西门子S7-200PLC模块6ES7223-1BF22-0XA8代理商

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西门子S7-200PLC模块6ES7223-1BF22-0XA8代理商

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6ES7223-1BF22-0XA8点就是模块的输出和输入公用M端。同样传感器也有隔离与非隔离的问题。通常非隔离的传感器电源的负端与信号的负端公用一个端子，例如传感器有三个端子 L， M 和S+，通过L， M端子向传感器供电，S+，M为信号的输出，公用M端。判断传感器是否隔离较好还是参考手册。隔离传感器信号负端与地M可以不连接，以信号负端作为信号源端的参考电位。非隔离传感器信号负端必须在源端（设备端）接地，以源端的地作为信号的参考电位。
下面就是如何保证测量端与信号源端等电位接线的问题。在下面建议的连接图中所用的缩写词和助记符含义如下：
M +： 测量导线（正）
M -：  测量导线（负）
MANA： 模拟量模块基准电位点
这里需要注意MANA  ，不同的接线方式都是以MANA  为参考基准电位。
M：    接地端子 
L +： 24 VDC电源端子
UCM： MANA与模拟量输入通道之间或模拟量输入通道之间的电位差
UCM共模电压，有两种：
1）不同输入信号负端的电位差，例如一个输入信号为3V，另一个输入信号也为3V，但是它们的基准点电位可能不同，可能是1~4V或3~6V,那么它们之间的共模电压为2V。
2）输入信号负端与MANA的电位差。
模块的UCM  是造成模拟量值**上限的主要原因。不同模块UCM  的较大值不同。
UISO： MANA和CPU的M端子之间的电位差
03
使用隔离的模拟量模块连接隔离的传感器
隔离传感器与隔离模拟量信号连接图如图1所示：
图1 连接隔离的传感器至隔离的模拟量输入模块
这种方式较简单，都与地隔离，都不需要接地，但是输入信号（传感器）负端与MANA  电压**过UCM较大限制，例如SM331（6ES7331-7KF02-0AB0）为2.5 VDC，就需要短接信号负端与MANA  ，否则会出现**上限问题。现场可以查看一下，几乎所有**上限问题都是没有连接信号负端与MANA  。如果UISO   **过限制，例如75V DC，就需要连接信号负端、MANA 端以及接地端M，这时模块以大地M端为参考电位，实际变为非隔离使用了，这种情况很少见。
有的模块通道组间都是隔离的，没有MANA  ，例如模块6ES7331-7NF10-0AB0，接线如图2所示：
这时每一个通道组（每组2通道）的M-就是MANA ，输入通道组间UCM 较大为以达到75VDC。 
都隔离的情况下连接信号负端与MANA 端就可以了(2线制和电阻测量除外)。手册每个模块接线图中MANA都是建议接地的，我认为这是在接地良好、不会产生共模电压（例如单端接地）的情况下。
04
使用非隔离的模拟量模块连接隔离的传感器
这回我来讲讲使用非隔离的模拟量模块连接隔离的传感器的情况，模块的MANA与地M不隔离，这样必须连接MANA与地M，模拟量的参考点电位变成地M，典型接线如图3所示：
非隔离的模块都要求连接连接MANA与地M，例如模块SM334(6ES7334-0CE01-0AA0)，在提示中强调必须连接，下面为引用手册的提示部分。
05
使用隔离的模拟量模块连接非隔离的传感器
传感器不隔离，那么信号源端以传感器本地的地为基准点电位。模块是隔离的，以MANA点为测量基准电位。典型接线如图4所示：
从图4可以看到，非隔离的传感器信号负端在源端接地，但是如果连接多个非隔离的传感器并且分布在不同的地方（不同的接地点），这种情况下就比较麻烦。各个传感器信号的负端会有共模电压UCM ，为了消除UCM ，将各个信号的负端在源端使用短而粗的导线进行等电位连接，由于模块的MANA和信号源端的地可能存在电位差，还要将MANA与源端的地进行等电位连接。在这里不能在模块处进行短接，否则不能消除UCM。
如果工厂接地不好，较好还是使用隔离的传感器。
06
使用非隔离的模拟量模块连接非隔离的传感器
如果使用非隔离的模拟量连接非隔离的传感器，那么一定将所有的点接地并进行等电位处理。典型接线如图5所示：
从图5可以看到，按照隔离与非隔离的要求，模块不隔离，必须连接MANA与地M，传感器不隔离则需要连接信号负端到本地的地，这样一边以信号源的地作为基准点，一边以模块的地M作为基准点，为了消除两者之间的电位差（共模电压UCM），需要使用足够粗的导线进行等电位连接。
如果整个工厂有等电位的接地网，使用非隔离的仪表和模块就比较简单，只需要连接MANA到本地的地M即可，因为每个点都等电位。往往事与愿违，由于非隔离的仪表价格便宜，越是使用这样仪表的地方，地通常打得都不会好，就更别提接地网和等电位连接了。不采取措施肯定有问题，必须保证等电位。使用万用表可以测量，那是因为万用表与地是隔离的，较大的共模电压UCM   也可能不同 ，与模块不在相同的条件下。建议使用隔离的传感器和模块。
讲了一系列的接线方式，较终的结论就是模拟量接线的几种方式都集中在一点上，
就是信号源端与测量端一定要等电位。
讲到这里我觉得还是要再扩展一下，利用这个原则同样也可以解决数字量接线问题。下面是在现场遇见的一个问题，
如图6所示，CPU与I/O的供电分开，I/O是一个非隔离模块，当现场给出信号，但是I/O模块的输入灯没有点亮，在CPU中也不能读出，使用万用表测量，在端子上有24V电压。模块没有问题，将两个电源PS的M端短接，就可以检测到输入信号，这也是由于参考点电位不同造成的。
希望一点小小的提示可以帮助大家解决现场模拟量接线的问题。
模拟量 AI 采用 SM311 模块是 8x12Bit（8 通道 12 位）对应货号是 6ES7 331-7KF02-OABO，在模数转化上利用传感器或变送器的， 电压或电流取出的值，到 AI 模块上进行转换， 然后把值传给西门子的 CPU 进行处理， 从而检测控制传感器的值，如图
模拟量输入模块
模拟量输入用于连接电压和电流传感器、 热电耦、电阻和热电阻， 用来实现PLC 与模拟量过程信号的连接。模拟量输入模块如图 2-1 所示，将从过程发送来的模拟信号转换成供 PLC 内部处理用的数字信号。本次工程用的是 SM311 输入模块如图所示。该模块具有如下特点：
 
