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做PLC项目基本都会涉及到模拟量的控制。 使用越频繁，问题就越多。 我认为最困难的问题是干扰。 下面以网友遇到的变频器对模拟量的干扰为例。

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变频器端子接线介绍

症状：

西门子S7-200SMART PLC将AM03模拟量输出端子与变频器模拟量输入端子相连，通过AM03输出4-20mA电流控制信号，实现电机无级调速； 控制器无法启动电机。

故障排除：

1、考虑AM03模块模拟输出端问题，用万用表测量4-20mA输出信号，信号正常。

2、用更换法更换另一台MM440逆变器，问题依旧。

3、用手持信号变送器作为4-20mA输出信号源，输出标准电流信号给变频器，变频器启动，排除模拟输出板和变频器故障。

因此，推测是变频器的干扰信号传输到模拟通道。

4、为了验证推测，在PLC模拟量4-20mA输出通道加装了信号隔离模块TA3012。 TA3012的输入端5、6接模拟量输出模块，输出端1、2接逆变器。 ，端子4接外接24VDC电源，逆变器正常启动。

失败点：

据此，可以断定问题的根源是变频器干扰了模拟通道。 后面会介绍如何干涉。

上面提到的第五点提到了信号隔离模块的使用，这确实是其中一种方法。 既然提到了，那就是

顺便科普一下：

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信号隔离器的工作原理

接收信号经半导体器件调制变换，再经光或磁传感器件隔离变换，解调变换回隔离前的原始信号或不同信号，隔离信号的供电电源为孤立。 确保转换信号、电源和地之间的绝对独立性。 （其实核心原理就是光电隔离）

信号隔离器选择

隔离器位于两个系统通道之间，因此选择隔离器首先要确定输入输出功能，同时使隔离器的输入输出方式（电压型、电流型、回路供电型等）符合要求。 ) 适应前后通道的接口方式。 此外，精度、功耗、噪声、绝缘强度、总线通讯功能等许多重要参数都关系到产品性能。 比如噪声与精度有关，功耗和发热与可靠性有关，这些都需要注意。

信号隔离器使用

一般信号隔离器的接线简单：有一个电源，一个输入，一个输出或两个输出，复杂的可能涉及调零或满量程调整。 详情请参阅产品手册。

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通讯线加磁环

磁环的作用是什么？ 说白了：“就是用来消除杂波信号的磁性元件（减少电磁干扰，滤除高次谐波），主要用在有干扰的电子设备上。比如产品上，有个疙瘩数据线上，也就是磁环所在的位置，因为是注塑过的，看不到里面的磁环。

磁环使用注意事项

1、在使用磁环之前，一定要选择没有裂纹和缝隙的磁环，因为有缝隙和裂纹的磁环在使用工程中会造成漏磁和通讯质量差。

2、穿线时注意磁环边缘是否有毛刺。 磁环边缘的毛刺容易对通讯线造成划伤，所以在加磁环之前，一定要将磁环边缘的毛刺去除，或者选择无毛刺的磁环使用。

3、为使磁环在短时间内快速有效地打击干扰信号，应将磁环放置在尽可能靠近干扰源线路的位置。 如果线长或者空间够大信号隔离器的原理，可以试着把磁环围起来，多绕几圈。 圈以增强其阻抗特性。

4、在大电流或干扰信号过强的情况下，在选择线两端加一个磁环，用磁力环绕信号线两侧几圈，大大增加磁环的阻值.

5、如果以上几点还是不能解决干扰信号，那就要考虑磁环本身的材质了，比如磁环的体积是否太小，导致磁环无法承受干扰信号的压力，发生饱和。

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电源加隔离变压器

隔离变压器的原理与普通变压器相同。 它们都是利用电磁感应原理。 隔离变压器一般（但不总是）指的是1:1变压器。 因为次级没有接地。 任何二次线与大地无电位差，使用安全。 常用作维修电源。

正因为隔离变压器的输出端与输入端完全“开路”隔离，有效地对变压器输入端（电网提供的电源电压）起到了很好的滤波作用。 从而为用电设备提供纯净的电源电压。

加不加隔离变压器很重要——个人看法

1、如果只为控制电路供电，请使用UPS。 UPS内部有隔离、整流、逆变。 因此，目前最好的电源是UPS。

2、使用热电源时可加或不加控制电源。 火力电源全是控制设备，没有大功率设备。

3、使用电源，必须加隔离变压器，以防止大功率设备的干扰，电源质量下降，波形失真，甚至部分零线电流。

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信号类型最好是4-20mA

模拟信号最好使用单独的屏蔽线。 信号类型最好使用4-20mA电流信号。 为什么，我们需要从原理说起：

在工业领域，使用仪表放大器来完成信号调理和长期传输会带来以下问题：首先，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰； 第二，传输线的分布电阻会产生压降，会产生较大的信号误差； 第三，如何在现场提供仪表放大器的工作电压也是一个问题。

为了解决上述问题，避免相关噪声的影响，我们采用电流来传输信号，因为工业现场的噪声电压幅值可能达到几个V，但噪声的功率很微弱，所以噪声电流通常小于nA级，所以给4-20mA传输造成的误差很小； 电流源的内阻趋于无穷大，回路中串联的导线电阻不影响精度，所以屏蔽双绞线上可以传输数百米信号隔离器的原理，只要传输中没有分支环路，环路中的电流不会随着导线的长度而变化，从而保证了传输的准确性。

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接地

接地是一个老生常谈的话题，也是一个容易被忽视的问题。 原理就不多介绍了。 补充一下重点，模拟信号一般使用带屏蔽层的双绞线，所以主要介绍一下屏蔽层的接地：

屏蔽线一端接地，另一端悬空。 当信号线传输距离比较长时，由于两端接地电阻不同或PEN线的电流不同，可能导致两个接地点的电位不同（信号线两端有电位差）电缆）。 这时如果两端接地，屏蔽层就会有电流，反而会对信号产生干扰。 因此，这种情况下一般是一点接地，另一端悬空，可以避免这种干扰的形成。 两端接地的屏蔽更好，但信号失真会增加。

如果是带两层屏蔽的双绞线，两层屏蔽要相互绝缘隔离。 如果彼此不绝缘，仍应视为单层屏蔽。

最外层屏蔽两端接地是由于引入电位差而感应电流，从而产生降低源磁场强度的磁通量，从而基本抵消无外层屏蔽时的感应电压层; 最里面的屏蔽层一端接地，由于没有电位差，所以只用于一般的防静电感应。

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其他

1、开关信号与模拟信号分离； 模拟信号和数字信号不能共用同一条多芯电缆，更不能与电源线共用电缆；

2、信号线应远离强干扰源，如逆变器、大功率硅整流器、大功率设备等；

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岁末事多，更新推文少，但没忘记亲们~

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