EM231 TC(热电偶)模块常见问题
S7-EM231C的使用方法
问题1:如何将传感器连接到S7-200 模拟量输入模块（EM231，EM235）以及有哪些注意事项？回答:模拟量输入模块可以通过拨码开关设置为不同的测量方法。
开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围。
开关设置只有在重新上电后才能生效。
输入阻抗与连接有关：电压测量时，输入是高阻抗为10 MOhm ；电流测量时，需要将Rx 和 x 短接，阻抗降到250 Ohm 。
注意:为避免共模电压，须将M端与所有信号负端连接如下列各图。
下列各图是各种传感器连接到S7-200 模拟量输入模块的示例图1: 4线制-外供电-测量图2: 2线制-测量为了防止模拟量模块短路，可以串入传感器一个750 Ohm电阻。
它将串接在内部250 Ohm电阻上并保证电流在 32 m A以下。
图 3: 电压测量注意:如果你使用一个4-20mA 传感器, 测量值必须通过编程进行相应的转换.输入转换: X=32000 *(AIWx – 6400) /(32000 – 6400)输出转换: Y=计算值*(32000 – 6400)/32000 + 6400问题2:为什么使用S7-200 模拟量输入模块时接收到一个变动很大的不稳定的值？回答:1.你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源，两个电源没有彼此连接。
这将会产生一个很高的上下振动的共模电压，影响模拟量输入值。
.2.另一个原因可能是模拟量输入模块接线太长或绝缘不好。
补救措施:1.连接传感器输入的负端与模块上的公共M端以补偿此种波动。
注意:事前要确定，这是两个电源间的唯一连接。
如果另外一个连接已经存在了，当再添加公共连接时可能会产生一个多余的补偿电流。
背景:∙模拟量输入模块不是内部隔离的.∙共模电压不会大于 12V.∙对于60Hz 的共模干扰是40dB2.使用模拟量输入滤波器:在Micro/Win 中进入"View > System block> Tab: Analog Input Filters".∙选择模拟量输入滤波.∙选择 "Number of samples" 和 "Deadband"." Number of samples " 区域包含了由几个采样的平均值计算得出的值。
热电偶常见故障原因及其处理方法
紧固热电偶，消除震动或采取减震措施
热电极将断未断
修复或更换热电偶
外界干扰（交流漏电，电磁场感应等） 查出干扰源，采用屏蔽措施
4.热电偶热电势误差大
可能原因
处理方法
热电极变质
更换热电极
热电偶安装位置不当 改变安装位置
保护管表面积灰
清除积灰
热电偶在使用中的产生误差的主要原因
• 1、安装不当引入的误差
在长度允许的发问下，剪去变质段重新焊接， 或更换新热电偶
重新接正确
补偿导线与热电偶不配套
更换相配套的补偿导线
热电偶安装位置不对或插入深度 重新按规定安装 不符合要求
热电偶冷端温度补偿不符合要求 调整冷端补偿器
热电偶与显示仪表不配套
更换热电偶或显示仪表使之相配套
2.热电势比实际值大（显示仪表指示值偏高）
• 如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度 等，换句话说，热电偶不应装在太靠近门和加热的地方， 插入的深度至少应为保护管直径的8～10倍；热电偶的保 护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空 气侵入，因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火 泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温 的准确性；热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃；热 电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场，所以不应把热 电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误 差；热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内，当用 热电偶测量管内气体温度时，必须使热电偶逆着流速方向 安装，而且充分与气体接触。
可能原因
处理方法
热电偶与显示仪表不配套
更换热电偶或显示仪表使之相配套
补偿导线与热电偶不配套
更换补偿导线使之相配套
热电偶常见故障原因及其处理方法
• 2、绝缘变差而引入的误差 • 如热电偶绝缘了，保护管和拉线板污垢或 盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不 良，在高温下更为严重，这不仅会引起热 电势的损耗而且由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变 化，在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能 采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许 可时，甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后，用热电 偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞 后越大，热电偶波动的振幅就越小，与实际炉温的差别也 就越大。当用时间常数大的热电偶测温或控温时，仪表显 示的温度虽然波动很小，但实际炉温的波动可能很大。为 了准确的测量温度，应当选择时间常数小的热电偶。时间 常数与传热系数成反比，与热电偶热端的直径、材料的密 度及比热成正比，如要减小时间常数，除增加传热系数以 外，最有效的办法是尽量减小热端的尺寸。使用中，通常 采用导热性能好的材料，管壁薄、内径小的保护套管。在 较精密的温度测量中，使用无保护套管的裸丝热电偶，但 热电偶容易损坏，应及时校正及更换。
