抓住一点,模拟量接线问题迎刃而解.doc

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1、掌握一点就可以解决模拟量接线问题-回顾最近经常出差，断断续续把模拟量接线的故事写完了。写了这么多主要就是想让大家更容易理解模拟量接线，引出参考点，各个点之间保证等电位就没有问题了。对于传感器隔离与否，西门子手册中将参考点与地隔离的传感器看作为隔离的传感器，以地为参考点的传感器作为非隔离的传感器，而实际上，市场上的传感器大多以输入与输出是否隔离作为标准，例如输出信号0~10是否与供电隔离。在文章中也是将CPU的逻辑地看作为大地的，其实除了几款CPU外，大多数CPU的逻辑地可以与大地分开的，如图1所示：在缺省的条件下，CPU接地，那么逻辑地就与大地连接了，图1中红线标出了连接路径，如果接地不良好

2、，干扰就会从地线上传到CPU的逻辑地上，有些情况下CPU的所有指示灯会全闪，CPU故障停机；如果将图1中标号5的短接片移去，那么CPU的逻辑地就浮地了，通过RC回路与大地进行连接，用于干扰和静电的释放，所有这些在文章中并没有提及，就是让大家不感到很复杂，但是在现场不好的情况下，这些因素都应考虑，如果选择有问题就会左右为难，如图2所示。图2中模拟量模块为SM334非隔离模块，必须以大地为参考点，如果现场环境不好，例如3相4线制，PEN带有干扰电流，CPU可以浮地连接，模拟量模块却不能，连接地后测量值会跳动，不连接地测量值没问题了，但是模块会烧坏，这种情况有可能无解，幸好S7-300这样的模块不

3、多。此外不同模块的抗干扰性是不一样的，总的来说与价格有关，例如用户抱怨SM331-1KF01的模块在开电机时测量值抖动，换上SM331-7KF02后没有问题，不用想SM331-1KF01肯定便宜，查手册发现两个模块在抗干扰特性上有区别，性价比一目了然，所以有一个良好的接地，对于现场接线就会变得简单。希望我的故事能起到抛砖引玉的作用，我开了这个头，大家可以进行补充，进行交流，共同提高。（一）确定基准电位点很重要今天，一个新来的热线同事找我讨论模拟量模块的问题，他在热线上遇到了一些麻烦，用户打电话反映在现场的S7300模拟量模块读数不变化，怎么折腾都读数是32767。尽管模拟量模块大家都很熟悉，

4、但是类似的问题还经常有用户反应。翻了翻手边的资料，似乎没有系统讲解这个问题的，于是把自己的经验归纳总结一下。既然是经验，放在下载中心似乎不太合适，就放在自己的故事里吧。故事写完，想必也会有个比较正式的版本放在下载中心。在我看来，想解决这样的问题，最根本的是要抓住一点。有的用户可能迫不及待地想知道哪一点了，但是这一点涉及的知识面还是有些宽。平时也忙，我会断断续续的写，大家耐心看完这个系列，就可以抓住这一点了。关于读不出值的问题，如果总是32767没有变化，其实值已经有了，只不过是超量程了。如果值为0，那就要注意模拟量是否有问题了，使用万用表测量现场信号并没有超限。为什么会出现这两种现象呢？这是

5、因为选择的参考电位不同，例如，现场过来的信号为5V，那首先要问一下，基准点是几伏？10~15是5V，-10~-5同样也是5V，如果测量端基准点是0V，那么测量就会有问题，所以一定要保证两端等电位。模拟量模块的基准电位点就是MANA，所有的接线都与之有关。在接下来的故事中，咱们就仔细讲讲接线的问题。（二）隔离与非隔离问题系列这里的隔离是指模拟量模块的基准电位点MANA与地（也是PLC的数据地）隔离。隔离模块MANA与地M可以不连接，以MANA作为测量端的参考电位；非隔离模块MANA与地M必须连接，这样地M变为MANA作为测量端的参考电位。隔离模块的好处就是可以避免共模干扰。如何知道模块是否是隔

6、离模块，例如SM331模块，可以从模板规范中查到。S7-300中只有一款SM334（SM355除外）模块是非隔离的，此外CPU31XC集成的模拟量也是非隔离的，共同特点就是模块的输出和输入公用M端。同样传感器也有隔离与非隔离的问题。通常非隔离的传感器电源的负端与信号的负端公用一个端子，例如传感器有三个端子L，M和S+，通过L，M端子向传感器供电，S+，M为信号的输出，公用M端。判断传感器是否隔离最好还是参考手册。隔离传感器信号负端与地M可以不连接，以信号负端作为信号源端的参考电位。非隔离传感器信号负端必须在源端（设备端）接地，以源端的地作为信号的参考电位。下面就是如何保证测量端与信号源端等电

7、位接线的问题。在下面建议的连接图中所用的缩写词和助记符含义如下：M+：测量导线（正）M-：测量导线（负）MANA：模拟量模块基准电位点这里需要注意MANA，不同的接线方式都是以MANA为参考基准电位。M：接地端子L+：24VDC电源端子UCM：MANA与模拟量输入通道之间或模拟量输入通道之间的电位差。UCM共模电压，有两种：1）不同输入信号负端的电位差，例如一个输入信号为3V，另一个输入信号也为3V，但是它们