接地的作用——為防止人身遭受電擊，防止設備和線路遭受損壞，預防火災，防止雷擊，防止靜電損害和保障系統正常運行。

S7-300 PLC是西門子應用多的PLC產品，其他系列的PLC系統的特性與S7-300PLC產品均類似，因此介紹的接地規范適用于所有PLC系列。

S7-300 PLC的供電及接地原理圖，如圖1所示。

電源模板（PS307）的接地要求

供電均采用220V/120V交流電源，注意電源需要連接PE線。電源模板輸出為CPU及模板提供DC 24V電源。如圖2所示。

注意：如果將M和L+端子的極性接反，則CPU的內部熔絲便會熔斷。始終將電源模塊的M和L+端子與CPU的這兩個端子互連。

CPU的接地連接

1.CPU 31X接參考地電位

在CPU的電源端子處，插著一個滑動金屬片，將該滑動金屬片推進去時，DC 24V的M端將通過該滑動金屬片與CPU的安裝導軌相連，通過導軌實現接地，所有從M來的干擾電流都可以被釋放至接地導線/地，如圖3所示。

默認情況下，滑動金屬片都是推進去的。

因此，當安裝具有接地參考電位的S7-300時，不要拔出接地滑動觸點。

實際設備中如圖4所示。

2.CPU 31X浮地系統

如果系統的“地”不干凈，或者希望將系統做成浮地的，則可以將該金屬滑動片撬出，此時M和導軌分開，系統與“地”是不直接相連的，而是通過RC回路進行隔離連接的。如圖5所示。

注意：應在導軌上安裝設備之前首先設置未接地參考電位。如果已經安裝并且用導線連接了CPU，則在拔出接地滑動觸點之前可能不得不斷開MPI接口。

實際設備中如圖6所示。

IO模板的接地要求

1.數字量模板

S7-300系列的數字量輸入/輸出模板并不需要特殊額外的接地處理，只是對于提高系統EMC特性來講，需注意以下幾點：

數字量輸入/輸出的導線長度要求：1000m屏蔽線，600m非屏蔽線。

屏蔽電纜處理屏蔽層時請注意：始終使用金屬夾夾住編織帶屏蔽層。保證大面積的接觸屏蔽層，并提供適當的接觸壓力。

圖7顯示了使用電纜夾安裝屏蔽電纜的幾種處理方式。

實際的安裝可參考圖8所示。

而數字量輸出模塊有時需進行抑制保護。但由于S7-300數字輸出模塊內部集成了浪涌抑制器，因此對于電感設備來講，僅在下列情況之下才需要附加的浪涌抑制設備：

①DC線圈

采用二極管或齊納二極管可以抑制直流電源驅動的線圈所產生的浪涌電壓，如圖9所示。

圖10是直接接觸器上增加續流二極管的實際應用。

用二極管或齊納二極管作抑制器具有下列特點：

②AC線圈

用壓敏電阻或RC網絡可抑制以AC電源驅動的線包含所產生的浪涌電壓，如圖11所示。

圖12是交流接觸器上增加壓敏電阻和RC回路的實際應用。

用壓敏電阻作抑制器具有下列特點：

用RC回路作抑制器具有以下特點：

2.模擬量模板的接地要求

①模擬量信號電纜的一般要求

模擬量輸入：長200m屏蔽線；若電壓范圍≤80mV且使用熱電偶時，長50m（熱電偶模塊長80m）。

模擬量輸出：長200m屏蔽線。

②電氣隔離模擬量輸入模塊

電氣隔離模擬量輸入模塊在測量電路的參考點（MANA和/或M）和CPU/IM153的M端子處未進行電氣互連。

如果測量電路的參考點（MANA和/或M）和CPU/IM153的M端子間存在任何電位差VISO的風險，請務必使用電氣隔離模擬量輸入模塊。

通過CPU/IM153的M端子和MANA之間的等電位互連，可以避免電位差VISO超過限制值。

這里分幾種情況：

情況1：將電氣隔離傳感器連接到電氣隔離模擬量模板。可以在接地模式或未接地模式下操作CPU/IM153，如圖13所示。

在EMC干擾強烈的環境中，建議將M-和MANA連接，以防超出CMV的限制值。對于Vcm≤2.5V的模擬量模塊，必須將M-和MANA互連（推薦連接處）。

Vcm不得超過允許的電位差Ucm（共模）。Vcm故障可存在于

情況2：將電氣隔離傳感器連接到非電氣隔離模擬量模板。可以在接地模式或未接地模式下操作CPU/IM153，如圖14所示。

注意：

接線并連接2線制傳感器和電阻型傳感器時，切勿將M-和MANA互連。在M-和MANA的互連處生成均衡電流，并破壞測量值。

③非隔離模擬量輸入模塊

非隔離傳感器與本地接地電位互連。使用非隔離傳感器時，請務必始終將MANA和本地接地點互連。

當地的環境條件或干擾都有可能引起本地分布的測量點之間的電位差Vcm（靜態或動態）。如果超出Vcm的大值，請用等電位導線連接各測量點。

情況1：將非隔離傳感器連接到電氣隔離模擬量模板。將非隔離傳感器連接到電氣隔離模塊時，可在接地模式或未接地模式下操作CPU/IM153，如圖15所示。

情況2：將非隔離傳感器連接到非隔離模擬量模板。如果將非隔離傳感器連接到非隔離模塊，請務必在接地模式下操作CPU/IM153，如圖16所示。

注意：

不得將非隔離2線制傳感器/電阻傳感器連接到非隔離模擬量輸入！

④模擬量輸出模板的連線及接地處理

對于模擬量輸出模板與負載之間的連線，與模擬量輸入的處理方法類似，這里不再詳細介紹，僅給出相應的圖例及說明。

情況1：將4線負載連接到電氣隔離模塊的電壓輸出。采用4線負載電路可獲得更高的精度。對S-和S+傳感器線路直接接線并連接到負載。這樣即可直接測量和修正負載電壓。干擾和電壓突降可能會在檢修線路S-和模擬電路MANA的參考回路間產生電位差。此電位差不得超過設定的限制值。任何超過限制值的電位差都會對模擬信號的精度產生不利影響，如圖17所示。

情況2：將2線制負載接線到非隔離模塊的電壓輸出。將負載連接到端子和測量電路MANA的參考點，如圖18所示。在前連接器中，將端子S+互連到QV，將端子S-互連到MANA。

2線制電路不提供線路阻抗的補償。

情況3：電流型輸出。

⑤接地電纜的要求

對于PLC系統，常用電纜的線徑和布線要求如下：

要求1：使用正確的導線確保線徑適合承載所需的電流，電源和CPU的接線條件見表1。

前連接器的接線條件見表2。

要求2：系統布線分組（高壓/電源/信號/數據電纜），用單獨的管道或單獨的電纜束來布放高壓、信號或數據線。數據電纜和低壓電纜與其他電纜的布置要求見表3。

中壓電纜與其他電纜的布置要求見表4。

大于400V電壓電纜與其他電纜的布置要求見表5。

要求3：所有地線應盡可能地短且應使用大線徑。例如：小直徑為10mm2。保護導體連接導軌接線如圖21所示。

實際安裝如圖22所示。

注意：請始終確保保護導體和導軌之間的低阻抗連接。可通過以下方法達到此目的：使用低阻抗電纜，盡可能地縮短該電纜的長度，使用較大的接觸表面積。