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山西西門(mén)子PLC代理商

西門(mén)子（SIEMENS）的PLC產(chǎn)+品包括LOGO,、S7-200,、S7-1200、S7-300,、S7-400,、S7-1500等。西門(mén)子S7系列PLC體積小,、速度快,、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力,，功能更強(qiáng),，可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200）,，小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中,、高性能要求的PLC（如S7-400）等

S7-200模擬量模塊系列

模擬信號(hào)是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號(hào)（如電壓、電流),，這個(gè)“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程,。在使用S7-200模擬量時(shí)，需要注意信號(hào)量程范圍,，撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置,，模塊規(guī)范接線，指示燈狀態(tài)等信息,。

本文中,，我們按照S7-200模擬量模塊類型進(jìn)行分類介紹：

1.AI 模擬量輸入模塊?

2.AO模擬量輸出模塊?

3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊

4.常見(jiàn)問(wèn)題分析

首先，請(qǐng)參見(jiàn)“S7-200模擬量全系列總覽表”,，初步了解S7-200模擬量系列的基本信息,，具體內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)下文詳細(xì)說(shuō)明：

變頻器輸入端電源濾波器是采用高導(dǎo)磁率的鐵氧體磁心及鐵粉芯，配接一定的電容,，構(gòu)成LC濾波器,，將變頻器產(chǎn)生的高次諧波（在某一頻帶內(nèi)的）濾掉，而使臨近或同一電網(wǎng)工作的電器設(shè)備不受干擾,，能夠正常工作,。其原理圖如圖1所示。

　　                                                          圖1 輸入濾波器電路原理圖

　　變頻器輸出端電源濾波器采用電感（L）濾波,，抑制變頻器輸出的傳導(dǎo)干擾和減少輸出線上低頻輻射干擾,，使直接驅(qū)動(dòng)的電機(jī)電磁噪聲減小，使電機(jī)的銅損,、鐵損大幅減少,。其原理圖如圖2所示,。

　購(gòu)買了該類濾波器后，我們?nèi)ガF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)試,。由于對(duì)該類現(xiàn)場(chǎng)接觸較少,，技術(shù)人員準(zhǔn)備不太充分，雖然增加了濾波器,，但濾波效果仍不理想,，在重載時(shí)仍存在干擾，DCS系統(tǒng)不能正常工作,，變頻器仍無(wú)法運(yùn)行,。于是我們對(duì)問(wèn)題做了具體的分析。

　　變頻器產(chǎn)生干擾的原因

　　                                                                  圖3 變頻器主電路圖

　　變頻器主電路一般是交流—直流—交流模式見(jiàn)圖3,，外部輸入380V/50Hz的工頻電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓信號(hào),，經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶體管開(kāi)關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流信號(hào)。在整流回路中,，輸入電流的波形為不規(guī)則的矩形波,，波形按傅立葉級(jí)數(shù)分解為基波和各次諧波，其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng),。在逆變輸出回路中,，輸出電流信號(hào)是受PWM載波信號(hào)調(diào)制的脈沖波形，對(duì)于GTR大功率逆變?cè)?，其PWM的載波頻率為2～3kHz,，而IGBT大功率逆變?cè)腜WM載頻可達(dá)15kHz。同樣,，輸出回路電流信號(hào)也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波,，而高次諧波電流對(duì)負(fù)載直接干擾。另外高次諧波電流還通過(guò)電纜向空間輻射,，干擾鄰近電氣設(shè)備,。

　　變頻器干擾的主要傳播途徑

　　變頻器工作時(shí)，作為一個(gè)強(qiáng)大的干擾源,，其干擾途徑一般分為輻射,、傳導(dǎo)、電磁耦合,、二次輻射和邊傳導(dǎo)邊輻射等,。主要途徑如圖4所示：

　　                                                      圖4變頻器干擾的主要傳播途徑

　　從上圖可以看出，變頻器產(chǎn)生的輻射干擾對(duì)周圍的無(wú)線電接收設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響,，傳導(dǎo)干擾使直接驅(qū)動(dòng)的電機(jī)產(chǎn)生電磁噪聲,，使得銅損、鐵損大幅增加，同時(shí)傳導(dǎo)干擾和輻射干擾對(duì)電源輸入端所連接或鄰近的電子敏感設(shè)備有很大的影響,。

