西门子S7-200 SMART PLC模拟量输入模块2、3、4线制接线详解（附接线图） - PLC论坛（非专题） - 中国工控网论坛

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发表人：将军

发表时间：2023/10/30 9:49:00

本栏论题：

西门子S7-200 SMART PLC模拟量输入模块2、3、4线制接线详解（附接线图） [2117]

    模拟量输入类型的模块有三种：普通模拟量输入模块、RTD模块和TC模块。普通模拟量输入模块可以采集标准电流和电压信号。其中，电流包括：0-20mA、4-20mA两种信号，电压包括：+/-2.5V、+/-5V、+/-10V三种信号。

    现场仪表和传感器的模拟量电流、电压信号分成四线制、三线制、两线制三种类型，不同类型的信号与PLC模拟量输入模块的接线方式不同。

    1、普通模拟量输入模块接线图


    S7-200 SMART CPU普通模拟量通道值范围是0~27648或-27648~27648。
    普通模拟量模块接线端子分布如下图1 模拟量模块接线所示，每个模拟量通道都有两个接线端。

    图1、模拟量模块接线

    模拟量电流、电压信号根据模拟量仪表或设备线缆个数分成四线制、三线制、两线制三种类型，不同类型的信号其接线方式不同。
    四线制信号指的是模拟量仪表或设备上信号线和电源线加起来有4根线。仪表或设备有单独的供电电源，除了两个电源线还有两个信号线。四线制信号的接线方式如下图2模拟量电压/电流四线制接线所示

    图2、模拟量电压/电流四线制接线

    三线制信号是指仪表或设备上信号线和电源线加起来有3根线，负信号线与供电电源M线为公共线。三线制信号的接线方式如下图3 模拟量电压/电流三线制接线所示。

    图3 模拟量电压/电流三线制接线

    两线制信号指的是仪表或设备上信号线和电源线加起来只有两个接线端子。由于S7-200 SMART CPU模拟量模块通道没有供电功能，仪表或设备需要外接24V直流电源。两线制信号的接线方式如下图4 模拟量电压/电流两线制接线所示。

    图4 模拟量电压/电流两线制接线

    不使用的模拟量通道要将通道的两个信号端短接，接线方式如下图5 不使用的通道需要短接所示。

    图5 不使用的通道需要短接


    2. RTD模块接线

    RTD热电阻温度传感器有两线、三线和四线之分，其中四线传感器测温值是最准确的。S7-200 SMART EM RTD模块支持两线制、三线制和四线制的RTD传感器信号，可以测量PT100、PT1000、Ni100、Ni1000、Cu100等常见的RTD温度传感器，具体型号请查阅《S7-200 SMART系统手册》。S7-200 SMART EM RTD模块还可以检测电阻信号，电阻也有两线、三线和四线之分。
    EM RTD模块的接线方法如下图6 传感器RTD/电阻信号接线所示。

    图6 RTD传感器/电阻信号接线


    3、TC模块接线

    热电偶测量温度的基本原理是：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电动势。
    S7-200 SMART EM TC模块可以测量J、K、T、E、R、S和N型等热电偶温度传感器，具体型号请查阅《S7-200 SMART系统手册》。TC模块的接线说明参考图7 TC信号接线。

    图7 TC信号接线

    注意：
    每个模块的接线图请参考《S7-200 SMART 系统手册》中“技术规范”章节。

    4、模拟量常问问题

    （1）S7-200 SMART 普通模拟量模块可以连接4-20mA的信号吗？

    可以，S7-200 SMART CPU模拟量模块可以检测0～20mA和4～20mA的标准电流信号；两种电流信号的接线、在STEP 7-Micro/WIN SMART软件中的参数设置都是一样的。区别在于：0～20mA对应的通道值量程是0～27648，而4～20mA对应的通道值量程是5530～27648。

    （2）S7-200 SMART RTD模块可以测量电阻值吗？

    可以，S7-200 SMART RTD模块最大可以测量3000Ω的电阻值。如下图所示，在"类型"下拉菜单中选择电阻类型；在"电阻" 下拉菜单中中选择可测量电阻的最大值，如图 4.1选择阻值量程范围所示。

    图4.1.选择阻值量程范围

    （3）S7-200 SMART RTD和TC模块如何得到实际温度值？

    把S7-200 SMART EM RTD和TC模块的通道值除以10就是实际的温度值。由于RTD和TC模块的通道值是整数值，需要把整数值转换成浮点数才能在计算后得到带有小数位的温度值。

    （4）模拟量模块分辨率和转换精度的区别？

    分辨率是A/D模拟量转换芯片的转换精度，即用多少位的数值来表示模拟量。以下举例说明10位分辨率和11位分辨率的区别。S7-200 SMART CPU模拟量0~20mA的通道值范围为0~27648。如果分辨率为10位，则表示当外部电流信号的变化大于0.01953125mA时，模拟量A/D转换芯片才认为外部信号有变化。如果分辨率为11位，则表示当外部电流信号的变化大于0.009765625mA时，模拟量A/D转换芯片即认为外部信号有变化。