分辨率为 9 到 15 位+符号位（用于不同的转换时间） ，可设置不同的测量范围。通过量程模块可以机械调整电流 /电压的基本测量范围。用  STEP 7硬件组态工具可进行微调。模块把诊断和**限中断发送到可编程控制器的 CPU 中。模块向 CPU 发送详细的诊断信息
模拟量输入模块的接线方式
两线制电流和四线制电流都只有两根信号线， 它们之间的主要区别在于：两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号 ；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。因此，通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的 ；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的。
 
因此，当 PLC 的模板输入通道设定为连接四线制传感器时， PLC 只从模板通道的端子上采集模拟信号， 如图 2-3，而当 PLC 的模板输入通道设定为连接二线制传感器时，如图 2-2，PLC 的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流 24V的电源，以驱动两线制传感器工作。
传感器型号：
● 两线制 (本身需要供给 24vDC 电源的，输出信号为 4-20MA ，电流)即+接 24vdc,负输出 4-20mA 电流。
● 四线制 (有自己的供电电源， 一般是 220vac ，信号线输出 +为 4-20ma 正，-为 4-20ma负。
 
量程卡的设置
量程卡 在模板的左侧装有量程卡，允许的设置为“ A”，“B”，“C”和“ D”，分别适用于不同的测量的类型和范围。在安装模板前必须正确地设置它。
 
没有量程卡的模拟量模板具有适应电压和电流测量的不同接线端子，这样，通过正确地连接有关端子可以设置测量的类型。
 
关于设置不同的测量类型及测量范围的简要说明印在模板上。对于这个工程，水位的测量采用的是二线制变送器，所以选择“ D”，如图 2-4 所示。
输入模块设置
在“硬件”界面下设置好机架后，双击输入模块“ ATBx12bit”，如下图：
双击输入模块后会弹出一个执行框， 点击“地址”后，将开始地址改为 “256”如下图：
改完地址后，再点击“输入” ，将“测量型号”中点击“ 2DMU ”设置传感器的类型。（本次用的是两线的变送器） 。如下图：
 AI 系统
建立一个西门子硬件模块在添加好电源和 CPU 后，在配置文件中选择AI 模块如图 4-1
在添加完成时在硬件系统中会出现此模块如图 4-2
在此操作成功后双击进行选择，设置对话框点输入。如图 4-3
在选择完成后点确定，就可以了，然后就是程序编写。
AI 程序
在 S7-300中 AI 模块的程序已经， 厂方已经写好， 只要进行功能模块的调用就好了，调用方法 如图 4-4
在图 4-4 的下对话框下找到 FC105 功能块，如图 4-5
IN：使能端。HI_LIM ：高线。L0_LIM ：低线。BIPOLAR ：极性。RET_VAL ：报错存入。OUT：输出的值（液位）。
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确定基准电位点很重要
一个新来的售后同事找我讨论模拟量模块的问题，他在售后上遇到了一些麻烦，用户打电话反映在现场的S7 300模拟量模块读数不变化，怎么折腾都读数是32767。尽管模拟量模块大家都很熟悉，但是类似的问题还经常有用户反应。翻了翻手边的资料，似乎没有系统讲解这个问题的，于是把自己的经验归纳总结一下。