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模拟量接线是工业自动化中连接传感器、执行器与控制器（如 PLC、DCS）的核心环节，需根据信号类型（电压 / 电流）、传输方式（两线制 / 三线制 / 四线制）及设备规格精准操作，否则会导致信号失真、设备损坏或系统故障。以下从核心概念区分、分类型接线步骤、关键注意事项三方面详细说明，适用于主流工业场景（如 PLC 模拟量模块、变频器、传感器等）。

一、先明确：模拟量接线的核心前提

在接线前，需先确认两个关键信息，避免接错方向或类型：

1. 信号类型：工业常用模拟量为 电压信号（如 0-10V、-10V~+10V）或 电流信号（如 4-20mA、0-20mA），两者接线端子通常独立（如 PLC 模块会标注 “AI V”“AI I”），不可混接。

2. 设备接线制式：传感器 / 执行器的接线方式分为两线制、三线制、四线制，需与控制器的输入 / 输出端子匹配（尤其注意电源供给方式）。

二、分类型：模拟量接线详细步骤（以 PLC 为例）

工业中最常见的场景是 “传感器→PLC 模拟量输入模块” 和 “PLC 模拟量输出模块→执行器”，以下按信号类型和接线制式拆解：

1. 电流信号接线（4-20mA 为主，抗干扰性强，适合长距离传输）

电流信号的核心是 “形成闭合回路”，不同接线制式的区别在于 “电源由谁提供”（传感器自带 / 外部电源 / PLC 模块供电）。

2. 电压信号接线（0-10V 为主，适合短距离传输，无需回路）

电压信号是 “并联式传输”，核心是 “信号正 / 负与控制器对应，共地防干扰”，常见为三线制（部分两线制需模块供电）。

典型接线步骤（以 “0-10V 传感器→PLC AI 模块” 为例）：

1. 确认 PLC AI 模块的电压输入端子（如标注 “AI V+”“AI V-”，部分模块与电流端子共用，需通过拨码或软件设为 “电压模式”）；

2. 供电：若传感器为三线制，外部 24V“+” 接传感器 “V+”，24V “-” 接传感器 “V-”；

3. 信号传输：传感器 “信号 +”（如 “OUT+”）接 PLC“AI V+”，传感器 “信号 -”（如 “OUT-”）接 PLC “AI V-”；

4. 关键：必须共地—— 将 PLC 模块的 “AI V-”、传感器电源的 “V-”、外部电源的 “-” 短接（若不共地，会因电位差导致信号漂移）。

特殊情况：两线制电压传感器（如小型位移传感器）：

• 直接由 PLC 模块提供电压（如 PLC“AI V+” 接传感器 “+”，PLC “AI V-” 接传感器 “-”），无需外部电源，适用于低功耗设备。

3. 模拟量输出接线（PLC→执行器，如变频器、调节阀）

逻辑与输入相反，核心是 “控制器输出模拟量信号，驱动执行器动作”，常见为电流（4-20mA）或电压（0-10V）信号，接线步骤类似输入：

1. 确认执行器信号类型（如变频器 “模拟量输入” 需 4-20mA）；

2. PLC AO 模块端子：找到 “AO I+”“AO I-”（电流输出）或 “AO V+”“AO V-”（电压输出）；

3. 接线：PLC“AO I+”→执行器 “信号 +”，PLC “AO I-”→执行器 “信号 -”；

4. 供电：执行器的电源需单独接（如变频器接 380V/220V，模拟量信号仅负责 “控制指令”，不提供电源）。

三、必看：模拟量接线的 5 个关键注意事项

1. 严禁接错电源极性：

• 传感器 / 执行器的 “V+”“V-” 不可反接（会烧毁设备，尤其两线制传感器）；

• PLC 模拟量模块的 “AI+”“AI-” 若接反，可能无信号（部分模块有反向保护，不会损坏，但需纠正）。

2. 必须共地，减少干扰：

• 电压信号必须共地（PLC 信号地、传感器电源地、外部电源地短接）；

• 电流信号建议共地（尤其长距离传输，可避免地环流导致的信号误差）；

• 若系统有多个接地（如设备接地、柜体接地），需统一接入 “总接地排”（接地电阻≤4Ω）。

3. 线缆选型与布线规范：

• 线缆：用屏蔽双绞线（如 RVSP 2×0.75mm²），屏蔽层一端接地（如 PLC 侧接地，另一端悬空，避免形成 “地环路”）；

• 布线：模拟量线缆与动力线缆（如 380V 电机线）分开敷设（间距≥30cm），避免平行布线（减少电磁干扰），若交叉需垂直交叉。

4. 模块拨码 / 软件设置匹配：

• 部分 PLC 模拟量模块（如西门子 S7-300 SM331）需通过拨码设置信号类型（电流 / 电压）和量程（如 4-20mA、0-10V）；

• 软件中需配置对应通道的信号类型（如在 PLC 编程软件中，将 AI 通道设为 “4-20mA”），否则会显示错误值（如溢出、固定值）。

5. 测试与故障排查：

• 接线后先断电检查：用万用表通断档测端子是否短路（如 “AI+” 与 “AI-” 是否导通，若短路需排查接线）；

• 通电测试：用万用表直流电流档（串联）测 4-20mA 信号（或直流电压档测 0-10V 信号），若数值稳定且与传感器实际值一致（如压力变送器显示 0.5MPa 时，信号为 12mA），则接线正确；

• 若信号波动：检查屏蔽层接地、线缆是否靠近动力线、电源是否稳定（如加电源滤波器）。

四、常见设备接线示例（以西门子 S7-1200 PLC 为例）

示例 1：两线制 4-20mA 压力变送器→S7-1200 AI 模块（SM 1231）

1. SM 1231 模块拨码设为 “2W”（两线制），通道设为 “4-20mA”；

2. 外部 24V 电源 “+”→SM 1231 模块 “AI 0+”（通道 0 正）；

3. SM 1231 模块 “AI 0-”（通道 0 负）→压力变送器 “+”；

4. 压力变送器 “-”→外部 24V 电源 “-”；

5. 模块 “M”（公共地）与电源 “-” 短接。

示例 2：三线制 0-10V 温度传感器→S7-1200 AI 模块

1. SM 1231 模块拨码设为 “4W”（四线制 / 电压），通道设为 “0-10V”；

2. 外部 24V“+”→温度传感器 “V+”，24V “-”→温度传感器 “V-”；

3. 温度传感器 “OUT+”→SM 1231“AI 1+”，温度传感器 “OUT-”→SM 1231 “AI 1-”；

4. 模块 “M”、电源 “-”、传感器 “V-” 短接共地。

总之，模拟量接线的核心是 “匹配信号类型、明确供电逻辑、做好接地抗干扰”，接线前务必查阅设备手册（确认端子定义和规格），接线后通过万用表和软件双重验证，确保信号稳定准确。