模拟量抗干扰接线经验
模拟量信号干扰分析及11种解决秘诀
模拟量信号干扰分析及11种解决秘诀关键词：PLC 模拟量 信号干扰1、概述随着科学技术的发展，PLC 在工业控制中的应用越来越广泛。
PLC 控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。
自动化系统中所使用的各种类型PLC ，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各种电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。
要提高PLC 控制系统可靠性，设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。
2、电磁干扰源及对系统的干扰影响PLC 控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。
其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按声音干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。
共模干扰是信号对地面的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压送加所形成。
共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V 以上。
共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O 模件损坏率较高的原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。
差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。
3、PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢？(1) 来自空间的辐射干扰：空间的辐射电磁场（EMI ）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。
如何消除变频器对模拟量的干扰
如何消除变频器对模拟量的干扰在控制系统中，使用PLC的模拟量控制多台变频器，由于变频器本身产生强干扰信号的特性和模拟量抗干扰能力不与数字量抗干扰能力强的特性；因此为了最大程度的消除变频器对模拟量的干扰，在布线和接地等方面就需要采取更加严密的措施。
一．关于布线1．信号线与动力线必须分开走线使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰，请将控制变频器的信号线与强电回路（主回路及顺控回路）分开走线。
距离应在30cm 以上。
即使在控制柜内，同样要保持这样的接线规范。
该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。
2．信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部由于水系统的两台富士变频器离控制柜较远分别为30m 和20m，因此连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内，极易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器，所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰，因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底分开。
3．模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为0.5～2mm2。
