模拟量接地注意事项

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DCS接地技术规范

DCS接地技术规范

1、DCS系统接地的基本要求DCS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时,有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。

接地系统能够为DCS提供屏蔽层,消除电子噪声干扰,并为整个控制系统提供公共信号参考点(即参考零电位)。

当接地系统发生问题时(接地电阻过大,多点接地,接地线断线或接地线与高电压、大电流设备相接触等),会造成人员的触电伤害及设备的损坏,据了解,有些电厂DCS系统经常“死机” (或不明原因的“死机”),大多是因为接地系统不良或存在问题所引起的。

因此,完善、可靠、正确的接地,是DCS 系统能够安全、可靠和良好运行的关键。

1.1DCS接地分类在一般情况下,DCS控制系统需要两种接地:保护地和工作地(逻辑地、屏蔽地等)。

对于装有安全栅防爆措施的系统如化工行业所用的系统,还要求有本安地。

保护地(CG,Cabinet Grounding)是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。

DCS系统所有的操作员机柜、现场控制站机柜、打印机、端子柜等均应接保护地。

保护地应接至厂区电气专业接地网,接地电阻小于4Ω。

逻辑地:也叫机器逻辑地、主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等的电源输出地。

如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。

需要接入公共接地极。

屏蔽地(AG,Analog Grounding)也叫模拟地,它可以把现场信号传输时所受到的干扰屏蔽掉,以提高信号精度。

DCS系统中信号电缆的屏蔽层应做屏蔽接地。

线缆屏蔽层必须一端接地,防止形成闭合回路干扰。

铠装电缆的金属铠不应作为屏蔽保护接地,必须是铜丝网或镀铝屏蔽层接地。

接入公共接地极。

本安地应独立设置接地系统,接地电阻≤4Ω。

本安地的接地系统应保持独立,与厂区电气地网或其它仪表系统接地网的距离应在5m以上。

1.2DCS系统接地方式DCS系统一般接地方式利用电气接地网作为DCS接地网,即与电气接地网共地;设DCS系统专用独立的接地网;设DCS专用接地网,经接地线、再接至电气接地网;由于第三种接地方式与第二种接地方式有较多相同处,过去,计算机或DCS系统曾经较多的采用过专用的接地网。

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述

关于西门子模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0接线图的阐述1.问题概述我们公司所采用的很多模拟量输入模块的订货号是6ES7331-7KF02-0AB0,认真研究该模块接线图后发现很多问题,通过网络查资料,向西门子咨询和同事讨论问题基本解决,经整理后写成本文件,供同事参考,具体描述如下具体问题:①端子10(COMP )和端子11(MANA)为什么要短接。

②端子11(MANA)和端子20(M)为什么要短接。

③两线制具体怎么接,为什么要这样接。

④四线制具体怎么接,为什么要这样接。

⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。

⑥西门子设备手册中的“使用非隔离电源的接地4线制传感器时,不需要互连MANA和M-(端子11、13、15、17、19)。

”这句话怎么理解,我们该怎样处理。

⑦功能性接地是什么作用。

参考图片图1西门子设备手册提供的6ES7 331-7KF02-0AB0接线图图2 6ES7 331-7KF02-0AB0接线端子说明问题讲解①问题“①端子10(COMP )为什么和端子11(MANA)短接。

”端子10(COMP )是用于外部补偿,而Mana是参考电位,一般模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0 使用内部补偿,所以必须将端子10(COMP )与参考电位Mana短接。

②问题“②端子11(Mana)和端子20(M)为什么要短接。

”端子11(Mana)作为模拟测量电路参考电位,参考电位就是模块供电的DC24V负(-),所以端子11(Mana)和端子20(M)短接。

③问题“⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。

”区别1:有无独立供电两线制没有独立外部供电,由模块测量回路供电。

四线制有独立外部供电。

区别2:电流流向两线制电流由模块流向仪表后流回模块。

四线制电流由仪表流向模块后流回仪表。

图3 四线制和两线制电流流向④问题“③两线制具体怎么接,为什么要这样接。

”两线制仪表把测量的正M0 连接到端子2上,测量的负M0-连接到端子3上,端子3无需接地。

PLC使用注意事项

PLC使用注意事项

P L C使用注意摘要:介绍可编程控制器在工业控制领域的应用以及PLC在应用过程中,要保证正常运行应该注意的一系列问题,并给出一些合理的建议。

关键词:PLC工业控制抗干扰布线接地建议一、简述多年来,可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在,实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。

