模擬量模塊接線

模擬量輸入模塊接線如下圖所示，每個(gè)模擬量通道都有兩個(gè)接線端。不同于S7-200的接線，SMART接線更加簡潔，只有+、-兩個(gè)端子，把傳感器相應(yīng)的端子接上即可。

 

 

2.1、二線制與四線制

無論是電流型信號(hào)還是電壓型信號(hào)，以提供信號(hào)儀表、設(shè)備線纜的條數(shù)為準(zhǔn)，分成四線制、三線制、兩線制三種類型，不同類型的信號(hào)其接線方式是不同。

 

線制是學(xué)習(xí)模擬量的一個(gè)難點(diǎn)，大家記住看提供信號(hào)的設(shè)備出線，有幾根就是幾線制。下圖是這幾種線制的接線區(qū)別：

 

2.2、四線制

 

四線制信號(hào)是提供信號(hào)的設(shè)備上，信號(hào)線和電源線加起來有4根線。提供信號(hào)的設(shè)備有單獨(dú)的供電電源，除了兩個(gè)電源線還有兩個(gè)信號(hào)線。

四線制信號(hào)的接線方式如下圖所示：

 

2.3、三線制

 

三線制信號(hào)是指提供信號(hào)的設(shè)備上，信號(hào)線和電源線加起來有3根線，信號(hào)負(fù)與供電電源M線為公共線。

三線制信號(hào)的接線方式如下圖所示：

 

 

三線制相對于四線制少了一根信號(hào)負(fù)，常用的信號(hào)源設(shè)備很少有三線制的，大多是兩線制與四線制。

 

2.4、兩線制

兩線制信號(hào)指提供信號(hào)的設(shè)備上，信號(hào)線和電源線加起來只有2根線。

 

由于S7-200 SMART CPU模擬量模塊通道沒有供電功能，儀表或設(shè)備需要外接24V直流電源。兩線制信號(hào)的接線方式如下圖示：

 

 

2.5、短接

 

模擬量輸入模塊不使用的通道，要將通道的兩個(gè)信號(hào)端短接，接線方式如下圖示。

 

 

2.6、RTD模塊接線

 

SMART系列PLC提供熱電阻輸入模塊EM AR02和EM AR04。可以直接把熱電阻接入PLC，讀取溫度值。

RTD熱電阻溫度傳感器也有兩線、三線和四線之分，其中四線傳感器測溫最為準(zhǔn)確，關(guān)于溫度傳感器幾線制的區(qū)別，大家自行搜索一下相關(guān)資料。

 

S7-200 SMART EM RTD模塊支持兩線制、三線制和四線制的RTD傳感器信號(hào)，可以測量PT100、PT1000、Ni100、Ni1000、Cu100等常見的RTD溫度傳感器。

 

最常用的溫度傳感器是PT100，關(guān)于PT100的資料網(wǎng)上有很多，沒有相關(guān)知識(shí)的朋友，可以借此機(jī)會(huì)好好學(xué)習(xí)一下。測溫在工業(yè)控制中經(jīng)常用到，不明白其中的原理會(huì)很被動(dòng)。

 

EM RTD模塊的接線方法如下圖所示：

 

 

從上圖中可以看出RTD模塊有四個(gè)接線端子，注意接線方式，一定要接對，不然讀取不到溫度值。

 

同模擬量輸入模塊一樣，不使用的端子（I+、I-）要短接。

 

2.7、TC模塊接線

 

S7-200 SMART EM TC模塊可以測量J、K、T、E、R&S和N型等熱電偶溫度傳感器。

 

熱電偶測量溫度的原理是：兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí)回路中就會(huì)有電流通過，此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢。根據(jù)電動(dòng)勢的大大小可測量出溫度值。

 

這只是熱電偶測量溫度的基本解釋，更多的知識(shí)還是建議大家專門學(xué)習(xí)一下，以后我也會(huì)寫相關(guān)的技術(shù)文章。

 

TC模塊的接線圖：

 

 

2.8、模擬量輸出模塊接線

 

模擬量輸出模塊的接線比較簡單，只需要把負(fù)載端接入即可。上圖中0M、1M是信號(hào)負(fù)，另一端是信號(hào)正，只要正負(fù)不接反是不會(huì)出問題的。

 

以上就是所有模擬量模塊的接線，除了要正確的把傳感器信號(hào)線接到模塊上，還需要把模塊插接到CPU上，通過插接口CPU把DC5V的電源提供給模塊。

如果CPU和模塊不在一條導(dǎo)軌上時(shí)，西門子提供1米的延長電纜。此外，模擬量模塊還必須外接DC24V電源，接線方式在以上的圖片也有。

 

幾點(diǎn)說明：

在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中接線肯定不會(huì)像以上給出的這些原理圖一樣簡單，要考慮很多因素：線纜長度、干擾、信號(hào)屏蔽等等，以下幾點(diǎn)是個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)僅供參考。

 

• 模擬量信號(hào)的傳感器電纜要盡可能的短，使用屏蔽雙絞電纜，布線的過程中盡量不要彎曲成直角，屏蔽層在靠近信號(hào)源的一端進(jìn)行單端接地。

 

• 電流信號(hào)的抗干擾能力要強(qiáng)于電壓信號(hào)，如果可能要優(yōu)先選擇電流信號(hào)（這也是為什么工業(yè)現(xiàn)場多采用4-20mA的原因），電壓型模塊的輸入端內(nèi)阻很高（SMART模塊內(nèi)阻10MΩ），這樣就導(dǎo)致很容易引入干擾。電壓信號(hào)多用于控制柜內(nèi)，或者距離近電磁環(huán)境好的地方。電流信號(hào)要比電壓信號(hào)的傳輸距離大得多。

 

• SMART的數(shù)字量信號(hào)是有光電隔離的，模擬量模塊的信號(hào)沒有隔離，實(shí)際項(xiàng)目中要是有隔離要求（有些防爆的場合），要在傳感器和模塊之間加裝隔離設(shè)備（隔離柵、安全柵）。

 

• 模擬量模塊和傳感器做好接地，有條件的話要兩個(gè)接地端連接在一起接地，否則會(huì)產(chǎn)生很高的共模電壓，導(dǎo)致CPU中的數(shù)據(jù)波動(dòng)較大。

 

• 模擬量模塊的端子有上下兩排分布的，很容易弄混，接線時(shí)要注意。最好先接下面的再接上面的。