在接线时一定要注意，电缆剥线要尽可能的短（5-7mm左右），同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来，以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。
4．为了提高接线的简易性和可靠性，推荐信号线上使用压线棒端子。
二．关于接地1．变频器的接地应该与PLC控制回路单独接地，在不能够保证单独接地的情况下，为了减少变频器对控制器的干扰，控制回路接地可以浮空，但变频器一定要保证可靠接地。
在控制系统中建议将模拟量信号线的屏蔽线两端都浮空，同时由于在机组上PLC与变频器共用一个大地，因此建议在可能的情况下，将PLC单独接地或者将PLC与机组地绝缘开来。
2．变频器的接地·400V级：C种接地（接地电阻10Ω以下）。
·接地线切勿与焊机及动力设备共用。
影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施
影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施模拟量传感器信号传输过程中干扰的形成必需具备三项因素，即干扰源、干扰途径以及对噪声敏感性较高的接收电路。
影响模拟量传感器的外界干扰主要有以下几种：1、静电感应干扰静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容，使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去，有时候也被称为电容性耦合。
2、电磁感应干扰当两个电路之间有互感存在时，一个电路中电流的变化就会通过磁场耦合到另一个电路，这一现象称为电磁感应。
这种状况在传感器使用的时候常常遇到，尤为留意。
3、漏电流感应干扰由于电子线路内部的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质或外壳等绝缘不良，特殊是传感器的应用环境湿度增大，导致绝缘体的绝缘电阻下降，这时漏电电流会增加，由此引发干扰。
尤其当漏电流流入到测量电路的输入级时，其影响就特殊严峻。
4、射频干扰干扰主要是大型动力设备的启动、操作停止时产生的干扰以及高次谐波干扰。
5、其他干扰主要指的是系统工作环境差，还简单受到机械干扰、热干扰和化学干扰等等。
通过以上概述，我们了解传感器的干扰来源主要有两种途径：一是由电路感应产生干扰；二是由外围设备以及通信线路的感应引入干扰。
我们得认真分析外界干扰的来源，信号传输线路以及敏感程度，做好接地处理和传感器信号线屏蔽措施，有可能的话远离干扰源。
模拟量传感器抗干扰技术1、屏蔽技术利用金属材料制成容器。
将需要爱护的电路包在其中，可以有效防止电场或磁场的干扰，此种方法称为屏蔽。
屏蔽又可分为静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽等。
2、静电屏蔽依据电磁学原理，置于静电场中的密闭空心导体内部无电场线，其内部各点等电位。
用这个原理，以铜或铝等导电性良好的金属为材料，制作密闭的金属容器，并与地线连接，把需要爱护的电路值r其中，使外部干扰电场不影响其内部电路，反过来，内部电路产生的电场也不会影响外电路。
这种方法就称为静电屏蔽。
3、电磁屏蔽对于高频干扰磁场，利用电涡流原理，使高频干扰电磁场在屏蔽金属内产生电涡流，消耗干扰磁场的能量，涡流磁场抵消高频干扰磁场，从而使被爱护电路免受高频电磁场的影响。
抗干扰处理方法
PLC抗干扰处理办法一、模拟量抗干扰处理办法1.1、模拟量类型：1.1.1模拟量输入类型（可根据客户需求定制）1.1.2 模拟量输出类型1.2模拟量输入抗干扰处理办法特点：1.测温范围广：2.K型：抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1000℃，短期1200℃。
3.E型：在常用热电偶中，其热电动势最大，即灵敏度最高。
宜在氧化性、惰性气氛中连续使用4.J型：既可用于氧化性气氛（使用温度上限750℃），也可用于还原性气氛（使用温度上限950℃），并且耐H2及CO气体腐蚀，多用于炼油及化工；5.S型：抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400℃，短期1600℃。
