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01確定基準(zhǔn)電位點(diǎn)很重要
今天,一個(gè)新來的售后同事找我討論模擬量模塊的問題,他在售后上遇到了一些麻煩,用戶打電話反映在現(xiàn)場的S7 300模擬量模塊讀數(shù)不變化,怎么折騰都讀數(shù)是32767。盡管模擬量模塊大家都很熟悉,但是類似的問題還經(jīng)常有用戶反應(yīng)。翻了翻手邊的資料,似乎沒有系統(tǒng)講解這個(gè)問題的,于是把自己的經(jīng)驗(yàn)歸納總結(jié)一下。
關(guān)于讀不出值的問題,如果總是32767沒有變化,其實(shí)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(huì)出現(xiàn)這兩種現(xiàn)象呢?這是因?yàn)檫x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(diǎn)是幾伏?10~15是5V,-10~ -5同樣也是5V,如果測量端基準(zhǔn)點(diǎn)是0V,那么測量就會(huì)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(diǎn)就是MANA ,所有的接線都與之有關(guān)。
02
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(diǎn)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(diǎn)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(gè)端子,例如傳感器有三個(gè)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。
下面就是如何保證測量端與信號源端等電位接線的問題。在下面建議的連接圖中所用的縮寫詞和助記符含義如下:
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(diǎn)
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(gè)輸入信號為3V,另一個(gè)輸入信號也為3V,但是它們的基準(zhǔn)點(diǎn)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
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