西門(mén)子模擬量常問(wèn)問(wèn)題

模擬量常問(wèn)問(wèn)題

1. S7-200 SMART 普通模擬量模塊可以連接4-20mA的信號嗎？

可以，S7-200 SMART CPU模擬量模塊可以檢測0～20mA和4～20mA的標準電流信號；兩種電流信號的接線(xiàn)、在STEP 7-Micro/WIN SMART軟件中的參數設置都是一樣的。區別在于：0～20mA對應的通道值量程是0～27648，而4～20mA對應的通道值量程是5530～27648。

2. S7-200 SMART RTD模塊可以測量電阻值嗎？

可以，S7-200 SMART RTD模塊最大可以測量3000Ω的電阻值。如下圖所示，在"類(lèi)型"下拉菜單中選擇電阻類(lèi)型；在"電阻" 下拉菜單中中選擇可測量電阻的最大值，如圖 2.31選擇阻值量程范圍所示。

圖1.選擇阻值量程范圍

3. S7-200 SMART RTD和TC模塊如何得到實(shí)際溫度值？

把S7-200 SMART EM RTD和TC模塊的通道值除以10就是實(shí)際的溫度值。由于RTD和TC模塊的通道值是整數值，需要把整數值轉換成浮點(diǎn)數才能在計算后得到帶有小數位的溫度值。

4. 模擬量模塊分辨率和轉換精度的區別？

分辨率是A/D模擬量轉換芯片的轉換精度，即用多少位的數值來(lái)表示模擬量。以下舉例說(shuō)明10位分辨率和11位分辨率的區別。S7-200 SMART CPU模擬量0~20mA的通道值范圍為0~27648。如果分辨率為10位，則表示當外部電流信號的變化大于0.01953125mA時(shí)，模擬量A/D轉換芯片才認為外部信號有變化。如果分辨率為11位，則表示當外部電流信號的變化大于0.009765625mA時(shí)，模擬量A/D轉換芯片即認為外部信號有變化。

圖2.模擬量分辨

模擬量轉換的精度除了取決于A(yíng)/D轉換的分辨率，還受到轉換芯片的外圍電路的影響。在實(shí)際應用中，輸入的模擬量信號會(huì )有波動(dòng)、噪聲和干擾，內部模擬電路也會(huì )產(chǎn)生噪聲、漂移，這些都會(huì )對轉換的最后精度造成影響。這些因素造成的誤差要大于A(yíng)/D芯片的轉換誤差。

表1.模擬量擴展模塊基礎技術(shù)參數

模擬量擴展模塊型號	分辨率		精度（25°C/0 到 55°C）		范圍
	電壓模式	電流模式	電壓模式	電流模式	電壓	電流
EM AE04	11位+符號位	11位	滿(mǎn)量程的 ±0.1%/±0.2%	滿(mǎn)量程的 ±0.2%/±0.3%	±10 V、±5 V、±2.5V	0 - 20 mA
EM AQ02	10位+符號位	10位	滿(mǎn)量程的 ±0.5%/±1.0%	滿(mǎn)量程的 ±0.5%/±1.0%	±10 V	0 - 20 mA
EM AM06	10位+符號位	10位	滿(mǎn)量程的 ±0.5%/±1.0%	滿(mǎn)量程的 ±0.5%/±1.0%	±10 V	0 - 20 mA
SB AQ01	11位+符號位	11位	滿(mǎn)量程的 ±0.5%/±1.0%	滿(mǎn)量程的 ±0.5%/±1.0%	±10 V	0 - 20 mA

5. S7-200 SMART I/O擴展模塊DIAG指示燈以紅色閃爍的原因？

S7-200 SMART I/O擴展模塊的DIAG指示燈以紅色閃爍的原因有兩個(gè)，建議查看CPU的信息來(lái)確認具體報錯原因，查看CPU信息的方法請見(jiàn)硬件診斷或診斷方法舉例。

（1） 模塊缺少24V直流供電電源； I/O擴展模塊缺少24V直流供電電源時(shí)，所有通道指示燈也以紅色閃爍。建議核對模塊接線(xiàn)圖，尤其是模塊供電端含兩排端子的，確定供電接線(xiàn)是否正確，以EM DR32為例，正確的接線(xiàn)方式如下圖所示。