在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶；注意：1.热电偶不能和强电放在一个线槽内2.使用隔离型热电偶（信号线与屏蔽线分开的热电偶）处理方法：1.检测冷端温度，冷端（查看冷端寄存器）与室温（环境温度）是否一致，如有偏差，现将冷端修正准确；1.冷端温度温度正常时，将EK热电偶放在外部，不接其他负载，且不能与强电放在一个线槽时检测温度（AD模拟量对应寄存器）2.将机壳接地，EK模拟量的线上加锡箔纸，并与其它干扰源隔开3.加104瓷片电容、磁环做防干扰处理4.开关量信号和模拟量信号分开走，模拟信号最好采用单独屏蔽线5.集成电路或晶体管设备的输入输出信号线，必须使用屏蔽电缆，在输入输出侧悬空，而在控制器侧接地。
6.信号线缆要远离强干扰源，如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备。
7.交流输入输出信号与直流输入输出信号应分别使用各自的电缆，并按传输信号种类分层敷设8.采用隔离器，把信号源与PLC隔离开，通过隔离器在把信号输入到PLC。
9.采用隔离变送器，将温度信号通过隔离变送器转换成电压信号或电流信号在送入到PLC。
1.2.2 PT100特点：1.测温范围：-99.9~499.9℃，线距越长线损越大注意：1.三线制PT100需要并成两线制接线，AD端接信号线，其余两根接在GND端2.线距1.5m左右，若测温距离长需使用特殊的延长线（线损小）3.滤波，（1）电容滤波：如果串模干扰频率比被测信号频率高，则采用输入低同滤波器来抑制高频串模干扰，（这里我们可以采用一个47UF\16V的电解电容来处理）（2）数字滤波：PLC内部有特需寄存器，可以改变数值的大小来确定温度采集的频率。
模拟量检测抗干扰设计
检测装置的抗干扰设计检测装置是自动控制系统的“眼睛”，其送出的信号往往是微弱的模拟量的电压，而引线又很长。
极易受干扰影响。
应视检测信号情况分别处理。
1.毫伏级传感器信号传送方式(1)传感器输出信号放大若干倍后传送，在接收端缩小同样倍数后再输入控制系统。
若接收侧采用差动输人放大器方式，则能更好地抑制共模噪声，但是对于非对称信号源中的共模噪声不能充分抑制。
(2)在长距离传送或传输线附近有强磁场时，于线上将有较大的交流噪声。
若系统的动态响应要求不高时，可以在放大器的输入和输出之间并一个电容;在输入端接人有源低通滤波器，也可有效地抑制交流噪声。
(3)对于非线性传感器的输出信号(如热敏电阻)采用简单的电容滤波方式，会使信号电平发生偏移，应采用陷波滤波器或低通滤波器，以免信号发生失真。
(4)对十小信息，采用无源滤波器为好，对大信号，宜采用右源滤波器。
2.A/D转换器的一般抗扰设计(1)转换器各电源对地并电容，减少电源电压的扰动;(2)输入端设钳位二极管，防止异常过电压信号;(3)设缓冲放大器，削弱共模噪声:(4)数字电路与模拟电路零线分开;(5)选择合适的输出数据码制;(6)积分电容采用金属壳聚丙烯电容器;必要时将电容用接地钢箔包起来，积分电路阻抗应尽虽降低，以减少接受噪声的可能性; (7)在各级运算放大器前设置低通滤波器，可有效地抑制输人信号中混杂的噪声。
3.微伏级信号的A/D转换器抗丅扰由于信号微弱，易受时钟下扰，在传输过程中亦易混入噪声，为此应将转换器与微型计算机电路分别装于两个相隔儿米的机壳内;输出数据用中行方式，经光隔离后，用双绞线送至微型计算机。
4.隔离放大器在要求直流信号隔离传送，或者存在幅值高达几百伏的共模尖峰噪声时，采用隔离放大器是较好的方案。
模拟量传感器的抗干扰措施
模拟量传感器的抗干扰措施1.选择合适的电缆和连接器：选择抗干扰性能好的电缆和连接器，可以有效减少外界电磁干扰对测量信号的影响。
抗干扰电缆和连接器通常使用屏蔽层和抗干扰材料以阻挡外界电磁干扰的进入。
2.电磁兼容设计：在传感器的设计阶段，应考虑电磁兼容性。
采用适当的电路布局和屏蔽措施，以减少外界电磁干扰对传感器的影响。
例如，在传感器电路设计中使用地线屏蔽和差动信号放大器，可有效减少共模干扰信号。
