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回复:应用探讨——考虑接地时CPU300在电源接口处金属片如何处理

Sampson.cui

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注册时间：2007-11-22

普通如何晋级?

发布于 2011-05-28 15:19:37

53楼

quote:以下是引用掠影匆匆在2011-05-23 10:30:30的发言：

quote:以下是引用四书五经在2011-05-22 21:25:42的发言：
谢谢伊默大侠和技术支持的讲解！
S7200集成了I/O的功能，但可以肯定M不是强制接地的,缺省M和PE之间不通。S7200 M浮地工作也是正常的。为什么同样是集成I/O的CPU，31XC一定要强制直接接地呢？刚看了Y侠关于S7200 USS通讯的帖子，又在技术资源库里看了“如何在S7-200和MICROMASTER 4之间通过端口 0(RS485)建立带EMC和过压保护的通信连接？”的FAQ，里面要求S7200 M端浮地，并且特别申明M端接EMC地可能会损坏通讯口，M端与变频器的通讯口0V端子必须连接,在无法连接时，必须要加中继器进行隔离。我觉得S7200的通讯口和变频器的通讯口如果都是隔离的,应该不需要连接这个0V的线。
联想到s7300 非隔离AI模块接非隔离传感器的接线图如下

我的理解是非隔离传感器的电源和输出信号和地是不隔离的，这就导致信号负端和MANA参考点之间共模电压过高,而AI模块是非隔离(背板隔离)的，这样高的共模电压就会影响到背板的内部供电电路，从而影响到CPU。所以CPU也就必须工作在接地模式，并且和所有的传感器做等电位连接。
但等电位连接不是一件容易的事，有时候等电位连接做不好，反而会产生干扰。S731XC的强制接地的确如伊默大侠和技术支持所说是考虑这样的CPU的应用范围，等电位连接比较容易实现。但加上一个金属条，多一种选择不是更好吗？只为省一个金属条的钱，SIEMENS就去消了这个金属条？

非常感谢"四书五经"大侠的讲解和知识分享,确实如您所说,如果CPU31xC象普通CPu31x一样多个金属条的话就能够多一种场合,其实开本帖的一个主要目的有两个方面:
1 在CPU接地共地和浮地的优劣,这在帖子刚开始讨论时大家都比较清楚了
2 CPU31xC强制接地的原因,其实考虑主要是看集成了I/O和运动控制功能的CPU和普通CPU的接地区别,从原理上来说,普通CPU和I/O模块通讯是通过背板总线通讯的(对于S7-300我们说的背板总线为MPI总线),其中M-端或信号接地端在背板总线中是被隔离的(中间有电容电路),下图是一个完整的I/O和普通CPU的完整接线图

而对于集成了I/O和运动控制功能的CPU31xC,由于其内部I/O与CPU通讯并不再是通过背板总线而是直接通过内部电路直接送到CPU的处理器中,因此出于保护CPU损坏的考虑,其在设计时内部强制接地了,下图是一个CPU31xC自动接地的过程:

从上面的分析中可以看出,CPU31xC强制接地主要是设计时由于其内部的特性出于保护CPU的考虑,实际上从另一方面诚然如""四书五经"大侠所说,单独加一个金属条也未偿不可,虽然加金属条后内部就必须多嵌RC电路,但是增加RC电路对于整个CPU的成本来说比例上是非常小的,所以我想这并不是主要的原因,这点也从我们德国总部工程师得到了肯定,比较遗憾的是我们无法得到CPU的内部详细电路图,只能从原理和大局上考虑其原因,换句更为轻松的话题来说,这也可能是处于中国或一些国家的实际项目中不尽如任意的"接地"措施而设计的,可能话题讨论到这已经把原理性的内容都考虑完了,但是更加希望大家可以把更多项目中的关于CPU接地保护的实际经验分享进来

"S7200 M浮地工作也是正常的。为什么同样是集成I/O的CPU，31XC一定要强制直接接地呢？"与“CPU31xC强制接地主要是设计时由于其内部的特性出于保护CPU的考虑”之间的问答，我怎么还是没有搞清楚呢？烦请高手再说的仔细点。

修德广业