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使用電源裝置時,要確保次級線圈不與保護接地導(dǎo)線連接,。
24 VDC 電源過濾
在使用未接地組態(tài)的電池為 S7-400 供電時,,必須為 24 VDC 電源提供干擾抑制。 請使用
西門子電源電纜過濾器,,例如 B84102-K40,。
隔離監(jiān)視
如果雙重故障可導(dǎo)致安裝進入危險狀態(tài),則必須提供隔離監(jiān)視,。
未接地操作實例
只有已組態(tài)帶本地連接的 S7-400,,并且在 CR 中將整個安裝接地,才可在未接地組態(tài)中
操作 ER,。
說明
如果通過本地連接(帶 5 V 傳送功能)連接 ER,,則強制對 ER 進行不接地操作
帶接地參考電位的 S7-400 組態(tài)
應(yīng)用
在大型安裝中,,可能需要帶接地參考電位的 S7-400 組態(tài),例如,,用于接地故障監(jiān)視時,。
舉例來說,化工行業(yè)或發(fā)電廠就是如此,。
干擾電流放電
對于未接地的 S7-400 組態(tài),,任何干擾電流都將通過機架中集成的 RC 網(wǎng)絡(luò)在本地接地上
釋放掉。
端子連接模型
下圖顯示帶接地參考電位的 S7-400 組態(tài),。 此時,,必須卸下參考電位 M 和機架上的框架
元件端子之間的跳線。 然后 S7-400 的參考電位 M 通過 RC 網(wǎng)絡(luò)連接到本地接地端子,。
在將此端子連接到本地接地后,,將釋放 RF 干擾電流并防止產(chǎn)生靜電
裝配帶隔離模塊的 S7-400
定義
在帶有隔離模塊的組態(tài)中,控制電路的參考電位(Minternal)和負載電路(Mexternal)是隔離的(請
參見下圖),。
應(yīng)用
隔離模塊用于:
● 所有 AC 負載電路
● 帶有離散參考電位的 DC 負載電路
帶有離散參考電位的負載電路實例:
– 傳感器有不同參考電位的 DC 負載電路(例如,,在接地傳感器遠離可編程控制器使用
并且不能進行等電位連接時)。
– 正子(L+)接地的 DC 負載電路(電池電路),。
隔離模塊和接地概念
無論可編程控制器的參考電位是否接地,,都可以使用隔離模塊。
帶隔離模塊的組態(tài)
下圖顯示帶隔離輸入和輸出模塊組態(tài)的 S7-400 電位,。
接地
引言
按照規(guī)則認真進行接地是可編程控制器正常發(fā)揮功能的前提,。
S7-400 和控制系統(tǒng)的每個單獨組件都必須正確接地。
接地連接
低電阻接地連接降低了在短路或系統(tǒng)出現(xiàn)故障時發(fā)生電擊的危險,。 而且,,正確接地(低阻
抗連接: 大面積,寬范圍連接)以及對線路和設(shè)備的有效屏蔽可降低系統(tǒng)中的干擾影響和
干擾信號的發(fā)射,。
說明
務(wù)必確保操作電流不流經(jīng)地面,。
保護性接地
所有安全等級 Class I 的設(shè)備和所有大型金屬部件都必須與保護性接地相連。 這是確保用
戶不受到設(shè)備電擊的基本要求,。
這也可用來釋放通過外部電源電纜,、信號電纜或連接 I/O 設(shè)備的電纜傳輸?shù)母蓴_。
下表顯示了各個組件要求的接地方法,。
表格 5- 2 保護性接地的方法
設(shè)備 接地方法
機柜/框架 通過帶保護性傳導(dǎo)特性的電纜連接到中間接地點(例如,,接地總
線)
機架 如果機架沒有安裝在機柜內(nèi)而且沒有與大型金屬部件互聯(lián),則
應(yīng)使用小橫截面積為 10 mm2的電纜與中央接地點連接
模塊 無,;安裝時通過背板總線自動接地
I/O 設(shè)備 通過“Schuko”插頭接地
連接電纜的屏蔽 連接到機架或中央接地點(防止產(chǎn)生接地回路)
傳感器和執(zhí)行器 按照系統(tǒng)適用的規(guī)范接地
接地連接負載電壓
許多輸出模塊需要附加的負載電壓以進行執(zhí)行器切換,。 此負載電壓可使用兩種不同的模
式:
● 非隔離操作
● 浮地操作