3.供电电源的稳定性：传感器的稳定工作需要稳定的供电电源。
因此，应选用电源稳定性好、抗干扰能力强的供电方案，如稳压电源或者电源滤波器，以减少电源波动对传感器测量信号的影响。
4.地线连结：保持传感器、仪表和系统的地电位连结良好，减小共模干扰信号对测量信号的干扰。
5.信号放大和滤波：对传感器的信号进行放大和滤波，以提高信号的稳定性和精确性。
例如，可以采用差动放大器，将差模信号放大，抑制共模干扰信号。
6.屏蔽和隔离：对传感器进行屏蔽和隔离是提高其抗干扰能力的有效手段。
可以在传感器外壳和电缆中添加金属屏蔽层，减少外界电磁干扰的侵入。
7.抗振设计：对于一些特定应用场景，传感器可能会受到振动的干扰。
在设计中应考虑传感器的机械抗振性能，避免振动对传感器测量信号的干扰。
可以采用机械隔振和防振结构等措施来解决这一问题。
8.温度补偿：温度是影响传感器测量信号稳定性和准确性的重要因素。
因此，采用适当的温度补偿技术来抵消温度变化对传感器的影响，可以提高其抗干扰能力。
9.数据处理和校准：传感器的测量信号需要进行数据处理和校准，以消除系统误差和干扰。
例如，可以采用滤波算法、校正算法等方法，提高传感器的测量精度和抗干扰能力。
总之，抗干扰措施对于保证传感器的测量信号稳定性和准确性至关重要。
通过合理的设计和选择合适的技术手段，可以有效减少外界干扰对传感器的影响，提高其抗干扰性能。
影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施
影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施外界干扰是指在模拟量传感器工作过程中，来自外部环境的电磁干扰或其它因素对传感器测量信号的附加影响。
外界干扰会引起传感器输出信号的波动、偏移甚至失真，降低传感器的测量精度和稳定性。
为了减少或消除外界干扰对传感器的影响，可以采取一系列的抗干扰措施。
一、影响模拟量传感器的外界干扰因素：1.电磁干扰：电磁辐射、电磁感应、电源电磁干扰等会导致传感器信号干扰；2.温度变化：温度变化会导致传感器材料的热胀冷缩，从而影响传感器的准确度；3.行程限制：在使用位置或环境中，由于传感器的安装或固定存在行程限制，会使得传感器的测量范围受限；4.液体介质：液体介质对传感器的影响由介质的种类、温度、压力、浓度、酸碱程度等因素决定；5.机械振动：传感器受到机械振动时，易产生误差，使传感器输出信号出现偏差；6.光照强度：光照强度的变化会对一些光电传感器产生影响，如光敏电阻、光电二极管等。
二、抗干扰措施：1.选择合适的传感器：根据实际应用场景和环境的特点，选择适合的传感器类型，例如抗干扰能力较强的电磁屏蔽传感器、温度补偿能力较强的温度传感器等；2.屏蔽设计：在传感器电缆、电源线等连接线路上进行屏蔽，减少电磁辐射和感应的干扰；3.地线连接：传感器与测量设备之间应有良好的地线连接，以减少干扰电压和电流的影响；4.使用滤波器：在传感器信号线路上加装滤波器，用于滤除高频干扰信号；5.增加隔离：在传感器与测量设备之间加装隔离设备以消除接地环路的干扰；6.电源稳定化：使用稳定、纹波小的电源，保持传感器工作的电源稳定；7.加装抗干扰电路：在接触式传感器的输入端加装适当的抗干扰电路，提高传感器的抗干扰能力；8.密封防护：对于受液体介质影响的传感器，采用密封防护措施，避免介质对传感器的侵蚀和干扰；9.防止机械振动：采用固定牢固、减振措施等方式，防止传感器受到机械振动的干扰；10.具体环境调整：针对不同的外界干扰因素，可针对具体环境进行调整，例如对温度进行补偿、增加隔离物等。
模拟量隔离电路
模拟量隔离电路模拟量隔离电路是一种常用的电路设计方案，用于解决信号传输中的隔离和抗干扰问题。
本文将从模拟量隔离电路的原理、应用场景以及常见的设计方法等方面进行介绍。
一、模拟量隔离电路的原理模拟量隔离电路的设计目的是实现输入信号和输出信号之间的完全电气隔离，避免信号传输过程中的干扰。
其基本原理是通过光电耦合器或变压器等元器件，将输入信号和输出信号通过光电转换或电磁感应实现隔离。
光电耦合器是一种常用的隔离元件，其内部包含一个发光二极管和一个光敏三极管。
