西門子300PLC所有模擬量模塊接線問題匯總

時(shí)間：2022-01-18作者：上海峰薩自動(dòng)化設(shè)備有限公司瀏覽：230

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明確標(biāo)準(zhǔn)電位差點(diǎn)很重要

今日，一個(gè)剛來的售后服務(wù)朋友找我聊探討模擬量模塊的問題，他在售后服務(wù)上碰到了一些不便，客戶通電話體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)的S7 300模擬量模塊讀值不轉(zhuǎn)變，如何瞎折騰都讀值是32767。雖然模擬量模塊大家都很了解，可是相近的問題還常常有客戶反映。翻了翻手頭的材料，好像沒有系統(tǒng)軟件解讀這個(gè)問題的，因此把自己的工作經(jīng)驗(yàn)歸納總結(jié)一下。

有關(guān)讀出不來值的問題，假如一直32767沒有轉(zhuǎn)變，實(shí)際上值早已擁有，只不過**測(cè)量范圍了。假如數(shù)值0，那就需要留意模擬量是不是出現(xiàn)問題了，應(yīng)用萬用表測(cè)量當(dāng)場(chǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)并沒有**限額。怎么會(huì)發(fā)生這二種狀況呢？這是由于挑選的參照電位差不一樣，例如，當(dāng)場(chǎng)回來的數(shù)據(jù)信號(hào)為5V，那較先要問一下，標(biāo)準(zhǔn)是幾伏？10~15是5V，-10~ -5一樣也是5V，假如精確測(cè)量端標(biāo)準(zhǔn)是0V，那麼精確測(cè)量便會(huì)有什么問題，因此一定要確保兩邊等電位連接。模擬量模塊的標(biāo)準(zhǔn)電位差點(diǎn)便是MANA ，全部的接線都和之相關(guān)。




02隔離和非隔離問題系列產(chǎn)品

這兒的隔離就是指模擬量模塊的標(biāo)準(zhǔn)電位差點(diǎn)MANA 與地（也是PLC的數(shù)據(jù)信息地）隔離。隔離模塊MANA 與地M可以不聯(lián)接，以MANA 做為精確測(cè)量端參照電位差；非隔離模塊MANA 與地M需要聯(lián)接， 那樣地M 變成MANA做為精確測(cè)量端參照電位差。隔離模塊的優(yōu)勢(shì)便是可以防止共模干擾。如何知道模塊是不是隔離模塊，例如 ** 331模塊，可以從模版標(biāo)準(zhǔn)中查出。S7-300中僅有一款 ** 334（ ** 355以外）模塊是是非非隔離的，除此之外CPU31XC集成化的模擬量也是是非非隔離的，一同特征便是模塊的導(dǎo)出和鍵入公共M端。

一樣傳感器也是有隔離和非隔離的問題。通常非隔離的傳感器開關(guān)電源的負(fù)端與數(shù)據(jù)信號(hào)的負(fù)端公共一個(gè)接線端子，例如傳感器有三個(gè)端子 L， M 和S ，根據(jù)L， M接線端子向傳感器配電，S ，M為數(shù)據(jù)信號(hào)的導(dǎo)出，公共M端。分辨?zhèn)鞲衅魇遣皇歉綦x較好是或是在線手冊(cè)。隔離傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)負(fù)端與地M可以不聯(lián)接，以數(shù)據(jù)信號(hào)負(fù)端做為信號(hào)源端參照電位差。非隔離傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)負(fù)端務(wù)必在源端（機(jī)器設(shè)備端）接地裝置，以源端地做為信息的參照電位差。

下邊便是怎么確保精確測(cè)量端與信號(hào)源端等電位連接接線的問題。在下面提議的聯(lián)接圖內(nèi)常用的簡稱詞和助記符含意如下所示：

M ：精確測(cè)量輸電線（正）

M -： 精確測(cè)量輸電線（負(fù)）

MANA：模擬量模塊標(biāo)準(zhǔn)電位差點(diǎn)