今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用。

二、PLC的应用领域目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况主要分为如下几类:1.开关量逻辑控制取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。

如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2.工业过程控制在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。

PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。

过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3.运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。

一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.数据处理PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。

数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

5.通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。

变频器接线注意事项

变频器接线注意事项

变频器接线注意事项变频器接线正确与否,直接关系着变频器是否能够正常启动,是否能够正常输入输出,对结果的精确性有着重要的作用。

那么接下来我们就来了解一下变频器接线的留意事项。

一、主电路接线:1、变频器输入(R、S、T)输出(U、V、W)肯定不能接错2、主电路线径选择:电源与变频器接线和同容量电机的线径选择方法相同;变频器与电机间的接线要考虑线路电压降△U,一般要求:△U≤(2~3)Un 式中:Imn-电机额定电流(A),R0-单位长度(每米)导线的电阻(mΩ/m)。

二、掌握电路的接线:1、模拟量掌握线应使用屏蔽线,屏蔽一端接变频器掌握电路的公共端(COM),不要接变频器地端(E)或大地,另一端悬空。

2、开关量掌握线允许不使用屏蔽线,但同一信号的两根线必需相互绞在一起。

三、变频器的接地:多台变频器接地,各变频器应分别和大地相连,不允许一台变频器的接地和另一台变频器的接地端连接后再接地。

①在电源和变频器的输入侧应安装一个带有接地漏电爱护的断路器,它对变频电流比较敏感;另外,还要加装一个空气开关和沟通电磁接触器。

空气开关本身带有过流爱护功能,并且能自动复位,在故障条件下,可以用手动来操作。

沟通电磁接触器由触点输入掌握,可以连接变频器的故障输出和电机过热爱护继电器的输出,从而在故障时使整个系统从输入侧切断电源,实现准时的爱护。

假如沟通电磁接触器和漏电爱护开关同时消失故障,则空气开关也能供应牢靠的爱护。

②应在变频器和电机之间加装热继电器,特殊在用变频器拖动大功率电机时,尤为需要。

虽然变频器内部带有热爱护功能,但这对于爱护外部电机来说可能是不够的。

由于用户选择变频器的容量往往大于电机的额定容量值,当用户设定的爱护值不佳时,变频器在电机烧毁以前可能还没来得及动作;或者,变频器爱护失灵时,电机就需要外部热继电器供应爱护。

尤其在驱动一些旧电机时,要考虑到生锈、老化带来的负载力量降低。

综合这些因素,外部热继电器可以很直观、便捷地设定爱护值。

DCS系统接地要求、方式、原则、电阻率、材料以及注意事项和规范要求

DCS系统接地要求、方式、原则、电阻率、材料以及注意事项和规范要求

DCS系统接地要求、方式、原则、电阻率、材料以及注意事项和规范要求集散控制系统简称DCS,也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。

集散控制系统是以微处理器为基础,采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。

它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想,采用多层分级、合作自治的结构形式。

其主要特征是它的集中管理和分散控制。

一、DCS系统接地的基本要求DCS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时,有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。

接地系统能够为DCS提供屏蔽层,消除电子噪声干扰,并为整个控制系统提供公共信号参考点(即参考零电位)。

当接地系统发生问题时(接地电阻过大,多点接地,接地线断线或接地线与高电压、大电流设备相接触等),会造成人员的触电伤害及设备的损坏,据了解,有些DCS系统经常“死机” (或不明原因的“死机”),大多是因为接地系统不良或存在问题所引起的。

因此,完善、可靠、正确的接地,是DCS系统能够安全、可靠和良好运行的关键。

二、DCS接地分类在一般情况下,DCS控制系统需要两种接地:保护地和工作地(逻辑地、屏蔽地等)。

对于装有安全栅防爆措施的系统如化工行业所用的系统,还要求有本安地。

2.1保护地(CG,Cabinet Grounding)是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。

