西门子控制模块FM355C
西门子控制模块FM355C
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 是造成模拟量值超上限的主要原因。
不同模块 UCM 的值不同。
UISO : MANA 和 CPU 的 M 端子之间的电位差
3 、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 电压超过 UCM 限制,例如 SM331 ( 6ES7331-7KF02-0AB0 )为 2.5 VDC ,就 需要短接信号负端与 MANA ,否则会出现超上限问题。
现场可以查看一下,几乎所 有超上限问题都是没有连接信号负端与 MANA 。
如果 UISO 超过限制,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 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 . 4 、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。
5 、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,还是使用隔离的传感器。
6 、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。
湖南翰智自动化设备有限公司
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