圖3. EM DR32接線(xiàn)圖

（2） 模擬量模塊上通道斷線(xiàn)或是輸入值超量程。 模擬量模塊上通道斷線(xiàn)或是輸入值超量程，除了會(huì )引起模塊的DIAG指示燈以紅色閃爍，斷線(xiàn)或是超量程的通道的指示燈也以紅色閃爍，以提示用戶(hù)存在故障通道。

以RTD或TC模塊為例，如果RTD或TC模塊選擇了斷線(xiàn)報警，如圖2.39啟動(dòng)斷線(xiàn)報警所示。則模塊會(huì )檢測每個(gè)通道的斷線(xiàn)情況。默認情況下，該選項是沒(méi)有被激活的。RTD或TC模塊對于沒(méi)有使用的通道的處理方法如下： ①RTD模塊：將一個(gè)100Ohm的電阻按照與已用通道相同的接線(xiàn)方式連接到空的通道；或者將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線(xiàn)，一一對應連接到空的通道上。 ②TC模塊：短接未使用的通道，或者并聯(lián)到旁邊的實(shí)際接線(xiàn)通道上。 圖2.39 啟動(dòng)斷線(xiàn)報警 如果不是通道斷線(xiàn)引起的報警，就是輸入值超量程了。默認情況下，RTD和TC模塊的通道輸入值超上下限報警是激活的。發(fā)生了該報警，用戶(hù)需要判斷引起通道值超量程的原因：是信號問(wèn)題還是模塊硬件的問(wèn)題。

圖4.模擬量斷線(xiàn)報警

6. 為什么使用S7-200 SMART模擬量輸入模塊時(shí)接收到變動(dòng)很大的不穩定的值？

可能的原因如下：

1.可能模擬量輸入模塊和現場(chǎng)傳感器分別使用了自供電或隔離的電源，而兩個(gè)電源沒(méi)有彼此連接，即模擬量輸入模塊的電源和現場(chǎng)傳感器的信號地沒(méi)有連接；這將會(huì )產(chǎn)生一個(gè)很高的上下振動(dòng)的共模電壓，影響模擬量輸入值。

2.另一個(gè)原因可能是模擬量輸入模塊接線(xiàn)太長(cháng)或絕緣不好受到電磁干擾。

可以用如下方法解決：

1.連接現場(chǎng)傳感器的負端與模塊上的公共M端以補償此波動(dòng),如圖1所示：（但要注意，確保這是兩個(gè)電源系統之間的唯一聯(lián)系。）

背景是：

• 模擬量輸入模塊內部是非隔離的；
• 共模電壓必須小于12V且大于-12V；
• 對于60Hz干擾信號的共模抑制比為40dB；

圖5. 傳感器信號等電位連接

注意：模塊中未使用的通道直接短接本通道的+、-，已使用的通道將傳感器的負端與模塊上的公共M端短接 。

2.使用模擬量輸入濾波。

• 選擇需要濾波的通道；
• 選擇濾波強度；

圖6. 設置模擬量輸入濾波

模擬量輸入值的濾波過(guò)程會(huì )產(chǎn)生穩定的模擬信號，通常過(guò)濾對于在處理變化緩慢的信號時(shí)非常有用，例如溫度測量?？梢詾闉V波分為4個(gè)級別(無(wú)、弱、中、強)。

可組態(tài)模塊在組態(tài)的周期數內平滑模擬量輸入信號，從而將一個(gè)平均值傳送給程序邏輯，濾波級別越高，經(jīng)濾波處理的模擬值就越穩定，但無(wú)法反應快速變化的實(shí)際信號。

S7-200 SMART模擬量輸入模塊接收到測量值波動(dòng)時(shí)的檢測方法和步驟

當 S7-200 SMART模擬量輸入模塊接收到測量值波動(dòng)時(shí)，可通過(guò)如下圖的步驟進(jìn)行檢查：

圖7. 測量值波動(dòng)時(shí)的檢測方法

注意：

A.上圖中所提到的等電位連接以及不用通道短接請參考本頁(yè)圖5。

B.屏蔽層單端接地：是在屏蔽電纜的一端將金屬屏蔽層直接接地，另一端不接地或通過(guò)保護接地。

在屏蔽層單端接地情況下，非接地端的金屬屏蔽層對地之間有感應電壓存在，感應電壓與電纜的長(cháng)度成正比，但屏蔽層無(wú)電勢環(huán)流通過(guò)。單端接地就是利用抑制電勢電位差達到消除電磁干擾的目的。