输入信号经过放大和调整后驱动发光二极管，发光二极管产生光信号，经过光敏三极管接收后再转换为输出信号。
这样，输入信号和输出信号之间就实现了电气隔离。
模拟量隔离电路广泛应用于工业自动化、仪器仪表、医疗设备等领域。
在这些场景中，输入信号往往来自于各种传感器或测量设备，输出信号需要传输到控制系统或显示设备中。
通过使用模拟量隔离电路，可以实现输入信号和输出信号的隔离，避免由于信号传输过程中的干扰导致的误差。
以工业自动化为例，生产现场中存在大量的电磁干扰源，如电机、高压设备等。
如果直接将传感器采集到的模拟量信号传输到控制系统中，很容易受到干扰影响，导致信号失真或误差较大。
而通过使用模拟量隔离电路，可以将输入信号和输出信号之间隔离开来，使得输入信号受到的干扰不会传播到输出信号中，从而保证了信号的准确性和稳定性。
三、模拟量隔离电路的设计方法在实际设计中，模拟量隔离电路的设计需要考虑多个因素，如输入信号范围、输出信号范围、隔离电压等。
根据具体的应用需求，可以选择不同的设计方案和元器件。
常见的模拟量隔离电路设计方案包括光电耦合器隔离、变压器隔离和隔离放大器等。
其中，光电耦合器隔离是最常用的方案之一，具有隔离效果好、传输带宽高等优点。
但是在实际应用中，还需要根据具体的输入输出信号范围选择合适的光电耦合器型号，并进行合理的电路布局和线路阻抗匹配，以保证信号传输的稳定性和准确性。
西门子PLC及EM235模拟量采集干扰问题
西门子PLC及EM235模拟量采集干扰问题时间:2010-12-01 来源:未知编辑:电气自动化技术网点击:次字体设置: 大中小问：最近有个项目使用西门子224CN后接一个EM235模块采集0-10V电压信号，接线无问题，A-与M连接，屏蔽接地，系统采用三相五线制接法，而现场供电为四线制，发现采集数据大范围波动，因此将EM235模块的PE断开，采集数据十分稳定，后将EM235的PE 接了回去，并将设备PE与N短接，显示数据有所好转，但存在小范围波动。
因此可以断定是接地干扰造成的采集数据波动，如何接线才更合理呢？答：一、电网系统的干扰及采取措施PLC系统对电源质量的要求是非常严格的，当电网内部变化、开关操作浪涌和大型电力设备（如矿热炉）启停时，都会通过电网对PLC系统造成干扰。
措施：针对电网系统的干扰，PLC系统的供电采用了如图l所示的结构。
低通滤波器可以让50Hz的基波通过，滤掉高频干扰信号；在线式不间断供电电源(UPS)在交流供电中断情况下，可以瞬时输出交流电代替外界交流供电，是一种无触点的不间断供电，而且UPS还具有较强的干扰隔离性能。
同时为确保供电安全，采取了两路供电线路。
二、电磁干扰及采取的措施1、雷电电磁波的干扰及采取的措施雷电电磁波是由强大的雷闪电流产生的脉冲电磁场，它对PLC系统的干扰有以下2种形式：①当控制室建筑物的防直击雷装置接闪时，在引下线内会通过强大的瞬间雷电流，如果在引下线周围的一定距离内设有连接PLC系统的电缆，则会对电缆产生电磁辐射，将雷电电磁波引入PLC系统，干扰或损坏PLC系统。
②当控制室周围发生雷击放电时，会在各种金属管道、电缆线路上产生感应电压，从而传到PLC系统上，并对其产生干扰或损坏。
措施：系统应有良好的防雷击措施，同时要将PLC系统和防雷系统的接地系统进行等电位连接，即使受到雷电电磁波的干扰，由于它们之间不存在电位差，从而大大减少了PLC 系统受雷电电磁波的影响。
模拟量传感器的抗干扰措施
一、前言模拟传感器的应用非常广泛，不论是在工业、农业、国防建设，还是在日常生活、教育事业以及科学研究等领域，处处可见模拟传感器的身影。
但在模拟传感器的设计和使用中，都有一个如何使其测量精度达到最高的问题。
而众多的干扰一直影响着传感器的测量精度，如：现场大耗能设备多，特别是大功率感性负载的启停往往会使电网产生几百伏甚至几千伏的尖脉冲干扰；工业电网欠压或过压（涉县钢铁厂供电电压在160V～310V波动），常常达到额定电压的35％左右，这种恶劣的供电有时长达几分钟、几小时，甚至几天；各种信号线绑扎在一起或走同一根多芯电缆，信号会受到干扰，特别是信号线与交流动力线同走一个长的管道中干扰尤甚；多路开关或保持器性能不好，也会引起通道信号的窜扰；空间各种电磁、气象条件、雷电甚至地磁场的变化也会干扰传感器的正常工作；此外，现场温度、湿度的变化可能引起电路参数发生变化，腐蚀性气体、酸碱盐的作用，野外的风沙、雨淋，甚至鼠咬虫蛀等都会影响传感器的可靠性。