热电偶常见故障原因及其处理 方法
1.热电势比实际值小（显示仪表指示值偏低）
可能原因
热电极短路
处理方法
找出短路原因，如因潮湿所致，则需进行干 燥；如因绝缘子损坏所致，则需更换绝缘子
热电偶的接线柱处积灰，造成短 清扫积灰 路 补偿导线线间短路 热电偶热电极变质 补偿导线与热电偶极性接反 补偿导线与热电偶不配套 找出短路点，加强绝缘或更换补偿导线 在长度允许的发问下，剪去变质段重新焊接， 或更换新热电偶 重新接正确 更换相配套的补偿导线
3.热势输出不稳定
外界干扰（交流漏电，电磁场感应等） 查出干扰源，采用屏蔽措施
4.热电偶热电势误差大
可能原因 热电极变质 热电偶安装位置不当 保护管表面积灰 处理方法 更换热电极 改变安装位置 清除积灰
EM231初学者常见问题
一些常见的问题,对初学者可能有些帮助.问题1: S7-200模拟量输入模块（EM231，EM235）如何寻址? 回答: 模拟量输入和输出为一个字长所以地址必须从偶数字节开始精度为12位，模拟量值为0-32000的数值。
格式: AIW[起始字节地址] AIW6 ; AQW[起始字节地址] AQW0 每个模拟量输入模块，按模块的先后顺序地址为固定的，顺序向后排。
例: AIW0 AIW2 AIW4 AIW6每个模拟量输出模块占两个通道，即使第一个模块只有一个输出AQW0 (EM235只有一个模拟量输出) 第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址，依此类推。
(注: 每一模块的起始地址都可在step7 micro/win 中 Plc/Information里在线读到)。
问题2: 如何将传感器连接到S7-200 模拟量输入模块（EM231，EM235）以及有哪些注意事项？回答: 模拟量输入模块可以通过拨码开关设置为不同的测量方法。
开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围。
(注:开关设置只有在重新上电后才能生效) 输入阻抗与连接有关：电压测量时，输入是高阻抗为10 MOhm ；电流测量时，需要将Rx 和 x 短接，阻抗降到250 Ohm 。
注意: 为避免共模电压，须将M端与所有信号负端连接未连接传感器的通道要短接如下列各图。
下列各图是各种传感器连接到S7-200 模拟量输入模块的示例图1: 4线制-外供电-测量图2: 2线制-测量为了防止模拟量模块短路，可以串入传感器一个750 Ohm电阻。
它将串接在内部250 Ohm电阻上并保证电流在 32 m A以下。
图 3: 电压测量注意: 如果你使用一个4-20mA 传感器测量值必须通过编程进行相应的转换. 输入转换: X=32000 *(AIWx – 6400) /(32000 – 6400) 输出转换: Y=计算值*(32000 –6400)/32000 + 6400 问题3: 为什么使用S7-200 模拟量输入模块时接收到一个变动很大的不稳定的值？回答: 1.你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源，两个电源没有彼此连接。
热电偶测温系统中常见故障处理方法
热电偶测温系统中常见故障处理方法一、热电偶组成热电偶是工业上最常用的测温元件，它是由两种不同的导体或半导体一端焊接或绞接而成。
焊接的一端插入被测介质中感受被测温度，称为热电偶的工作端，又称测量端，热端；另一端与导线相连，称为自由端，又称为参考端，冷端。
热电偶基本结构由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒组成。
热电偶在长期使用过程中，其热电极会与周围介质作用发生物理或化学变化，或由于机械作用，产生局部应力（指结构部件承受压力和受载后在局部应力增高区域内考察点的总压力），使热电偶的热电特性发生变化，造成误差。
因此热电偶经过使用后，应该从外观鉴别其随坏程度，如损坏严重应予以报废，热电偶的损坏程度和鉴别方法如表1。
二、仪表故障分析流程热电偶测温系统，如果发生故障，分析流程如下：（1）先观察后动手。
当显示仪表失灵时，不要急于动手，可先观察一下仪表示数或者记录曲线的变化趋势。
若指针缓缓到达终点，一般是工艺原因造成；若指针突然跑到终点，一般是感温元件或者二次仪表发生故障。
在基本确定是仪表故障后，即可开始动手。
（2）先外部后内部。
故障究竟是发生在二次仪表的内部还是外部，一般的检查方法是先外部后内部，即先排除仪表接线端子以外的故障，然后再处理仪表内部故障。
另外还可以从二次表背部端子处加信号检查或用备用机芯换上试一试。
可根据生产现场条件用多种方法迅速区分内部还是外部毛病。
（3）先机械后线路。
在生产中发现，一台仪表机械部分故障的可能性比线路（电、气信号传递放大回路）部分多得多，且机械性故障比较直观，也容易发现。
所以在确定是仪表内部故障需检查元件时，应先检查机械部分，后查线路部分。
机械部分重点查有无断线、松动、接触不良等；线路部分重点查放大器。
（4）先整体后局部。
在排除机械故障的可能性后，就要检查整个电、气放大传递放大回路。
因线路部分由输入、比较、变换、放大、输出、驱动等多级组成。
所以首先要综观整台表的现象，大致估计问题出在哪一部分。
热电偶、热电阻工作原理及常见故障处理