　　針對(duì)這兩次調(diào)試情況和變頻器產(chǎn)生干擾及干擾的途徑,，我們聯(lián)合電源濾波器生產(chǎn)廠商的工程師進(jìn)行了分析總結(jié)，并與北京康拓生物工程有限公司的工程師多次進(jìn)行了溝通,，了解了其工作原理、布線情況,，分析認(rèn)為主要還是變頻器輸入端產(chǎn)生的高頻諧波造成的干擾,。因裝變頻器后，變頻器的輸入線在原動(dòng)力線槽內(nèi),，而輸出線不在線槽內(nèi),，離電機(jī)也比較近。再者,，原布線系統(tǒng)不太合理,，動(dòng)力線槽與控制線槽距離較近，只有20cm,，按規(guī)定應(yīng)不少于50cm,，且兩線槽平行走線，這些都是比較忌諱的,。變頻器的地線接的也不太合理,，接在了電源線的走線槽上，線槽的作用一是支撐電源線,、二是起屏蔽的作用,，變頻器的干擾又通過(guò)地線到了線槽上。變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過(guò)變頻器的輸入線和地線輻射到其它設(shè)備的電源線和信號(hào)線上（尤其是比較敏感的傳感器的信號(hào)線,。這里強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：我們的變頻器與DCS控制系統(tǒng)不是同一臺(tái)變壓器給電,，可以排除直接傳導(dǎo)干擾），干擾了控制系統(tǒng)的正常工作,。

　　分析這些問(wèn)題,，由于原布線系統(tǒng)已成定型，再動(dòng)幾乎是不可能,，因此改變電源線和信號(hào)線布線的想法應(yīng)予以排除,，變頻器地線可以另走，拉一根地線直接接至配電室電控柜的地線上,，對(duì)變頻器的輸入端再加強(qiáng)濾波措施,，按理論問(wèn)題應(yīng)于解決。

在現(xiàn)場(chǎng)原發(fā)酵罐停車后，我們?cè)谠瓰V波器基礎(chǔ)上又增加了一套共模及差模磁環(huán)，在輸入,、輸出每相線上各套二個(gè)差模環(huán),，在輸入的三根相線上套兩個(gè)共模磁環(huán),，并將地線接至配電室的地上,。這樣處理后開(kāi)機(jī)運(yùn)行,，在電機(jī)空載的情況下運(yùn)行正常,，沒(méi)有出現(xiàn)干擾報(bào)警現(xiàn)象,。

　　帶載運(yùn)行時(shí),，305、307罐出現(xiàn)干擾報(bào)警,。將地線改至控制307罐（該罐已使用變頻器,，線槽內(nèi)走的是該變頻器的輸出線）變壓器的地線上，305罐不再干擾報(bào)警,，但307罐仍間隔幾分鐘出現(xiàn)干擾報(bào)警現(xiàn)象,，分析可能是兩臺(tái)變頻器產(chǎn)生的共模干疊加所至，也可能是地線放在動(dòng)力線槽內(nèi),，走線較長(zhǎng)引起的,，于是在地線上加裝地線濾波器，但效果也不太好,。后來(lái)將地線拆除（經(jīng)測(cè)量變頻器整機(jī)漏電流很小,，對(duì)人體不會(huì)造成危害，所以可以將地線拆除）,，效果好一些,，但報(bào)警現(xiàn)象也是間斷出現(xiàn)，這樣分析應(yīng)該不是地線引起的,，還是輸入端的濾波措施不夠,，沒(méi)有將高頻干擾濾除干凈。因此停機(jī),，在輸入的每相線上再加兩只差模環(huán),，在三條輸入相線上再套三個(gè)共模環(huán)，這樣開(kāi)機(jī)運(yùn)行,，工作正常,，整個(gè)系統(tǒng)不再出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。系統(tǒng)處理后的框圖如圖5所示,。