优点：•每一模块可以分别加以严格测试，以确保其高度可靠，其中包括通电测试，以便剔除不合规格的产品。相较之下，集成式的解决方案便较难测试，因为整个供电系统与电路上的其他功能系统紧密联系一起。•不同的供应商可以按照现有的技术标准设计同一大小的模块，为设计电源供应器的工程师提供多种不同的选择。•每一模块的设计及测试都按照标准性能的规定进行，有助减少采用新技术所承受的风险•若采用集成式的解决方案，一旦电源供应系统出现问题，便需要将整块主机板更换；若采用模块式的设计，只要将问题模块更换便可，这样有助节省成本及开发时间经常被忽略的电源模块设计问题虽然采用模块式的设计有以上的多个优点，但模块式设计以至板上直流/直流转换器设计也有本身的问题，很多人对这些问题认识不足，或不给予足够的重视。以下是其中的部分问题：•输出噪音的测量•磁力系统的设计•同步降压转换器的击穿现象•印刷电路板的可靠性西门子S7-200的自由口通信需要通过编程设置串口的工作模式，安排发送和接受指令的触发顺序，还要设定接收的起始和结束条件。对于刚刚开始使用s7-200的电气工程师来说，的确有很多细微处易犯错误。一般碰到客户抱怨通信不上的问题，就要逐一帮客户确认编程配置是否正确。虽然麻烦，不过逐条查下去，总能查到错误所在并解决问题。但是有一次客户遇到的问题颇出人意料，还真耗费了一些时间。 客户反应在编写了自由口通信程序之后，PLC可以发送数据给通信伙伴，但是却收不到任何伙伴方发出的数据。能发送数据给对方，说明通信端口设置没有问题。极有可能是端口被其他通信指令占用导致无法进入接收状态。比如说用常开点调用XMT，或者没有对接收的故障状态进行判断并终止接收，从而导致后续的XMT和RCV都无法被正确执行。客户表示他的程序并不存在这种情况。但是为了测试问题所在，客户下载了一个仅包含条件触发RCV的程序下去，还是接收不到数据。监控程序RCV指令已被正常执行。 那么是不是接收的起始条件设置不当?客户使用的是起始字符，这并无不妥。并且改成空闲线检测之后，问题依然存在。难道是对方发送的信号有问题?用串口调试软件来测试，是可以接收到的。眼见这几个常见错误都没能cover住这个问题，我只好从头一步步地跟客户确认。但是还是没能发现任何破绽。郁闷之下，只好让客户把程序发过来看看。 次检查程序的时候还真没注意到问题出在哪里。等到看出来了才觉得啼笑皆非： 不知道大家看出来没有?客户在设定完空闲线时间SMW90和消息定时器溢出值SMW92后，惯性地将接受地大字符数SMB94也写成了传送字SMW94。而西门子PLC的高低字节是逆序的，也就是说SMB94为高有效字节，SMB95为低有效字节。见手册中的如下说明： 结果就是大字符数100被传给了SMB95，SMB95是神马呢?神马也不是，总之与 梯形图和语句表的转化在PLC编程软件 工具栏 查看 里选择切换。 西门子S7-200的PLC对语句表编写的格式要求多，因为200的语句表和梯形图可任意切换，如果语句表格式不对，即回出现编译错误。所以一般多为梯形图，且程序里只能有一个语言，要么全部都是语句要么全部都是梯形。 西门子S7-300的PLC CPU功能强大，兼容语句表和梯形图同时存在。梯形图编辑好后可转化到语句表，也就是指令表，也可在转化后的指令表里删减些没用的指令，但是删减后的语句表能运行，却不能再次转化为梯形图。因为300的PLC对指令表的功能很支持，所以编指令的程序很方便，本人也是经常在指令语句和梯形语句中来回切换着编程，编到后一半是梯形图，一半是指令语言。 而且一般人编S7-300的指令语句，基本上都不符合转化成梯形图的要求，所以你看300的程序，当切换到梯形图时，依旧还有很多以指令的方式存在，便是这个原因。