模拟量模块接线

模拟量输入模块接线如下图所示，每个模拟量通道都有两个接线端。不同于S7-200的接线，SMART接线更加简洁，只有+、-两个端子，把传感器相应的端子接上即可。

 

 

2.1、二线制与四线制

无论是电流型信号还是电压型信号，以提供信号仪表、设备线缆的条数为准，分成四线制、三线制、两线制三种类型，不同类型的信号其接线方式是不同。

 

线制是学习模拟量的一个难点，大家记住看提供信号的设备出线，有几根就是几线制。下图是这几种线制的接线区别：

 

2.2、四线制

 

四线制信号是提供信号的设备上，信号线和电源线加起来有4根线。提供信号的设备有单独的供电电源，除了两个电源线还有两个信号线。

四线制信号的接线方式如下图所示：

 

2.3、三线制

 

三线制信号是指提供信号的设备上，信号线和电源线加起来有3根线，信号负与供电电源M线为公共线。

三线制信号的接线方式如下图所示：

 

 

三线制相对于四线制少了一根信号负，常用的信号源设备很少有三线制的，大多是两线制与四线制。

 

2.4、两线制

两线制信号指提供信号的设备上，信号线和电源线加起来只有2根线。

 

由于S7-200 SMART CPU模拟量模块通道没有供电功能，仪表或设备需要外接24V直流电源。两线制信号的接线方式如下图示：

 

 

2.5、短接

 

模拟量输入模块不使用的通道，要将通道的两个信号端短接，接线方式如下图示。

 

 

2.6、RTD模块接线

 

SMART系列PLC提供热电阻输入模块EM AR02和EM AR04。可以直接把热电阻接入PLC，读取温度值。

RTD热电阻温度传感器也有两线、三线和四线之分，其中四线传感器测温最为准确，关于温度传感器几线制的区别，大家自行搜索一下相关资料。

 

S7-200 SMART EM RTD模块支持两线制、三线制和四线制的RTD传感器信号，可以测量PT100、PT1000、Ni100、Ni1000、Cu100等常见的RTD温度传感器。

 

最常用的温度传感器是PT100，关于PT100的资料网上有很多，没有相关知识的朋友，可以借此机会好好学习一下。测温在工业控制中经常用到，不明白其中的原理会很被动。

 

EM RTD模块的接线方法如下图所示：

 

 

从上图中可以看出RTD模块有四个接线端子，注意接线方式，一定要接对，不然读取不到温度值。

 

同模拟量输入模块一样，不使用的端子（I+、I-）要短接。

 

2.7、TC模块接线

 

S7-200 SMART EM TC模块可以测量J、K、T、E、R&S和N型等热电偶温度传感器。

 

热电偶测量温度的原理是：两种不同成份的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势。根据电动势的大大小可测量出温度值。

 

这只是热电偶测量温度的基本解释，更多的知识还是建议大家专门学习一下，以后我也会写相关的技术文章。

 

TC模块的接线图：

 

 

2.8、模拟量输出模块接线

 

模拟量输出模块的接线比较简单，只需要把负载端接入即可。上图中0M、1M是信号负，另一端是信号正，只要正负不接反是不会出问题的。

 

以上就是所有模拟量模块的接线，除了要正确的把传感器信号线接到模块上，还需要把模块插接到CPU上，通过插接口CPU把DC5V的电源提供给模块。

如果CPU和模块不在一条导轨上时，西门子提供1米的延长电缆。此外，模拟量模块还必须外接DC24V电源，接线方式在以上的图片也有。

 

几点说明：

在现实环境中接线肯定不会像以上给出的这些原理图一样简单，要考虑很多因素：线缆长度、干扰、信号屏蔽等等，以下几点是个人的经验仅供参考。

 

• 模拟量信号的传感器电缆要尽可能的短，使用屏蔽双绞电缆，布线的过程中尽量不要弯曲成直角，屏蔽层在靠近信号源的一端进行单端接地。

 

• 电流信号的抗干扰能力要强于电压信号，如果可能要优先选择电流信号（这也是为什么工业现场多采用4-20mA的原因），电压型模块的输入端内阻很高（SMART模块内阻10MΩ），这样就导致很容易引入干扰。电压信号多用于控制柜内，或者距离近电磁环境好的地方。电流信号要比电压信号的传输距离大得多。

 

• SMART的数字量信号是有光电隔离的，模拟量模块的信号没有隔离，实际项目中要是有隔离要求（有些防爆的场合），要在传感器和模块之间加装隔离设备（隔离栅、安全栅）。

 

• 模拟量模块和传感器做好接地，有条件的话要两个接地端连接在一起接地，否则会产生很高的共模电压，导致CPU中的数据波动较大。

 

• 模拟量模块的端子有上下两排分布的，很容易弄混，接线时要注意。最好先接下面的再接上面的。