9 数字与模拟输入和输出的属性
9.3 模拟输出的属性（连续动作控制器）
9.3 模拟输出的属性（连续动作控制器）
属性
FM 355 C 的模拟输出具有以下属性：
● 4 个输出
● 可将输出通道编程为 – 电压输出
– 电流输出
● 12 位精度
● 可编程诊断
说明
当关闭和打开电源电压 (L+) 时，在约 10 ms 的持续时间内，输出可能会具有错误的中间 值。
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数字与模拟输入和输出的属性
数字与模拟输入和输出的属性
9.3 模拟输出的属性（连续动作控制器）
方框图
下图显示了 FM 355 C 的模拟输出的方框图。
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图片 9-5 模拟输出的方框图（连续作用控制器）
也参见
FM 355 的基本结构（页码 47）
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连接测量传感器和负载 /执行器 10
10.1 将测量传感器连接至模拟输入
引言
根据所用的测量类型，可以将各种测量传感器连接至 FM 355 的模拟输入：
● 电压传感器
● 用作 4 线测量传感器和 2 线测量传感器的电流传感器
● 电阻
本节将介绍如何连接测量传感器以及执行此操作时的注意事项。
用于模拟量信号的线
您应该为模拟量信号使用屏蔽双绞线。这样可以减少干扰的影响。您应该将模拟线两端的屏蔽 都接地。电缆两端之间的任何电位差都可能导致在屏蔽上产生等电位电流，进而干扰模拟量信 号。若发生这种情况，您只需将线的一端接地。
参考点 MANA
操作 FM 355 时，请始终将测量电路的参考点 MANA 和 CPU 的端子 M 互连。将 MANA 端子连接 到 CPU 的 M 端子。MANA 和 CPU 的 M 端子之间的任何电位差都可能损坏模拟量信号。
使用的缩写
下列各图中使用的缩写具有以下含义：
M+ 测量线（正）
M– 测量线（负）
MANA 模拟测量电路的参考电位
M 接地端子
L+ 24 V 直流电源
UCM 输入和测量电路 MANA 参考电位之间的电位差
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连接测量传感器和负载/执行器 10.1 将测量传感器连接至模拟输入
将测量传感器连接至模拟输入
输入通道测量线 M- 与测量电路的 MANA 参考点之间的电位差不能大于或等于 |UCM|（共模电 压）。为了不超过允许值，您必须根据传感器的电位连接（隔离、非隔离）执行不同的测量。
本章将说明您需要执行的步骤。
隔离测量传感器
隔离测量传感器未连接至本地接地电位。可在电气隔离模式下对其进行操作。根据本地条件或 干扰，可能会在输入通道测量线 M- 与测量电路 MANA 的参考点之间产生电位差 UCM（静态或 动态）。
说明
为了确保不超过允许值 (UCM)，您必须将 M- 连接至 MANA。
若连接有电阻型传感器，您也必须建立从 M- 至 MANA 的连接。此规则也适用于已进行相应编 程但尚未使用的输入。
下图显示了从隔离测量传感器到 FM 355 的大体连接。
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图片 10-1 电气隔离测量传感器连接的方框图
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连接测量传感器和负载/执行器 10.1 将测量传感器连接至模拟输入
非隔离测量传感器
非隔离测量传感器连接至本地接地电位。必须将 MANA 连接至接地电位。本地条件或干扰可能 导致本地分布式测量点之间产生电位差 CMV（静态或动态）。
若超过 UCM 的允许值，则要通过等电位导线将测量点互连。
必须以接地耦合的方式操作 CPU。这表示您必须在 CPU 上的 和 M 之间提供跳线。
下图显示了从非隔离测量传感器到 FM 355 的大体连接。
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图片 10-2 非隔离测量传感器连接的方框图
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连接测量传感器和负载/执行器 10.2 热电偶的使用
10.2 热电偶的使用
引言
本节将说明热电偶的设计以及连接热电偶时的注意事项。
热电偶结构
热电偶的组成
● 热电偶（检测元件）和
● 在各情况下所需的安装和连接零件。
热电偶由两根以不同金属或金属合金制成的电线组成，两根电线的末端焊接在一起。不同的热 电偶类型，例如 B、J 或 K，是从不同的材料成分衍生出来的。无论其为何种类型，所有热电 偶的测量原理都相同。
° C
图片 10-3 热电偶结构
① 测量点
② 带有正、负热电柄的热电偶
③ 连接点
④ 均压导线
⑤ 参比端
⑥ 电源线
⑦ 微调电阻器
⑧ 热电电压的测量点
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连接测量传感器和负载/执行器 10.2 热电偶的使用
热电偶的操作原理
热电偶的测量点和自由端之间的任何温度差均会产生结束端热电电压。
热电偶上产生的热电电压是测量点和自由端间温度差的函数，还由材料因子确定。热电偶始终 会感应温差。因此，必须把自由端保持在已知的参比端温度下，以便能够确定测量结处的温度。
若此条件无法实现，则必须并使用 Pt 100 通过其它输入检测和平衡参比端温度。
扩展到参比端
可以通过均压线将热电偶从其连接点行扩展到温度尽量保持恒定的点（参比端）。
这些补偿电线与热电偶电线是由同种材料制成的。进入线由铜制成。确保均压线的极性未颠 倒，否则会导致大型测量错误。
参比端温度补偿
通过在模块外部测量参比端温度，可以补偿参比端处温度波动的影响。
参比端温度的测量
通过使用 Pt 100 测量参比端温度，可平衡热电偶参比端（例如接线盒）上温度的影响。
