湖南亞貝納自動化設(shè)備有限公司    

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西門子300PLC所有模擬量模塊接線問題匯總

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  1、確定基準(zhǔn)電位點很重要

  關(guān)于讀不出值的問題，如果總是32767沒有變化，其實值已經(jīng)有了，只不過是超量程了。如果值為0，那就要注意模擬量是否有問題了，使用萬用表測量現(xiàn)場信號并沒有超限。為什么會出現(xiàn)這兩種現(xiàn)象呢？這是因為選擇的參考電位不同，例如，現(xiàn)場過來的信號為5V，那首先要問一下，基準(zhǔn)點是幾伏？10~15是5V，-10~ -5同樣也是5V，如果測量端基準(zhǔn)點是0V，那么測量就會有問題，所以一定要保證兩端等電位。模擬量模塊的基準(zhǔn)電位點就是MANA ，所有的接線都與之有關(guān)。

  2、隔離與非隔離問題系列

  這里的隔離是指模擬量模塊的基準(zhǔn)電位點MANA 與地（也是PLC的數(shù)據(jù)地）隔離。隔離模塊MANA 與地M可以不連接，以MANA 作為測量端的參考電位；非隔離模塊MANA 與地M必須連接， 這樣地M 變?yōu)镸ANA作為測量端的參考電位。隔離模塊的好處就是可以避免共模干擾。如何知道模塊是否是隔離模塊，例如SM331模塊，可以從模板規(guī)范中查到。S7-300中只有一款SM334（SM355除外）模塊是非隔離的，此外CPU31XC集成的模擬量也是非隔離的，共同特點就是模塊的輸出和輸入公用M端。

  同樣傳感器也有隔離與非隔離的問題。通常非隔離的傳感器電源的負(fù)端與信號的負(fù)端公用一個端子，例如傳感器有三個端子 L， M 和S+，通過L， M端子向傳感器供電，S+，M為信號的輸出，公用M端。判斷傳感器是否隔離好還是參考手冊。隔離傳感器信號負(fù)端與地M可以不連接，以信號負(fù)端作為信號源端的參考電位。非隔離傳感器信號負(fù)端必須在源端（設(shè)備端）接地，以源端的地作為信號的參考電位。

  M +： 測量導(dǎo)線（正）

  M -： 測量導(dǎo)線（負(fù)）

  MANA： 模擬量模塊基準(zhǔn)電位點

  這里需要注意MANA ，不同的接線方式都是以MANA 為參考基準(zhǔn)電位。

  M： 接地端子

  L +： 24 VDC電源端子

  UCM： MANA與模擬量輸入通道之間或模擬量輸入通道之間的電位差

  UCM共模電壓，有兩種：

  1）不同輸入信號負(fù)端的電位差，例如一個輸入信號為3V，另一個輸入信號也為3V，但是它們的基準(zhǔn)點電位可能不同，可能是1~4V或3~6V,那么它們之間的共模電壓為2V。

  2）輸入信號負(fù)端與MANA的電位差。

  模塊的UCM 是造成模擬量值超上限的主要原因。不同模塊UCM 的大值不同。

  UISO： MANA和CPU的M端子之間的電位差

  3、使用隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器

  這種方式簡單，都與地隔離，都不需要接地，但是輸入信號（傳感器）負(fù)端與MANA 電壓超過UCM大限制，例如SM331（6ES7331-7KF02-0AB0）為2.5 VDC，就需要短接信號負(fù)端與MANA ，否則會出現(xiàn)超上限問題?，F(xiàn)場可以查看一下，幾乎所有超上限問題都是沒有連接信號負(fù)端與MANA 。如果UISO 超過限制，例如75V DC，就需要連接信號負(fù)端、MANA 端以及接地端M，這時模塊以大地M端為參考電位，實際變?yōu)榉歉綦x使用了，這種情況很少見。

  4、使用非隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器

  這回我來講講使用非隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器的情況，模塊的MANA與地M不隔離，這樣必須連接MANA與地M，模擬量的參考點電位變成地M

  非隔離的模塊都要求連接連接MANA與地M，例如模塊SM334(6ES7334-0CE01-0AA0)，在提示中強調(diào)必須連接，下面為引用手冊的提示部分。

   

  5、使用隔離的模擬量模塊連接非隔離的傳感器

  傳感器不隔離，那么信號源端以傳感器本地的地為基準(zhǔn)點電位。模塊是隔離的，以MANA點為測量基準(zhǔn)電位。

  非隔離的傳感器信號負(fù)端在源端接地，但是如果連接多個非隔離的傳感器并且分布在不同的地方（不同的接地點），這種情況下就比較麻煩。各個傳感器信號的負(fù)端會有共模電壓UCM ，為了消除UCM ，將各個信號的負(fù)端在源端使用短而粗的導(dǎo)線進行等電位連接，由于模塊的MANA和信號源端的地可能存在電位差，還要將MANA與源端的地進行等電位連接。在這里不能在模塊處進行短接，否則不能消除UCM。

  如果工廠接地不好，好還是使用隔離的傳感器。

  6、使用非隔離的模擬量模塊連接非隔離的傳感器

  按照隔離與非隔離的要求，模塊不隔離，必須連接MANA與地M，傳感器不隔離則需要連接信號負(fù)端到本地的地，這樣一邊以信號源的地作為基準(zhǔn)點，一邊以模塊的地M作為基準(zhǔn)點，為了消除兩者之間的電位差（共模電壓UCM），需要使用足夠粗的導(dǎo)線進行等電位連接。西門子SM331數(shù)字量模塊

  如果整個工廠有等電位的接地網(wǎng)，使用非隔離的儀表和模塊就比較簡單，只需要連接MANA到本地的地M即可，因為每個點都等電位。往往事與愿違，由于非隔離的儀表價格便宜，越是使用這樣儀表的地方，地通常打得都不會好，就更別提接地網(wǎng)和等電位連接了。不采取措施肯定有問題，必須保證等電位。使用萬用表可以測量，那是因為萬用表與地是隔離的，大的共模電壓UCM 也可能不同 ，與模塊不在相同的條件下。建議使用隔離的傳感器和模塊。

  講了一系列的接線方式，終的結(jié)論就是模擬量接線的幾種方式都集中在一點上，就是信號源端與測量端一定要等電位。