西門子PLCs7-300模塊一級(jí)總代理商              西門子PLCs7-300模塊一級(jí)總代理商

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SIEMENS/西門子（*）中國(guó)區(qū)總代理 

SIEMENS    上海邑斯自動(dòng)化科技有限公司 

我公司經(jīng)營(yíng)西門子*現(xiàn)貨PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏，變頻器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服數(shù)控備件：*電機(jī)（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），國(guó)產(chǎn)電機(jī)（1LG0，1LE0）大型電機(jī)（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服電機(jī)（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西門子保內(nèi)*產(chǎn)品‘質(zhì)保一年。一年內(nèi)因產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題免費(fèi)更換新產(chǎn)品；不收取任何費(fèi)。咨詢。

西門子基本型控制器S7-1200

基本型控制器是適合中低端應(yīng)用的智能控制器。包括標(biāo)準(zhǔn)型和安全型。通過(guò)其集成輸入和輸出以及工藝功能，可實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比的緊湊解決方案。使用基本型控制器，可通過(guò)集成和可選通信接口，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)便的靈活解決方案。

基本型控制器可在 TIA 博途平臺(tái)中進(jìn)行組態(tài)和編程。工程組態(tài)效率高，而且，隨著應(yīng)用復(fù)雜性的增加，還可方便地轉(zhuǎn)為使用高級(jí)型控制器。

1、確定基準(zhǔn)電位點(diǎn)很重要

今天，一個(gè)新來(lái)的同事找我討論模擬量模塊的問(wèn)題，他在上遇到了一些麻煩，用戶打反映在現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題，如果總是32767沒有變化，其實(shí)值已經(jīng)有了，只不過(guò)是超量程了。如果值為0，那就要注意模擬量是否有問(wèn)題了，使用萬(wàn)用表測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)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(chǎng)過(guò)來(lái)的信號(hào)為5V，那首先要問(wèn)一下，基準(zhǔn)點(diǎn)是幾伏？10~15是5V，-10~ -5同樣也是5V，如果測(cè)量端基準(zhǔn)點(diǎn)是0V，那么測(cè)量就會(huì)有問(wèn)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)。

6AV6 640-0BA11-0AX0 OP 73
6AV6 640-0CA11-0AX1 TP177 micro 觸摸式 s7-200系列用
6AV6 640-0DA11-0AX0 K-TP 178 micro s7-200系列用
6AV6 641-0AA11-0AX0 OP 73  單色  3英寸  
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6AV6 643-0BA01-1AX0 OP 277-6操作員面板,5.7寸彩色中文顯示
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6AV6 643-0CB01-1AX1 MP277-8 觸摸式面板，8寸64K色中文
6AV6 643-0DB01-1AX1 MP277-8 按鍵式面板,8寸64K色中文顯示
6AV6 643-0CD01-1AX1 MP277-10 觸摸式面板，10寸64K色中文
6AV6 643-0DD01-1AX1 MP277-10 按鍵式面板,10寸64K色中文顯示
6AV6644-0AA01-2AX0 MP377-12 觸摸式面板，12寸64K色中文 
6AV6644-0AB01-2AX0 MP377-15 觸摸式面板，15寸64K色中文 
6AV6644-0AC01-2AX0 MP377-19 觸摸式面板，19寸64K色中文 
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2、隔離與非隔離問(wèn)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(cè)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(cè)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(wèn)題。通常非隔離的傳感器電源的負(fù)端與信號(hào)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(guò)L， M端子向傳感器供電，S+，M為信號(hào)的輸出，公用M端。判斷傳感器是否隔離還是參考手冊(cè)。隔離傳感器信號(hào)負(fù)端與地M可以不連接，以信號(hào)負(fù)端作為信號(hào)源端的參考電位。非隔離傳感器信號(hào)負(fù)端必須在源端（設(shè)備端）接地，以源端的地作為信號(hào)的參考電位。

下面就是如何保證測(cè)量端與信號(hào)源端等電位接線的問(wèn)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(cè)量導(dǎo)線（正）

M -： 測(cè)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(hào)負(fù)端的電位差，例如一個(gè)輸入信號(hào)為3V，另一個(gè)輸入信號(hào)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(hào)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zui大值不同。

