探究PLC温度模块频繁烧坏的问题及解决方案

PLC温度模块问题分析

◉ EM231模块简介与作用

在S7-200小型PLC中，EM231 RTD模块在S7-200 PLC中与热电阻传感器连接，通过DIP开关设置参数，将温度模拟量信号转换为数字信号传至CPU模块，再通过触摸屏显示温度数据。它可以轻松与多种规格的热电阻传感器相连结。用户能借助DIP开关灵活设定热电阻类型、接线方式及测量单位（详细设置请参阅模块手册）。随后，EM231将采集到的温度模拟量信号转换为数字信号，再传输至CPU模块。经过CPU模块与触摸屏的通讯，最终在屏幕上呈现出精准的温度数据。

◉ 问题现象与初步解决

我们现场采用了PT100热电阻传感器（三线制），通过两芯屏蔽电缆与EM231模块相连。在运行过程中，触摸屏上的温度数据显示异常，同时EM231模块的24V电源灯熄灭。尽管实际测量显示直流24V电源正常，但初步怀疑接线或模块质量，但未找到问题根源。于是，我们立即更换了备用模块，电源灯及触摸屏数据显示恢复正常。

然而，令人困惑的是，三天后同样的问题再次出现。我们排除了接线问题的可能，也不认为模块质量会如此之差。因此，我们决定再次进行详细的排查。在检查其他模块均正常且24V电源无问题后，我们怀疑是否有外部异常电压信号窜入了模块，导致其烧坏。为了验证这一猜想，我们断开了温度模块的接线，并单独测量了传感器信号。结果显示，电阻为107欧姆，换算的温度大约在20度左右（每度变化0.385欧姆），这是正常的。

◉ 深入排查与发现原因

排除接线及24V电源问题，发现外部异常电压窜入模块。通过测量传感器信号线确认有13V异常电压，最终判断为接线错误导致模块损坏。接着，我们使用万用表交流200V档对地测量温度信号线的交流电压，发现大约在13V左右。这进一步证实了我们的怀疑，确实是外部电压窜入了模块，导致其烧坏。

经过深入分析，我们意识到问题的根源可能在于传感器与模块之间的连接方式。原先我们使用的是三线制传感器，并通过两芯屏蔽电缆与EM231模块相连。在接线过程中，我们将三线传感器的一根线误用为二芯线的屏蔽层进行代替。由于电缆的屏蔽层设计初衷是用于屏蔽外界干扰电压，这样的误操作实际上等于给模块引入了一个意外的高电压，最终导致模块烧坏。

◉ 改进措施与验证

在后续的改进措施中，我们重新铺设信号线，使用三芯屏蔽电缆并接地，确保信号稳定，防止感应电压进入。经过验证，系统稳定运行，问题解决。 三根芯线专门用于传感器接线，同时，我们还将屏蔽层进行了接地处理，以确保信号传输的稳定性，防止感应电压进入模块内部。经过一周的持续观察，系统运行稳定，温度数据呈现正常，此次故障问题得到了彻底解决。