DCS系统所有的操作员机柜、现场控制站机柜、打印机、端子柜等均应接保护地。

保护地应接至厂区电气专业接地网,接地电阻小于4Ω。

2.2逻辑地也叫机器逻辑地、主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等的电源输出地。

如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。

需要接入公共接地极。

2.3屏蔽地(AG,Analog Grounding)也叫模拟地,它可以把现场信号传输时所受到的干扰屏蔽掉,以提高信号精度。

S7-200 SMART系列PLC模块接线

S7-200 SMART系列PLC模块接线

S7-200 SMART系列PLC模块接线写在前面主要介绍S7-200 SMART系列PLC模块接线,有接线图。

模块接线包括数字量输入输出模块,模拟量输入输出模块,及混合模块。

还有涉及到的模拟量两线制、三线制的接线方法。

S7-200 SMART系列PLC模块接线1、模块介绍S7-200 SMART PLC的模块与其他系列一样主要分为以下几大类:◆数字量输入模块◆数字量输出模块◆数字量输入输出混合模块◆模拟量输入模块◆模拟量输出模块◆模拟量输入输出混合模块主要模块型号以及规格如下图2、数字量I/O模块接线数字量输入输出模块接线如CPU模块接线没有多大差别,注意事项也都差不多。

数字量输入接线图如下所示数字量输出接线图由上图可以看出数字量输出模块,有晶体管和继电器输出两种,晶体管输出与CPU模块一样也只能为PNP型输出。

继电器型输出在【1L】和【2L】上既可以是直流电也可以是交流电,但是都需要外接DC24V电源为其供电,接线端子为【L+】【M】。

3、模拟量I/O模块接线S7-200 SMART 模拟量输入模块可以输入电压、电流、RTD热电阻、TC热电偶。

下图为模拟量输入模块EM AE04的接线图使用时应注意一下几点◆通道0和通道1不能同时测量电压和电流信号,只能二选一。

通道2和3也是如此。

◆可测量的信号有:±10V、±5V、±2.5V、0--20mA。

◆满量程数据格式:-27648~+27648,不同于S7-200的-32000~+32000,与S7-300/400一样。

模拟量输出模块模拟量输出模块需要注意的事项◆两个模拟量通道可以输出电压和电流信号,可根据实际需求选择。

◆可测量的信号有:±10V和0--20mA。

◆满量程数据格式:-27648~+27648,不同于S7-200的-32000~+32000,与S7-300/400一样。

至于模拟量的混合模块接线和以上类似,就不再赘述了。

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述关于西门子模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0接线图的阐述1.问题概述我们公司所采用的很多模拟量输入模块的订货号是6ES7331-7KF02-0AB0,认真研究该模块接线图后发现很多问题,通过网络查资料,向西门子咨询和同事讨论问题基本解决,经整理后写成本文件,供同事参考,具体描述如下1.1具体问题:①端子10(COMP )和端子11(MANA)为什么要短接。

②端子11(MANA)和端子20(M)为什么要短接。

③两线制具体怎么接,为什么要这样接。

④四线制具体怎么接,为什么要这样接。

⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。

⑥西门子设备手册中的“使用非隔离电源的接地4线制传感器时,不需要互连MANA和M-(端子11、13、15、17、19)。

”这句话怎么理解,我们该怎样处理。

⑦功能性接地是什么作用。

2.1参考图片图1西门子设备手册提供的6ES7 331-7KF02-0AB0接线图图2 6ES7 331-7KF02-0AB0接线端子说明2.2问题讲解①问题“①端子10(COMP )为什么和端子11(MANA)短接。

”端子10(COMP )是用于外部补偿,而Mana是参考电位,一般模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0 使用内部补偿,所以必须将端子10(COMP )与参考电位Mana短接。