UISO： MANA和CPU的M端子之間的電位差

I.西門子變頻器和電機(jī)的距離應(yīng)該盡量的短。這樣減小了電纜的對(duì)地電容，減少干擾的發(fā)射源。

II. 控制電纜選用屏蔽電纜，動(dòng)力電纜選用屏蔽電纜或者從西門子變頻器到電機(jī)全部用穿線管屏蔽。

III.電機(jī)電纜應(yīng)獨(dú)立于其它電纜走線，其zui小距離為500mm。同時(shí)應(yīng)避免電機(jī)電纜與其它電纜長(zhǎng)距離平行走線，這樣才能減少西門子變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉，應(yīng)盡可能使它們按90度角交叉。與西門子變頻器有關(guān)的模擬量信號(hào)線與主回路線分開走線，即使在控制柜中也要如此。

IV. 與西門子變頻器有關(guān)的模擬信號(hào)線選用屏蔽雙絞線，動(dòng)力電纜選用屏蔽的三芯電纜(其規(guī)格要比普通電機(jī)的電纜大檔)或遵從西門子變頻器的用戶手冊(cè)。

3) 西門子變頻器控制原理圖;

I.主回路：電抗器的作用是防止西門子變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過(guò)電源的輸入回路返回到電網(wǎng)從而影響其他的受電設(shè)備，需要根據(jù)西門子變頻器的容量大小來(lái)決定是否需要加電抗器;濾波器是安裝在西門子變頻器的輸出端，減少西門子變頻器輸出的高次諧波，當(dāng)西門子變頻器到電機(jī)的距離較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)該安裝濾波器。雖然西門子變頻器本身有各種保護(hù)功能，但缺相保護(hù)卻并不*，斷路器在主回路中起到過(guò)載，缺相等保護(hù)，選型時(shí)可按照西門子變頻器的容量進(jìn)行選擇?？梢杂梦鏖T子變頻器本身的過(guò)載保護(hù)代替熱繼電器。

II. 控制回路：具有工頻變頻的手動(dòng)切換，以便在變頻出現(xiàn)故障時(shí)可以手動(dòng)切工頻運(yùn)行，因輸出端不能加電壓，固工頻和變頻要有互鎖。

4) 西門子變頻器的接地;

西門子變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，抑制噪聲能力的重要手段。西門子變頻器的接地端子的接地電阻越小越好，接地導(dǎo)線的截面不小于4mm，長(zhǎng)度不超過(guò)5m。西門子變頻器的接地應(yīng)和動(dòng)力設(shè)備的接地點(diǎn)分開，不能共地。信號(hào)線的屏蔽層一端接到西門子變頻器的接地端，另一端浮空。

3、使用隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器

隔離傳感器與隔離模擬量信號(hào)連接圖如圖1所示：

圖1 連接隔離的傳感器至隔離的模擬量輸入模塊

這種方式zui簡(jiǎn)單，都與地隔離，都不需要接地，但是輸入信號(hào)（傳感器）負(fù)端與MANA 電壓超過(guò)UCMzui大限制，例如SM331（6ES7331-7KF02-0AB0）為2.5 VDC，就需要短接信號(hào)負(fù)端與MANA ，否則會(huì)出現(xiàn)超上限問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)可以查看一下，幾乎所有超上限問(wèn)題都是沒有連接信號(hào)負(fù)端與MANA 。如果UISO 超過(guò)限制，例如75V DC，就需要連接信號(hào)負(fù)端、MANA 端以及接地端M，這時(shí)模塊以大地M端為參考電位，實(shí)際變?yōu)榉歉綦x使用了，這種情況很少見。

有的模塊通道組間都是隔離的，沒有MANA ，例如模塊6ES7331-7NF10-0AB0，接線如圖2所示：

這時(shí)每一個(gè)通道組（每組2通道）的M-就是MANA ，輸入通道組間UCM zui大為以達(dá)到75VDC。

都隔離的情況下連接信號(hào)負(fù)端與MANA 端就可以了(2線制和電阻測(cè)量除外)。手冊(cè)每個(gè)模塊接線圖中MANA都是建議接地的，我認(rèn)為這是在接地良好、不會(huì)產(chǎn)生共模電壓（例如單端接地）的情況下.