热电偶、热电阻工作原理及常见故障处理热电偶、热电阻原理介绍和故障判断方法热电偶测温的基本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Seebeck电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。
两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。
根据热电动势与温度的函数关系, 制成热电偶分度表; 分度表是自由端温度在0?时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。
在热电偶回路中接入第三种金属材料时, 只要该材料两个接点的温度相同, 热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。
因此, 在热电偶测温时, 可接入测量仪表, 测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。
两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。
热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端)，另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题:1:热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数;2 :热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关;3:当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。
热电阻工作原理: 热电阻是中低温区常用的一种测温元件。
热电阻利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。
热电偶常见故障原因及对策分析
热电偶常见故障原因及对策分析[典型故障1] S型铂铑热电偶使用温度1100-1150℃，使用寿命1个月，断线。
[检查与分析] 在测量端附近，因绝缘管与偶丝扭曲而断线。
[产生原因] 因绝缘管过度振动，结果对偶丝施加扭曲力而断线。
[对策] 在绝缘管上加工凹槽，让贵金属热电偶偶丝焊接端缩入绝缘管内，抑制振动发生。
[典型故障2] 6芯R型石英保护管热电偶在1200-1250℃温度下断续使用，使用2个月后一支断裂。
[检查与分析] 测量端断线，发现偶丝有明显损伤及机械作用痕迹。
[产生原因] 当热电偶与绝缘物反复热膨胀、收缩时，对偶丝施加作用力，及石英管与Al2O3绝缘物的热膨胀、收缩不同，相互摩擦作用很大，使偶丝受压力等机械作用。
[对策] 将Al2O3绝缘物换成石英绝缘物，或者将石英管换成Al2O3管，使二者热膨胀系数一致。
[典型故障3] R型热电偶(双层保护管、外层金属保护管、内层刚玉保护管)使用3个月后，热电动势显著降低。
[产生原因] 昌晖仪表质检部用X射线检查发现陶瓷保护管破损，热电偶已经劣化[检查与分析] 因陶瓷保护管破损，致使热电偶丝受金属管保护管的金属蒸汽污染，特别是铁的影响尤为显著。
[对策] 安装时务请注意，防止陶瓷管破损。
[典型故障4] R型热电偶(双层保护管、外层金属保护管、内层刚玉保护管)在400-1500℃的热循环条件下使用1-3个月后，随着接线板破损而断线[检查与分析] 在双层保护管开口部位，有内层陶瓷保护管顶出，经昌晖仪表X射线检查分析，发现在外层金属保护管底部有大量氧化物堆积。
[产生原因] 在热循环条件下，外金属管内壁因显著氧化而剥离，沉积在管底部，堆积在陶瓷和金属管端部间隙内，当降温时，伴随外管收缩，使中间的堆积氧化物将内管向上推，碰到接线板，使其破损。
[对策] 在双层管的开口端，将其内外层间隙密封，抑制金属管内壁氧化。
[典型故障5] K型装配式热电偶使用温度900℃，使用时间20天产生-11℃误差。
热电偶常见故障分析及处理：
4）按照仪表接线图接线正确，若仪表通电后，仪表上排数码管显示有负值等现象，说明接入仪表的热电偶“+”与“—”接错而造成的。只要重新调换一下即可。
热电偶输入产生故障判别法：
按照仪表接线图进行正确接线通电后，仪表先是显示仪表的热电偶分度号，
接着显示仪表量程范围，再测仪表下排的数码管显示设定温度，仪表上排数码管显示测量温度。若仪表上排数码管显示不是发热体的温度，而显示“OVER”、“0000”或“000”等状况，说明仪表输入部位产生故障，应作如下试验：
常见故障分析及处理：
故障现象
可能原因 处理方法
热电势比实际值小（显示仪表指示值偏低）
热电极短路如潮湿所致， 则进行干燥；如绝缘子损坏，则更换绝缘子
热电偶的接线柱处积灰，造成短路 清扫积灰
补偿导线线间短路 找出短路点，加强绝缘或更换补偿导线
热电偶热电极变质 在长度允许的发问下，剪去变质段重新焊接，或更换新热电偶
补偿导线与热电偶极性接反 重新接正确
热电偶安装不牢或外部震动 紧固热电偶，消除震动或采取减震措施
热电极将断未断 修复或更换热电偶
外界干扰（交流漏电，电磁场感应等） 查出干扰源，采用屏蔽措施
热电偶热电势误差大
热电极变质 更换热电极
5）接线正确仪表在运行时，仪表上排数码管显示的温度与实际测量的温度相差40度~70度。甚至相差更大，说明仪表的分度号与热电偶的分度号搞错。按热电偶分度号B、S、K、E等热电偶的温度与毫伏（MV）值的对应关系来看，同样温度的情况下，产生的毫伏值（MV）B分度号最小，S分度号次小，K分度号较大，E分度号最大，按照此原理来判别。