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西门子接口模块6ES7193-6AR00-0AA0代理商
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6ES7193-6AR00-0AA0 安装和拆卸信号模块。在安装CPU之后分别安装信号模块,首先卸下CPU右侧的连接器盖,将螺丝插入盖上方的插槽中,将上方的盖轻轻挑出,并卸下盖,收好盖以备再次使用,将信号模块挂到DIN导轨上方,拉出下方的DIN导轨卡夹,以便将信号模块安装到导轨上,向下转动信号模块,使其就位,并推入下方的卡夹,将其锁定到导轨上。
安装信号模块
伸出总线连接器,就可以建立信号模块之间的机械和电气连接。具体步骤如下,将螺丝放到信号模块上方的小接头旁,将小接头滑到较左侧,使总线连接器伸到CPU中,也可以在不卸下CPU或其他信号模块时卸下任何信号模块。在拆卸信号模块时,一定要断开CPU的电源,并卸下信号模块的IO连接器和接线。使用螺丝缩回总线连接器,拔出信号模块下方的DIN导轨,卡夹从导轨上松开信号模块,向上转动,使其脱离导轨,最后盖上CPU的总线连接器。
拆卸信号模块
安装和拆卸通信模块。首先将通信模块连接到CPU上,然后再将整个组件作为一个单元,安装到DIN导轨或面板上。具体做法如下,首先拆下CPU左侧的总线盖板,将螺丝插入总线盖板上方的插槽中,轻轻撬出上方的盖板,然后连接单元使通信模块的总线连接器和连线柱与CPU上的孔对齐,用力将两个单元压在一起,直到接线柱卡入到位,最后将该组合单元安装到DIN导轨或面板上即可。从DIN导轨或面板上卸下通信模块时,将CPU和通信模块作为一个完整单元。
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01
确定基准电位点很重要
今天,一个新来的热线同事找我讨论模拟量模块的问题,他在热线上遇到了一些麻烦,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。
关于读不出值的问题,如果总是32767没有变化,其实值已经有了,只不过是**量程了。如果值为0,那就要注意模拟量是否有问题了,使用万用表测量现场信号并没有**限。为什么会出现这两种现象呢?这是因为选择的参考电位不同。
例如,现场过来的信号为5V,那首先要问一下,基准点是几伏?10~15是5V,-10~ -5同样也是5V,如果测量端基准点是0V,那么测量就会有问题,所以一定要保证两端等电位。模拟量模块的基准电位点就是MANA ,所有的接线都与之有关。
02
隔离与非隔离问题系列
这里的隔离是指模拟量模块的基准电位点MANA 与地(也是PLC的数据地)隔离。隔离模块MANA 与地M可以不连接,以MANA 作为测量端的参考电位;非隔离模块MANA 与地M必须连接, 这样地M 变为MANA作为测量端的参考电位。隔离模块的好处就是可以避免共模干扰。如何知道模块是否是隔离模块?
例如SM331模块,可以从模板规范中查到。S7-300中只有一款SM334(SM355除外)模块是非隔离的,此外CPU31XC集成的模拟量也是非隔离的,共同特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。
4线制测量传感器具有一个独立的供电电源和两根分别连接模拟模块的M+和M-端的测量电缆。因此它们也称为有源测量传感器。
2线制测量传感器也称为无源测量传感器,因为它们一般通过模拟量模块或外接电源供电。例如在plc Analog input card 7KF02中要设置它的测量范围,有A.B.C.D四种,A,B是测量电压信号的,C.D是测量电流信号的.其中,电流信号测量C是四线制的,D的两线制的,我们从表面上不能以为接在设备上有两根线就认为是两线制,有四根线就认为是四线制,这样往往不准确.较好的方法是,万用表测量.1.只有两根信号线的判别:拆下接入PLC卡的线,用电流档测量线的两端是否有电流信号,如果有电流信号,则说明是四线制,如果没有任何显示,则说明是两线制;
两线制的传感器也可以有几种同模块的连接方法:
1,硬件组态和量程卡都设定为四线制传感器:具体接法:24v电源 的正端接传感器的正端,传感器的负端接模板的正端,模板的负端接24V 负端。
2,如果是6ES7 331-7KF02-0AB0,它有直接给两线制传感器供电的功能,接两线制电流信号只需把量程卡选择D方向 , 在硬件配置中选择2DMU,以**个通道为例,传感器的正端接模板2端子(M0+),负端接模板3端子(M0-)即可。 此时模板对变送器供电。
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,