4、使用非隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器

這回我來(lái)講講使用非隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器的情況，模塊的MANA與地M不隔離，這樣必須連接MANA與地M，模擬量的參考點(diǎn)電位變成地M，典型接線如圖3所示：

非隔離的模塊都要求連接連接MANA與地M，例如模塊SM334(6ES7334-0CE01-0AA0)，在提示中強(qiáng)調(diào)必須連接，下面為引用手冊(cè)的提示部分。

S7 控制器中的高級(jí)控制器

高級(jí)控制器尤其適用于具有中等和較高復(fù)雜程度的應(yīng)用。*來(lái)看，SIMATIC S7-1500 控制器在離散自動(dòng)化領(lǐng)域是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC S7-400 控制器的替代產(chǎn)品，是未來(lái)工廠的標(biāo)準(zhǔn) – 憑借*的性能表現(xiàn)和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)與操作方式，提供令人信服的結(jié)果。具有模塊化擴(kuò)展能力的 SIMATIC S7 控制器具有*兼容性，免維護(hù)且可以擴(kuò)展，當(dāng)然也能在 TIA 博途中進(jìn)行組態(tài)。它們是任何自動(dòng)化任務(wù)的理想解決方案。

西門子分布式控制器ET200

分布式控制器

智能的分散化有助于*地提高工廠設(shè)備的靈活性，從而成為一個(gè)決定性競(jìng)爭(zhēng)因素。通過(guò)擴(kuò)大聯(lián)網(wǎng)，可將現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的獨(dú)立智能單元集成到系統(tǒng)范圍的通信系統(tǒng)中。SIMATIC ET 200 I/O 系統(tǒng)可用集成式智能控制器進(jìn)行擴(kuò)展。這樣就產(chǎn)生了分布式控制器。

5、使用隔離的模擬量模塊連接非隔離的傳感器

傳感器不隔離，那么信號(hào)源端以傳感器本地的地為基準(zhǔn)點(diǎn)電位。模塊是隔離的，以MANA點(diǎn)為測(cè)量基準(zhǔn)電位。典型接線如圖4所示，

從圖4可以看到，非隔離的傳感器信號(hào)負(fù)端在源端接地，但是如果連接多個(gè)非隔離的傳感器并且分布在不同的地方（不同的接地點(diǎn)），這種情況下就比較麻煩。各個(gè)傳感器信號(hào)的負(fù)端會(huì)有共模電壓UCM ，為了消除UCM ，將各個(gè)信號(hào)的負(fù)端在源端使用短而粗的導(dǎo)線進(jìn)行等電位連接，由于模塊的MANA和信號(hào)源端的地可能存在電位差，還要將MANA與源端的地進(jìn)行等電位連接。在這里不能在模塊處進(jìn)行短接，否則不能消除UCM。

如果工廠接地不好，還是使用隔離的傳感器。

6、使用非隔離的模擬量模塊連接非隔離的傳感器

如果使用非隔離的模擬量連接非隔離的傳感器，那么一定將所有的點(diǎn)接地并進(jìn)行等電位處理。典型接線如圖5所示，

從圖5可以看到，按照隔離與非隔離的要求，模塊不隔離，必須連接MANA與地M，傳感器不隔離則需要連接信號(hào)負(fù)端到本地的地，這樣一邊以信號(hào)源的地作為基準(zhǔn)點(diǎn)，一邊以模塊的地M作為基準(zhǔn)點(diǎn)，為了消除兩者之間的電位差（共模電壓UCM），需要使用足夠粗的導(dǎo)線進(jìn)行等電位連接。

如果整個(gè)工廠有等電位的接地網(wǎng)，使用非隔離的儀表和模塊就比較簡(jiǎn)單，只需要連接MANA到本地的地M即可，因?yàn)槊總€(gè)點(diǎn)都等電位。往往事與愿違，由于非隔離的儀表價(jià)格便宜，越是使用這樣儀表的地方，地通常打得都不會(huì)好，就更別提接地網(wǎng)和等電位連接了。不采取措施肯定有問(wèn)題，必須保證等電位。使用萬(wàn)用表可以測(cè)量，那是因?yàn)槿f(wàn)用表與地是隔離的，zui大的共模電壓UCM 也可能不同 ，與模塊不在相同的條件下。建議使用隔離的傳感器和模塊。

講了一系列的接線方式，zui終的結(jié)論就是模擬量接線的幾種方式都集中在一點(diǎn)上，就是信號(hào)源端與測(cè)量端一定要等電位。

講到這里我覺得還是要再擴(kuò)展一下，利用這個(gè)原則同樣也可以解決數(shù)字量接線問(wèn)題。下面是在現(xiàn)場(chǎng)遇見的一個(gè)問(wèn)題，如圖6所示，CPU與I/O的供電分開，I/O是一個(gè)非隔離模塊，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)給出信號(hào)，但是I/O模塊的輸入燈沒有點(diǎn)亮，在CPU中也不能讀出，使用萬(wàn)用表測(cè)量，在端子上有24V電壓。模塊沒有問(wèn)題，將兩個(gè)電源PS的M端短接，就可以檢測(cè)到輸入信號(hào)，這也是由于參考點(diǎn)電位不同造成的。