模拟传感器输出的一般都是小信号，都存在小信号放大、处理、整形以及抗干扰问题，也就是将传感器的微弱信号精确地放大到所需要的统一标准信号(如1VDC～5VDC或4 mADC～20mADC)，并达到所需要的技术指标。
这就要求设计制作者必须注意到模拟传感器电路图上未表示出来的某些问题，即抗干扰问题。
只有搞清楚模拟传感器的干扰源以及干扰作用方式，设计出消除干扰的电路或预防干扰的措施，才能达到应用模拟传感器的最佳状态。
二、干扰源、干扰种类及干扰现象传感器及仪器仪表在现场运行所受到的干扰多种多样，具体情况具体分析，对不同的干扰采取不同的措施是抗干扰的原则。
这种灵活机动的策略与普适性无疑是矛盾的，解决的办法是采用模块化的方法，除了基本构件外，针对不同的运行场合，仪器可装配不同的选件以有效地抗干扰、提高可靠性。
在进一步讨论电路元件的选择、电路和系统应用之前，有必要分析影响模拟传感器精度的干扰源及干扰种类。
多种解决模拟量信号干扰的方法——第一个就很实用
多种解决模拟量信号干扰的方法——第一个就很实用做PLC项目，基本都会涉及到模拟量的控制，使用频率多了，问题也就多了，觉得最棘手的问题莫过于干扰。
下面举一个网友所遇到过的变频器对模拟量干扰的例子。
上图为S7-200SMART系列的模拟量扩展模块（AM03和AM06）上图为西门子MM440的变频器端子接线介绍故障现象：西门子S7-200SMART PLC用AM03模拟量输出端与变频器模拟量输入端相连，通过AM03输出一路4-20mA电流控制信号，实现对电机的无级调速；可是在操作过程中，无法实现对变频器的控制，启动不了电机。
故障排查：1、考虑AM03模块的模拟量输出端问题，用万用表测量4-20mA 输出信号，信号正常。
2、用替换法，换了另一台MM440变频器，问题仍然如此。
3、用一台手持式信号发射器做4-20mA输出信号源，输出标准电流信号至变频器，这下变频器启动了，因而排除了模拟量输出板卡和变频器的故障。
由此推测是变频器的干扰信号传导至模拟量通道所致。
4、为了验证推测，在PLC模拟量4-20mA输出通道中加装了一台信号隔离模块TA3012，TA3012的输入端子5、6接模拟量输出模块，输出端子1、2端子接变频器，3、4端子接外部24VDC供电电源，变频器正常启动了。
故障点：据此断定，问题的根源在于变频器干扰模拟量通道所致，具体如何干扰到，后文有介绍。
上述第五点提到采用信号隔离模块，这确实是其中一种方法，既然提到了，就顺便科普下：1信号隔离器工作原理将接收的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。
保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。
（其实核心原理就是光电隔离）信号隔离器选择隔离器位于二个系统通道之间，所以选择隔离器首先要确定输入输出功能，同时要使隔离器输入输出模式（电压型、电流型、环路供电型等）适应前后端通道接口模式。
模拟量传感器如何抗干扰，有哪些措施？
模拟量传感器如何抗干扰，有哪些措施？传感器的抗干扰是非常重要，但也是非常令人头疼的问题，尤其是在工业现场，环境恶劣，周围大功率设备较多，模拟量在传输的时候很容易被干扰，导致接收端出错或者信号不稳定，引起控制器的误判。
如何提高传感器的抗干扰性、提高信号的传输质量，一直是各设备厂商所要努力的方向。
1 从设计/选型上严谨考虑干扰问题不管是从研发角度，还是从设备选型的较多，尽量避开模拟量。
在做方案的初期就要考虑到周围设备、周围环境的情况，在选型传感器、设计设备接口的时候尽量避免模拟量的远传，优先选用数字通讯接口。
比如选择RS485接口的设备或者CAN总线接口的设备，这类通讯接口的传输距离比较远，受干扰较小，还可以加中继扩展距离。
尽量做到在源头上就能避免掉模拟量。
2 尽量选择电流型的模拟量电压信号和电流信号是两个非常重要的模拟量信号。