下表顯示在各個模式下如何連接負載電壓框架接地。
表格 5- 3 接地連接負載電壓
操作模式 負載電壓連接
非隔離操作
? 接地組態(tài) 到機架的參考點;必須在框架元件和本地接地間進行
金屬連接,。
? 未接地組態(tài) 到機架的參考點,;必須在框架元件和本地接地間進行
金屬連接。
浮地操作
? 接地和未接地組態(tài) 開路或連到任何點,,但不連到保護性接地或工作電壓
的參考電位 M,。
下圖顯示如何將非隔離操作的負載電壓接地。

圖 5-7 接地連接負載電壓
連接 S7-400
5.10 本地和遠程連接的無干擾組態(tài)
自動化系統(tǒng) S7-400 硬件和安裝
調(diào)試和硬件安裝手冊, 11/2006, A5E00432650-02 73
5.10 本地和遠程連接的無干擾組態(tài)
僅使用批準使用的組件
說明
如果使用未經(jīng)批準的組件建立本地或遠程連接,,則抗干擾能力可能下降,。
本地連接的無干擾組態(tài)
如果通過合適的接口模塊連接 CR 和 ER(發(fā)送 IM 和接收 IM),則無需進行特殊屏蔽和接
地,。 但要確保

● 所有機架彼此必須低阻抗連接
● 接地排列的機架必須為星形接地組態(tài)
● 機架上的彈簧觸點必須清潔且不能彎曲,,以確保將干擾電流放電。
遠程連接的無干擾組態(tài)
如果通過合適的接口模塊連接 CR 和 ER(發(fā)送 IM 和接收 IM),,則通常無需進行特殊屏蔽
和接地,。
如果在干擾等級*的環(huán)境下操作系統(tǒng),則需要特殊屏蔽和接地,。 在此情況下,,切記下
列要點:
● 電纜屏蔽進入機柜后應(yīng)立即連接到屏蔽總線。
– 在屏蔽總線區(qū)域,,剝?nèi)ル娎|絕緣層的外層,,但不要破壞電纜的屏蔽編織物。
– 確保屏蔽編織物在屏蔽總線上具有盡可能大的接觸面積,,例如,,用金屬軟管夾夾持
大面積的屏蔽層。
● 大面積連接屏蔽總線和框架或機柜壁,。
● 將屏蔽總線連接到本地接地,。
在遠程連接中,請務(wù)必遵守鋪設(shè)保護性接地的 VDE 規(guī)則,。
下圖顯示了此處說明的方法,。 如果接地點間允許的電位差超出限值,則必須安裝等電位
連接導(dǎo)線(橫截面 ≥ 16 mm2的銅導(dǎo)線)
說明
SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應(yīng)用需求量身定制:性能可擴展,、的冗余度可靈活組態(tài),,安全功能易于集成,。集成PROFINET接口,,可冗余連接I/O設(shè)備,或者通過PROFIBUS連接I/O設(shè)備,,實現(xiàn)工廠級通信,。無論何種應(yīng)用,使用SIMATIC S7-400 PNH,,均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中,,進行便捷而有效的編程和組態(tài),。To the top of the page
應(yīng)用
■ 避免控制器故障引起的停機。主要用于生產(chǎn),、能源,、供水系統(tǒng)、機場助航照明,、編組站系統(tǒng)等領(lǐng)域,。
■ 避免因工廠故障造成數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致的高昂重啟成本。主要用于行李處理,、高架倉庫,、跟蹤和追溯等領(lǐng)域。
■ 在工廠或機器停機時保護工廠,、工件和材料,。主要用于爐子、半導(dǎo)體,、船舶等領(lǐng)域,。
■ 無監(jiān)督和維修人員亦能保障正常運行。主要用于污水處理廠,、隧道,、船閘、樓宇系統(tǒng)等領(lǐng)域,。To the top of the page
效益
簡單,、高效的工程組態(tài)
與在標(biāo)準系統(tǒng)中一樣,SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進行編程,??梢院苋菀椎陌殉绦驈臉?biāo)準系統(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)中,反之亦然,。當(dāng)加載程序時,,它會自動傳送到兩個冗余控制器中。使用 STEP 7,,可以對特定冗余功能和配置進行參數(shù)設(shè)置,。