這兒必須留意MANA ，不一樣的接線方法全是以MANA 為參照標(biāo)準(zhǔn)電位差。

M： 接線端子排

L ：24 VDC電源接線端子

UCM：MANA與模擬量鍵入安全通道中間或模擬量鍵入安全通道中間的電位差

UCM共模電壓，有二種：

1）不一樣鍵入數(shù)據(jù)信號(hào)負(fù)端的電位差，例如一個(gè)鍵入數(shù)據(jù)信號(hào)為3V，另一個(gè)鍵入數(shù)據(jù)信號(hào)也為3V，可是他們的標(biāo)準(zhǔn)電位差很有可能不一樣，可能是1~4V或3~6V,那麼他們中間的共模電壓為2V。

2）鍵入數(shù)據(jù)信號(hào)負(fù)端與MANA的電位差。

模塊的UCM 是導(dǎo)致模擬量值**限制的首要緣故。不一樣模塊UCM 的較高值不一樣。

UISO：MANA和CPU的M接線端子中間的電位差

03應(yīng)用隔離的模擬量模塊聯(lián)接隔離的傳感器

隔離傳感器與隔離模擬量數(shù)據(jù)信號(hào)聯(lián)接圖如下圖1所顯示：




圖1 聯(lián)接隔離的傳感器至隔離的模擬量鍵入模塊

這類方法非常簡單，都和地隔離，都不用接地裝置，可是鍵入數(shù)據(jù)信號(hào)（傳感器）負(fù)端與MANA 工作電壓**出UCM較大限定，例如 ** 331（6ES7331-7KF02-0AB0）為2.5 VDC，就必須短路數(shù)據(jù)信號(hào)負(fù)端與MANA ，不然會(huì)發(fā)生**限制問題。當(dāng)場(chǎng)可以查詢一下，幾乎全部**限制問題全是沒有聯(lián)接數(shù)據(jù)信號(hào)負(fù)端與MANA 。假如UISO **出限定，例如75V DC，就必須聯(lián)接數(shù)據(jù)信號(hào)負(fù)端、MANA 端及其接地裝置端M，這時(shí)模塊以地面M端為參照電位差，具體變成非隔離應(yīng)用了，這樣的事情非常少見。

有的模塊安全通道小組之間全是隔離的，沒有MANA ，例如模塊6ES7331-7NF10-0AB0，接線如下圖2所顯示：

這時(shí)每一個(gè)安全通道組（每一組2安全通道）的M-便是MANA ，鍵入安全通道小組之間UCM 較大為以做到75VDC。

都隔離的情形下聯(lián)接數(shù)據(jù)信號(hào)負(fù)端與MANA 端就可以了(2線制和電阻測(cè)量以外)。指南每一個(gè)模塊接線圖內(nèi)MANA全是提議接地裝置的，我覺得這也是在接地裝置優(yōu)良、不容易造成共模電壓（例如單端接地裝置）的情形下。




04應(yīng)用非隔離的模擬量模塊聯(lián)接隔離的傳感器

這次我講下應(yīng)用非隔離的模擬量模塊聯(lián)接隔離的傳感器的狀況，模塊的MANA與地M不隔離，那樣務(wù)必聯(lián)接MANA與地M，模擬量的定位點(diǎn)電位差變?yōu)榈豈，典型性接線如下圖3所顯示：

非隔離的模塊都規(guī)定聯(lián)接連接MANA與地M，例如模塊 ** 334(6ES7334-0CE01-0AA0)，在提醒中注重務(wù)必聯(lián)接，下邊為引入指南的提醒一部分。




05應(yīng)用隔離的模擬量模塊聯(lián)接非隔離的傳感器

傳感器不隔離，那麼信號(hào)源端以傳感器當(dāng)?shù)氐牡貫闃?biāo)準(zhǔn)電位差。模塊是隔離的，以MANA點(diǎn)為精確測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電位差。典型性接線如下圖4所顯示：

