控制系统抗干扰接地及模块接地.pdf

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1、控制系统抗干扰接地简介一、接地的作用1、给计算机控制系统故障电流提供一个低阻抗的入地通道，防止人身触电伤亡和设备损坏故障。（例如：电源线与设备外壳短路；雷电电击设备外壳。）2、消除各电路电流流经一个公共地阻抗是产生噪声电压，避免电磁场和地电位差的影响，使其不能形成地环路，提高抑制干扰能力。3、给控制系统建立一个基准电压，保证系统稳定、正常工作。二、接地的种类1、安全保护地：控制系统金属外壳的接地2、屏蔽地：防止电磁辐射的接地；3、交流地：交流电的零线，应与保护地严格的区分开；4、直流地：直流电“地”，零电位参考点；5、模拟地：模拟器件（如放

2、大器、A/D，比较器等）的零电位参考点；6、数字地（逻辑地）：数字电路的零电位参考点。第1，2种地必须接大地电位；第3种接电力系统的零线；第4，5，6种接系统地（工作地，参考地），它们可以是大地电位，也可以不是大地电位，仅是零电位的参考点。三、接地技术1、安全保护地2、屏蔽地为防止电磁干扰，金属罩，屏蔽的双绞线的金属层，变压器初/次间的金属屏蔽层等都应接保护地。至于一点还是多点接地视具体情况而定。3、交流地交流地就是电工的接零N，有企业配电系统提供。4、系统地直流地，数字地，模拟地属系统地A．电源电路隔离技术I,II部分采用1：1隔离放大器

3、隔离I,与III部分光电隔离功率部分电流大，电压高，地线上干扰较大将三大块独立供电，即GND1,GND2,GND3互相隔离，阻断了电流环，防止了强电路对弱电路的干扰。B．半浮空接地从理论上将，系统可以是大地电位，也可以是非大地电位，即为一公共参考点。实践证明，对于无雷或少雷地这最好能保证机箱与PCB之前有良好的绝缘电阻（≥50MΩ）。采用半浮空技术的接地方式，即控制系统的机箱与保护地连接，机箱内的PCB上的系统地与大地隔离。C．优化PCB地线设计⑴单点接地，消除地环路干扰对于双面板，地线布置用单点接地法。PCB上有多个返回地线，这些都必须汇

4、聚到电源引出的那个地节点上，构成单点接地。⑵加粗地线，降低地线阻抗地线加粗，应三倍于印刷电路板上的允许电流，尽可能在2～3mm以上。电源线和地线尽量靠近，呈“井”字分布，使电流分布达到均衡。⑶模拟区与数字区应当用地线隔开，减少信号间串扰。数字地与模拟地分别走线，最后在PCB一点接地。⑷运用抗干扰保护地，减少辐射时钟振荡电路、高频电路宜采用保护地，如下所示：⑸空的铜皮层应接地，克服电磁干扰PCB板上布应留空的铜箔层，防止他们充当发射或接收天线。四、S7-300接地1、CPU接地2、CPU浮地L+MM+M-M+背板总线M-ADC逻辑建议连接MA

5、NAML+M图2-10隔离传感器与隔离模拟量输入模块的连接图L+MM+M-M+M-ADC逻辑MANAML+M图2-11隔离传感器与非隔离模拟量输入模块的连接图L+MM+M-M+背板总线ADCM-逻辑UCMMANAUISOML+M图2-12非隔离传感器与隔离模拟量输入模块的连接图L+MM+M-背板总线M+M-ADC逻辑UCMMANAML+M等电位连接导线接地母线图2-13非隔离传感器与非隔离模拟量输入模块的连接图L+MM+UM-M+背板总线UADCM-逻辑MANA图2-14电压型传感器与隔离模拟量输入模块的连接图传感器例如L+压力计M两线制P

6、M+变送器ADC背板总线M-MANA图2-16L+供电两线制变送器与隔离模拟量输入模块的连接图L+MM+M-I+背板总线IcI-ADC逻辑MANA图2-18热电阻与隔离模拟量输入模块的四线制连接图L+MM+M-Ic+背板总线Ic-逻辑MANA图2-19热电阻与隔离模拟量输入模块的三线制连接图L+M热电偶M+M-背板总线逻辑M+M-补偿导线COMP+（材料和热电偶相同）COMP/MANA图2-22使用内部补偿的热电偶与隔离模拟量输入模块的连接图L+MQvS-地板总线逻辑RLS+MANAUISOM内部L+M接地母线图2-25负载四线制与隔离模拟

7、量电压输出模块的连接图L+MQ1地板总线逻辑RLMANAM内部L+M接地母线图2-26负载两线制与隔离模拟量电压输出模块的连接图L+MQI地板总线逻辑RLMANAUISOM内部L+M接地母线图2-27负载两线制与隔离模拟量电流输出模块的连接图