被测者我实际测试过西门子S7 – 1200，还有模拟量采集模块，曾经历过地环路导致信号出现跳变30%的情况。
为啥信号老跳变？先得搞懂单点接地的核心逻辑
单点接地选型时的头一个大坑之处，便是不区分场合胡乱去接。有个现场我遇到，当变频器启动之后, 4至20mA信号直接飙升到22mA，经过三天查找才发觉是接地环路造成的。单点接地球的关键要点是使所有信号的地电位参考点达成统一，规避因不同设备之间的地电位差进而产生干扰电流。
步骤一：判断你的系统到底适不适合单点接地
来先瞧一瞧工作频率，在那种信号频率比1MHz低的场景下，就像温变，还有压力变送器，以及PLC模拟量输入这些情况，单点接地属于是最优的解决办法了。其操作方式相当的简单:
1. 查找系统里，功率最为小的那个信号源，像是4至20mA变送器的电源负极。
2. 选用这个点当作仅有的参考地，借助黄绿双色线将其引至接地排。
3. 其他的，全部设备的地线，无法形成一个完整流程，都一定要以星形的方式，连接到这个特定的点。
【新手避坑】很常见之报错：以万用表测量地线电阻为0欧，不过信号依旧跳动。原因在于你采用了多点接地，像PLC机柜外壳连接了大地，变送器外壳也连接了大地，两个接地点之间存在电势差，进而形成地环路电流。迅速的解决方式：拆除变送器外壳的接地线，仅保留信号地。
高频场景下到底选星形接地还是网格接地？
我是在吃了大亏之后，才把这个问题搞明白的，当时过早地去做一台60kW的变频柜，而低压信号以及功率地都完全走星形，在变频器运行之后，编码器信号就立刻丢失脉冲了。
步骤二：根据工作频率选择接地拓扑
低频信号（ 必须用星形单点接地：
1. 寻得系统的0V参考点，一般而言，是PLC模拟量模块的M端，又或者是24V电源的COM端。
2. 选用 4 平方毫米及以上的铜线，从 0V 点引出，连接到独立的接地母线排。
3. 所有模拟量信号的屏蔽层唯独只能有一端接地，并且要接在母线排上，所有数字量信号的屏蔽层同样唯独只能有一端接地，还得接在母线排上。
高频信号（大于1兆赫兹）的情况下，或者处在大功率变频环境里，星形接地转而会出现问题。长的引线会生成寄生电感，高频干扰直接串进来。此时变更为网格多点接地：各块电路板运用最短的接地线连接到最近的机壳地，机壳接着经由铜网格联结到总接地点。
【新手避坑】，最大的报错现象为，使用星形接地之后，高频脉冲干扰却反倒变大了。核心的原因是，信号地引线太长，超过了波长的二十分之一，变成为天线辐射。快速的解决办法是，引线长度控制于 15cm 以内，要是做不到，就换宽铜箔来代替圆导线。
关键参数推荐值：接地电阻到底要小于多少欧？
经实际测量得出，工业现场模拟量信号的单点接地电阻推荐数值是，小于0.5欧。其理由十分简单，假定信号电流为20mA，当接地电阻为0.5欧时会产生10mV压降，这样的量级对于12位ADC模拟量模块而言就是大约4个码字的跳动。在现场进行过实际测量，当接地电阻从1.2欧降低到0.4欧时，信号波动直接从±8个字下降到±1个字。
步骤三：实操测量与验证接地质量
1. 在系统处于断电的状态时，借助接地电阻测试仪（比如说Fluke 1625这种），去测量那参考地至大地此间的电阻。
2. 使接地棒的打入深度降低，或者让接地极数量增多，直至读数小于0.5欧。
3. 在接通电源之后，通过使用示波器探头，将其地线夹在信号地参考点上，进而测量其相对于大地之间的交流纹波情况，这个交流纹波的值应当是小于10mVpp的。
有这样一种情况，新手需要避开的坑中，常见的报错是，接地电阻仪测量出来的数值为0.3欧，然而信号依旧会跳动，其原因在于，你所测量的是直流电阻，且现场存在工频干扰，有快速的解决办法，就是运用示波器的DC耦合档去测量信号地与大地之间的情况，查看是否存在50Hz的交流分量。我曾遭逢一个实例，检测时发觉35Vpp的那种工频存在干扰现象，原来是近旁一台电焊机在开展作业，随后，为处理该问题，把信号地单独牵拉了一根规格为16平方的铜线，将其穿在钢管里，再埋入地下1.5米深处方才能解决。
这套方法不灵的时候咋办？别硬扛
如果你的现场属于变频器与伺服以及 PLC 混装的柜子，并且信号线需要穿过功率电缆桥架的长度超过 10 米，那么单点接地或许压制不住干扰。在这种情况下不要固执坚持，去尝试信号隔离器，选择磁隔离类型的，其输入输出之间的耐压为壹仟伍佰伏，能够直接切断地环路。替代方案的成本大概每个回路总共增加四百到六百块钱，不过却可以把信号波动从百分之十几降低到千分之一以内。进行实测，是在60kW变频器邻近的地方去测压力传感器，在使用隔离器以后，信号波动从原本的15%下降到了0.3%，如此确实省心好多。