比如0-5V和4-20mA在工业上就应用较多。
电压信号容易受到线阻的影响导致信号衰减非常严重，所以电压信号不适合远传。
对传输距离有要求的话，可以考虑采用电流信号，相对于电压信号而言，电流信号传输距离较远且受干扰情况要优于电压信号。
3 采用信号转换器如果现场的设备型号和传输信号已经确定，可以选择采用信号转换器的方式来实现信号的转换，可以将模拟量信号转化成数字量信号传输。
如将电压信号转换为电流信号，将电压、电流信号转换为RS485/CAN通讯等，可大大降低模拟信号的受干扰程度。
4 对大功率设备做好接地处理工业现场有很多大功率的设备，如大功率电机、变频器等。
这类设备在工作的时候对周围的弱电设备干扰较为严重。
可以选择电抗器、大功率设备接地等方式减缓对周围设备的影响。
同时，在布线时，将信号线可电力线分开。
信号的干扰是一直存在的问题，一定要结合实际情况，采取有效的措施方能保证信号的传输质量。
降低模拟量信号干扰的十个有效方法
降低模拟量信号干扰的十个有效方法
（一）首先，PLC系统有自己的专用接地，做到这一点，很多干扰问题都会迎刃而解。
（二）PLC供电加隔离变压器，可以从电源进线侧排除干扰源。
（三）加1:1信号隔离器，可以直接从信号源侧排除干扰源。
（四）加磁环，可以排除信号传输线路的干扰源。
（五）开关量信号和模拟量信号分开走，模拟信号和数字信号不能合用同一根多芯电缆，更不能和电源线共用电缆，从综合布线的角度尽可能与干扰源分离。
（六）模拟信号最好采用单独屏蔽线，在输入输出侧悬空，而在PLC侧接地，直接保护信号源。
（七）信号类型最好采用4-20mA，加强信号源。
（八）模拟信号负载是电磁阀类的，最好能选1.5的线，减少信号源的衰减。
（九）信号线缆要远离强干扰源，如变频器、大功率硅整流装置和大型动力设备，尽可能让信号源远离强磁场干扰源。
（十）软件中采用数字滤波或斜坡函数等算法过滤干扰信号，没有办法的办法，软件弥补硬件缺陷。
抓住一点,模拟量接线问题迎刃而解
掌握一点就可以解决模拟量接线问题-回顾最近经常出差，断断续续把模拟量接线的故事写完了。
写了这么多主要就是想让大家更容易理解模拟量接线，引出参考点，各个点之间保证等电位就没有问题了。
对于传感器隔离与否，西门子手册中将参考点与地隔离的传感器看作为隔离的传感器，以地为参考点的传感器作为非隔离的传感器，而实际上，市场上的传感器大多以输入与输出是否隔离作为标准，例如输出信号0~10是否与供电隔离。
在文章中也是将CPU的逻辑地看作为大地的，其实除了几款CPU外，大多数CPU的逻辑地可以与大地分开的，如图1所示：在缺省的条件下，CPU接地，那么逻辑地就与大地连接了，图1中红线标出了连接路径，如果接地不良好，干扰就会从地线上传到CPU的逻辑地上，有些情况下CPU的所有指示灯会全闪，CPU故障停机；如果将图1中标号5的短接片移去，那么CPU的逻辑地就浮地了，通过RC回路与大地进行连接，用于干扰和静电的释放，所有这些在文章中并没有提及，就是让大家不感到很复杂，但是在现场不好的情况下，这些因素都应考虑，如果选择有问题就会左右为难，如图2所示。
图2中模拟量模块为SM334非隔离模块，必须以大地为参考点，如果现场环境不好，例如3相4线制，PEN带有干扰电流，CPU可以浮地连接，模拟量模块却不能，连接地后测量值会跳动，不连接地测量值没问题了，但是模块会烧坏，这种情况有可能无解，幸好S7-300这样的模块不多。
此外不同模块的抗干扰性是不一样的，总的来说与价格有关，例如用户抱怨SM331 -1KF01的模块在开电机时测量值抖动，换上SM331-7KF02后没有问题，不用想SM331-1KF01肯定便宜，查手册发现两个模块在抗干扰特性上有区别，性价比一目了然，所以有一个良好的接地，对于现场接线就会变得简单。
希望我的故事能起到抛砖引玉的作用，我开了这个头，大家可以进行补充，进行交流，共同提高。
（一）确定基准电位点很重要今天，一个新来的热线同事找我讨论模拟量模块的问题，他在热线上遇到了一些麻烦，用户打电话反映在现场的S7 300模拟量模块读数不变化，怎么折腾都读数是32767。
4-20mA信号传输有干扰完美解决方案.
