模拟量 + 电流传感器方案是 PLC 检测加热器断线的常用技术路径，其核心是通过电流传感器将加热器的工作电流转换为 4~20mA（或 0~10V 等）模拟量信号，再由 PLC 模拟量模块采集并分析，从而判断是否断线。该方案的优点和局限性如下：
一、优点
检测精度高，支持量化分析模拟量信号可反映电流的连续变化（如从 0A 到额定电流的线性对应），不仅能判断 “断线（电流 = 0）”，还能监测 “电流异常波动”（如加热管老化导致的电流下降、接触不良导致的电流忽大忽小）。例如，某反应釜加热管额定电流 10A（对应 20mA），若长期稳定在 8A（16mA），PLC 可提前预警 “加热管性能衰减”，实现预测性维护，避免突发断线。
适配大功率、高电压场景工业加热器常采用 380V 高压或大功率设计（如 5kW 以上），电流传感器（如霍尔电流传感器）具有电气隔离功能（原边、副边绝缘耐压可达 2kV 以上），可直接串联在高压回路中，避免高压信号对 PLC 的干扰或损坏，安全性优于直接检测开关量的方案（如电流互感器触点可能因电弧氧化失效）。
支持多参数联动分析模拟量信号可与温度、压力等其他工艺参数联动，通过 PLC 逻辑实现 “双重验证”。例如，在退火炉中，若某加热带电流为 0（疑似断线），同时对应区域热电偶温度持续下降，可交叉确认断线故障，减少因传感器误报（如电流传感器临时故障）导致的停机。
便于数据追溯与趋势管理模拟量数据可被 PLC 记录并上传至 HMI 或 MES 系统，形成电流变化曲线。通过分析曲线可追溯加热管的老化过程（如电流逐渐降低），为制定维护计划提供数据支持（如根据电流衰减速率提前更换加热管），尤其适合连续生产的化工、冶金等行业。
二、局限性
成本较高，硬件复杂度增加需额外配置模拟量电流传感器（单价通常是开关量互感器的 3~5 倍）和 PLC 模拟量模块（如西门子 SM 331 模块单价约数千元），相比 “开关量互感器 + 数字量输入” 方案，初期投入更高。对于 10 组以上加热器的场景，成本差异更明显。
布线与调试更复杂模拟量信号易受电磁干扰（尤其在钢铁、焊接等强电磁环境中），需使用屏蔽线并单独布线（避免与动力线并行），否则可能出现信号漂移（如实际电流正常，但 PLC 采集值波动导致误判）。此外，需通过 PLC 程序校准传感器（如零点、满量程标定），调试步骤多于开关量方案。
响应速度受采样周期限制PLC 模拟量采集存在一定的扫描周期（通常 10~100ms，取决于模块性能），而加热器断线是瞬时变化（电流从额定值突变为 0）。若采样周期过长，可能导致断线检测延迟（如 100ms 周期下，最快 100ms 才能识别），虽满足多数工业场景需求，但对 “毫秒级快速响应” 场景（如高频加热设备）可能不足。
不适合小功率或分散式加热器对于低功率加热元件（如 220V/500W 以下，电流＜2A），模拟量传感器的小电流检测精度可能不足（误差增大），且成本优势丧失（传感器价格接近加热元件本身）。此外，分散安装的多个小型加热器（如食品烤箱的多组加热丝），布线成本会随数量增加而显著上升。
总结：适用场景与替代选择
优先选择场景：大功率加热器（＞3kW）、高压回路（380V 及以上）、需要预测性维护（如记录电流趋势）、需多参数联动验证的关键工艺（如化工反应釜、冶金退火炉）。
替代方案建议：小功率、分散式加热器（如 10 组以下 220V 加热丝）可采用 “开关量电流互感器 + 数字量输入” 方案，降低成本；对响应速度要求极高的场景（如高频加热），可结合快速熔断 + 硬件报警电路辅助判断。
实际应用中需平衡精度需求、成本预算和现场环境，选择最优方案。