從圖4能夠看見，非隔離的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)負(fù)端在源端接地裝置，可是要是聯(lián)接好幾個(gè)非隔離的傳感器而且遍布在不一樣的地區(qū)（不一樣的接地址），這樣的事情下就非常不便。每個(gè)傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)的負(fù)端會(huì)出現(xiàn)共模電壓UCM ，為了較好地清除UCM ，將每個(gè)信息的負(fù)端在源端應(yīng)用短而粗的電線開展等電位連接，因?yàn)槟K的MANA和信號(hào)源端地很有可能存有電位差，還需要將MANA與源端地開展等電位連接。在這兒不可以在模塊處開展短路，不然不可以清除UCM。

假如加工廠接地裝置不太好，較好是也是應(yīng)用隔離的傳感器。




06使用非隔離的模擬量模塊聯(lián)接非隔離的傳感器

假如應(yīng)用非隔離的模擬量聯(lián)接非隔離的傳感器，那麼一定將全部的點(diǎn)接地裝置并開展等電位連接解決。典型性接線如下圖5所顯示：

從圖5能夠看見，依照隔離和非隔離的規(guī)定，模塊不隔離，務(wù)必聯(lián)接MANA與地M，傳感器不隔離則必須聯(lián)接數(shù)據(jù)信號(hào)負(fù)端到當(dāng)?shù)氐牡?，那樣一邊以信?hào)源的地做為標(biāo)準(zhǔn)，一邊以模塊的地M做為標(biāo)準(zhǔn)，為了較好地清除彼此之間的電位差（共模電壓UCM），必須應(yīng)用充足粗的電線開展等電位連接。

假如全部廠子有等電位連接的接地網(wǎng)，應(yīng)用非隔離的儀表盤和模塊就非常簡單，只必須聯(lián)接MANA到當(dāng)?shù)氐牡豈就可以，由于每一個(gè)點(diǎn)都等電位連接。通常不如人意，因?yàn)榉歉綦x的儀表盤價(jià)格低，越發(fā)應(yīng)用那樣儀表盤的地區(qū)，地通常打得都不容易好，就較別說接地網(wǎng)和等電位連接了。不采取一定的有效措施毫無疑問有什么問題，務(wù)必確保等電位連接。應(yīng)用萬用電表可以精確測(cè)量，那是由于數(shù)字萬用表與地是隔離的，較大的共模電壓UCM 也很有可能不一樣 ，與模塊沒有同樣的標(biāo)準(zhǔn)下。提議應(yīng)用隔離的傳感器和模塊。

講了一系列的接線方法，最后的結(jié)果便是模擬量接線的幾類方法都集中化在一點(diǎn)上，便是信號(hào)源端與精確測(cè)量端一定要等電位連接。

講到這兒我認(rèn)為或是要再拓展一下，運(yùn)用這一標(biāo)準(zhǔn)一樣也能處理數(shù)據(jù)量接線問題。下邊是在現(xiàn)場(chǎng)遇上的一個(gè)問題，如下圖6所顯示，CPU與I/O的配電分離，I/O是一個(gè)非隔離模塊，當(dāng)當(dāng)場(chǎng)得出數(shù)據(jù)信號(hào)，可是I/O模塊的鍵入燈沒有照亮，在CPU中也不可以讀取，應(yīng)用萬用表測(cè)量，在接線端子上面有24V工作電壓。模塊沒有問題，將2個(gè)開關(guān)電源PS的M端短路，就可以檢驗(yàn)到鍵入數(shù)據(jù)信號(hào)，這也是因?yàn)槎ㄎ稽c(diǎn)電位差不一樣導(dǎo)致的。期待一點(diǎn)小小提醒可以協(xié)助大伙兒處理當(dāng)場(chǎng)模擬量接線的問題。








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