②问题“②端子11(Mana)和端子20(M)为什么要短接。

”端子11(Mana)作为模拟测量电路参考电位,参考电位就是模块供电的DC24V负(-),所以端子11(Mana)和端子20(M)短接。

③问题“⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。

”区别1:有无独立供电两线制没有独立外部供电,由模块测量回路供电。

四线制有独立外部供电。

区别2:电流流向两线制电流由模块流向仪表后流回模块。

四线制电流由仪表流向模块后流回仪表。

图3 四线制和两线制电流流向④问题“③两线制具体怎么接,为什么要这样接。

位移传感器与模拟量输入模块接地说明

位移传感器与模拟量输入模块接地说明

位移传感器与模拟量输入模块接地说明位移传感器与模拟量输入模块接地说明
减少位移传感器的电磁干扰,传送模拟量信号时应使用双绞线屏蔽电缆,电缆的屏蔽层应两端接地。

如果电缆两端存在点位差,电缆的屏蔽层应一点接地。

一般什么情况下应两端接地,什么情况下应一点接地?
采用单端接地:
采用单端接地的基本原理:干扰源和接收端等效成电容的两极。

一边有电压波动会通过电容感应到另一端。

插入接地的中间层(就是屏蔽层)破坏此等效电容,从而切断干扰通路。

采用有屏蔽层的传输电缆是减少电磁干扰的一项基本措施。

过去有些设计规定要求:信号传输电缆的屏蔽层,一般应在控制室的接地汇流排处接地,不应浮空或重复接地。

即采用单端接地方式,但这种接地方式存在缺陷。

传输电缆屏蔽层仅一端做接地而另一端悬浮时,它只能防静电感应,防不了因磁场强度变化所感应的干扰电压。

采用双端接地:
为减少屏蔽层内芯线上的感应电压,在有些弱电设备的技术要求屏蔽层仅一端做了接地连接的情况下,应采用有绝缘层隔开的双
层屏蔽电缆,其外层屏蔽层至少应在两端做接地连接。

这样,外屏蔽层与其它同样做了接地连接的导体构成环路,感应出一电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。

但两端的接地点难保没有电位差,有电位差就会有微弱电流,使屏蔽层实际上变成了接地线;两端接地的屏蔽线工作于高频干扰较为严重地工作现场,会因屏蔽层和内部信号线间形成的线电容耦合到信号回路,严重的将影响信号误判。

看过各种调速器和PLC说明中都明言信号线屏蔽线必须单端接地并且接地端应该在控制器一侧。

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1:两端的接地点难保没有电位差,有电位差就会有微弱电流,使屏蔽层实际上变成了接地线。

2:两端接地的屏蔽线工作于高频干扰较为严重地工作现场,会因屏蔽层和内部信号线间形成的线电容耦合
到信号回路,严重的将影响信号误判。

3:各种调速器和PLC说明中都明确信号线屏蔽层必须单端接地并且接地端应该在控制器一侧。

一.模拟量模块SF灯亮。

西门子模拟量输入模块我用的最多是6ES7311-7KF02-0AB0,应用于钢厂的热处理线,主要是监测压力,流量,水位等。

记得刚出道时去钢厂调试一套热处理线,当时此模块是安装在一个ET200组成的DP从
站柜内,硬件组态下载进去后,SF灯长亮,查阅相关手册才知道SF灯亮表明硬件故障。

后来逐步排查,才解决问题,是量程卡所插的方向与硬件组态中的设置不一致导致。

项目交工后,自己请教了下总工程师,总结了一下,对于模块出现SF灯亮的可能原因如下:
1. 模块所需24VDC电源未正确接入(经常碰见)
2. 前连接器未插到位(在钢厂协助过用户解决通信问题时碰见)
3. 总线连接器未连好
4. 量程卡所插的方向与硬件组态中的设置不一致(经常碰见)
5. 有硬件中断或者诊断中断产生(断线、超限)等,这种情况未碰见过。

二. 读出的模拟量值超限
PLC在线监控FC105块,通道中的读出7FFF上溢值或者8000下溢值的现象。

模块也是6ES7311-7KF 02-0AB0,应用于铜厂的污水处理,主要是监测压力,PH,液位,温度等。

有次监控值出现是8000,经检查发现是外部的测温度传感器断线了。

还有次监控值出现是7FFF,用户不停地催着我解决,头大了,根本不知道如何解决。

当时系统外部的接线完全满足模块要求,仍然出现超限,就致电西门子热线,工程师给出的原因说有可能是信号源接地不好、信号电缆敷设过程中有电磁干扰等原
因造成模块M-与Mana间电势差过大,让我逐个排除,听了答复后,当时就觉得和没说一样,只局限于
在理论分析上,没有实际的解决之道。

后来找客户协商,重新做接地,还是没有解决!后来总工程师告诉我,加了个有源隔离器,才得以解决。

模拟量,说一千,到一万。

最重要的是模拟量在使用过程中一定要注意它的使用规范,与它所连接的变送
器是几线制?是有源的还是无源的?是隔离的还是非隔离的?具体可参看西门子技术专家崔工所写的抓住
一点,模拟量接线问题迎刃而解的故事,受益匪浅,醍醐灌顶。

以下是我整理收集的传感器与AI模块连接接线示意图,分享給各位同仁,互相交流学习。

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