若实际参考温度不同于比较温度，则热敏电阻会发生变化。所产生的正极或负极补偿电压会增 加至温差电动势。
请注意：
● 必须使用通道 3 的电源为 Pt 100 提供恒定的电流。
● 之后，通道 3 不能用于 Pt 100 测量。
热电偶的使用
连接热电偶时必须注意以下事项：
根据需要参比端的位置，可使用组态的补偿或外部补偿。
若使用组态的补偿，则会使用模块的可组态参比端温度进行比较。
若使用外部补偿，则会通过 Pt 100 将热电偶的参比端温度考虑在内。
此 Pt 100 连接至模块左侧前连接器上的连接 10 和 11，这也是 Pt 100 必须适用于热电偶参比 端的原因。其电源必须取自通道 3（左侧前连接器的连接 12 和 13）。
具有以下限制：
● 仅可以使用一种热电偶类型进行将 Pt100 连接至模块的连接 10 和 11 的外部补偿。这表示 对外部补偿进行的所有通道操作都必须使用相同的类型。
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连接测量传感器和负载/执行器 10.2 热电偶的使用
使用的缩写
下列各图中使用的缩写具有以下含义：
M+ 测量线（正）
M– 测量线（负）
COMP+ 补偿端子（正）
COMP– 补偿端子（负）
M 接地端子
L+ 24 V 直流电源
热电偶的连接替代
下列各图显示了将热电偶与外部补偿和组态的补偿相连接的各种可能情况。
除以下信息之外，『将测量传感器连接至模拟输入』一节中包含的信息也适用。
下列各图未显示在 CPU 的 M- 连接、M-、MANA 与由从 FM 355 到传感器（隔离、非隔离）的 电位连接而产生的接地电位之间所需要的连接线。这表示您必须继续遵守和执行『将测量传感 器连接至模拟输入』一节中包含的信息。
具有参比端外部补偿的热电偶
若连接至 FM 355 输入的所有热电偶均具有相同的参比端，请依照下图所示执行补偿。使用参 比端的热电偶必须为同一类型。
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图片 10-4 具有外部补偿的热电偶连接方框图
热电偶的接地在『将测量传感器连接至模拟输入』一节的图中显示。
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连接测量传感器和负载/执行器 10.2 热电偶的使用
具有参比端组态的补偿的热电偶
当热电偶直接或通过均压线连接至模块输入时，可使用组态的温度补偿。
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图片 10-5 具有组态的补偿的热电偶连接方框图
热电偶的接地在『将测量传感器连接至模拟输入』一节的图中显示。
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连接测量传感器和负载/执行器
10.3 连接电压传感器、电流传感器和电阻温度计
10.3 连接电压传感器、电流传感器和电阻温度计
引言
下列各图显示了连接电压传感器、电流传感器和电阻温度计的方法。
使用的缩写
下列各图中使用的缩写具有以下含义：
IC+ 恒定电流线路（正）
IC– 恒定电流线路（负）
M+ 测量线（正）
M– 测量线（负）
MANA 模拟测量电路的参考电位
M 接地端子
L+ 24 V 直流电源
除以下信息之外，『将测量传感器连接至模拟输入』一节中包含的信息也适用。
下列各图未显示在 CPU 的 M- 连接、M-、MANA 与由从 FM 355 到传感器（隔离、非隔离）的 电位连接而产生的接地电位之间所需要的连接线。这表示您必须继续遵守和执行『将测量传感 器连接至模拟输入』一节中包含的信息。
电压传感器的连接
下图显示了电压传感器与 FM 355 的连接。
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图片 10-6 电压传感器的连接
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连接测量传感器和负载/执行器
连接测量传感器和负载/执行器
10.3 连接电压传感器、电流传感器和电阻温度计
连接电阻温度计（例如 Pt 100）和电阻器
电阻温度计/电阻器在四线连接中测量。恒定电流通过连接 IC+ 和 IC- 输入电阻温度计/电阻器。
在电阻温度计/电阻器产生的电压在 M + 和 M - 连接处测量。这样可确保通过四相连接所产生 的测量结果的高度准确性。
下图显示了电阻温度计与 FM 355 的连接。
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图片 10-9 连接电阻温度计
若使用两/三芯导线连接，则必须在 M+ 和 IC+ 或 M- 和 IC- 之间的模块使用相应的跳线。但是，
您必须知道这样会降低测量结果的准确性。
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连接测量传感器和负载/执行器 10.4 将负载/执行器连接至模拟输出
10.4 将负载 /执行器连接至模拟输出
引言
通过 FM 355 C，您可以为负载/执行器提供电流或电压。下图说明了这一原理。
用于模拟量信号的线
您应该为模拟量信号使用屏蔽双绞线。这样可以减少干扰的影响。您应该将模拟线两端的屏蔽 都接地。电缆两端之间的任何电位差都可能导致在屏蔽上产生等电位电流，进而干扰模拟量信 号。若发生这种情况，您只需将线的一端接地。
参考点 MANA
操作此模块时，请务必将测量电路的参考点 MANA 与 CPU 的端子 M 互连。将 MANA 端子连接 到 CPU 的 M 端子。MANA 和 CPU M 连接之间的电位差可能会增加模拟量信号的损坏几率。
操作此模块时，请务必将测量电路的参考点 MANA 与 CPU 的端子 M 互连。将 MANA 端子连接 到 CPU 的 M 端子。MANA 和 CPU M 连接之间的电位差可能会增加模拟量信号的损坏几率。