Continuous Isolation Voltage (持续隔离电压3KVDC/rms
Vin (输入信号最大电压32VDC
Junction Temperature (工作环境温度- 45℃ ~ + 85℃
Lead Temperature (焊接温度<10S +300℃
DIN3 ISO 4-20mA信号隔离器典型应用接线图
IC引脚描述
Pin引脚
引脚功能说明
信号输入信号输入空脚信号输出信号输出信号输出信号输出
产品外形及PCB布板尺寸:
产品外形及安装尺寸参考
1. 25
0. 05
输入信号电压范围
输出线性范围
输出电流Io
输出压降Voh Io=20mA
0.1
2
20
40
mA mA V
输出信号纹波
频率响应(小信号带宽Io
通用参数
精度、线性度误差等级---------- 0.1, 0.2级
回差---------- < 0.5%
辅助电源----------无
隔离----------信号输入与输出工作温度---------- -20 ~ +70℃绝缘电阻---------- ≥ 20M Ω
●仪器仪表信号与传感器间可靠收发监控●模拟信号数据采集隔离与长线无失真传输●电力仪器仪表、医疗设备监控隔离安全栅●轨道交通直流高压监控隔离安全栅
概述
SunYuan SIP12 Pin封装的电流环隔离芯片:ISO 4-20mA,是单片两线制隔离接口IC芯片,该IC内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路等。很小的输入等效电阻,使该IC的输入电压达到超宽范围(8.5~28VDC ,以满足用户无需外接电源而实现信号远距离、无失真传输的需要。内部的陶瓷基板、印刷电阻工艺及新技术隔离措施使器件能达到3KVDC绝缘电压并满足工业现场宽温度、潮湿、震动等恶劣环境要求。
模拟量接地注意事项
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。
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模拟量抗干扰接线经验
1、说起S7-300系列I/O模块，特别是ET200M中的SM331-7KB02/-7KF02等AI模块，相信很多人都遇见过共模干扰电压(Ucm)超限出现上/下溢出，而不能正常使用；特别是4线制仪表或传感器信号最易出现这种故障现象。
2、为应对这种共模干扰电压(Ucm)现象，相信大家都是外加AI信号隔离模块解决。
但这种方案同时也增加了硬件成本开销、控制柜体布局容量、硬件安装调试时间，以及设备故障点等诸多问题。
3、当然，一些系统集成商将增加AI信号隔离模块的方案，作为项目成本开销并向用户追加投入费用的依据。
4、众所周知，在SIENENS的S7-300系列4～20mADC测量范围手册说明书里，有很大篇幅讲解关于2线或4线制仪表、隔离与非隔离模块、I/U/RTD/TC等信号抑制共模干扰电压(Ucm)接线的推荐方案。
5、简单的说，SIENENS的S7-300系列4～20mADC测量范围手册说明书中，对抑制共模干扰电压(Ucm)接线的处理方法如下：
（1）每个通道的M- 输入端必须连接到模块地。
（2）Mana端也必须接地。
（3）再将Mana端与每个通道的M- 输入端短接线。
（4）将未用到的COMP+端接地。
6、个人在现场遇见过几次这种干扰现象，都以SIENENS推荐的接线方案处理好，并且还按此方案成功指导过其他同事类似的问题处理。