出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢
■ 利用集成的自我診斷功能,系統(tǒng)可以提前檢測故障和發(fā)送信號,,避免故障對生產(chǎn)過程產(chǎn)生影響,。這樣可以有針對性地替換故障組件,加快維修進程,。
■ 可以在系統(tǒng)運行過程中對所有組件進行熱插拔,。更換一個 CPU 后,當(dāng)前的所有程序和數(shù)據(jù)可以自動重新裝載。
■ 即使在系統(tǒng)運行過程中,,也可以修改程序(例如,,程序塊的修改和重新裝載),更改配置(例如,,增加或刪減 DP從站或模塊)以及改變 CPU 的內(nèi)存分配,。To the top of the page
設(shè)計和功能
根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字表明,所有自動化組件(無論是機械式,、機電式,,還是電子式)都會出現(xiàn)故障。因此,,工廠維護和工廠改造也就必不缺少,。在實際應(yīng)用中,期待的可用性是不現(xiàn)實的,。
通過西門子 SIMATIC S7-400H,,能夠較大限度地降低生產(chǎn)故障機率,較大化生產(chǎn)率,。
SIMATIC S7-400H 具有以下功能:
■ 出現(xiàn)故障時,,能夠無擾切換
■ 集成故障檢測功能;提前檢測故障,,避免影響生產(chǎn)過程
■ 在線維護,,即可在工廠運行期間,更換故障組件
■ 組態(tài)更改,,即可在工廠運行期間,,進行工廠擴容
■ 自動事件同步
■ 高可用性通信
■ 冗余連接I/O 設(shè)備
6ES7422-1BH11-0AA0
SM 421;DI 16 x UC 24/60 V 具有以下特性:
- 16 個輸入,,單獨隔離
- 額定輸入電壓 UC 24 V 到 UC 60 V
- 適用于開關(guān)和 2 線接近開關(guān) (BERO)
- 適用于作為 P 讀取和 M 讀取輸入
- 內(nèi)部故障 (INTF) 和外部故障 (EXTF) 的組故障顯示
- 可組態(tài)的診斷
- 可組態(tài)的診斷中斷
- 可組態(tài)的硬件中斷
- 可組態(tài)的輸入延遲
狀態(tài) LED 指示過程狀態(tài),。
SM 421;DI 16 x UC 24/60 V 的接線電路圖
圖片: SM 421,;DI 16 x UC 24/60 V 的接線電路圖
SM 421,;DI 16 x UC 24/60 V 的技術(shù)規(guī)范
尺寸和重量 |
尺寸 W x H x D (mm) | 25 x 290 x 210 |
重量 | 約 600 g |
模塊特定數(shù)據(jù) |
輸入個數(shù) | 16 |
電纜長度 | |
- 未屏蔽,輸入延遲
0.5 ms 3 ms 10 / 20 ms
| 長 100 m 長 600 m 長 600 m
|
| 1000 m |
電壓,、電流和電位 |
可同時啟用的輸入數(shù)量 | 16 |
電氣隔離 |
| 是 |
| 是 1 |
允許的電位差 |
| 60 V DC/30 V AC (SELV) |
絕緣測試電壓 |
| 1500 V AC |
| 1500 V AC |
電流消耗 | |
| 大 150 mA |
模塊功率損耗 | 通常為8 W |
狀態(tài)、中斷和診斷 |
狀態(tài)顯示 | 每個通道對應(yīng)一個綠色 LED |
中斷 |
| 可組態(tài) |
| 可組態(tài) |
診斷功能 | 可組態(tài) |
| 紅色 LED (INTF) 紅色 LED (EXTF)
|
| 無 |
| 支持 |
監(jiān)視 |
| I > 0.7 mA |
可連接替換值 | 否 |
傳感器選擇數(shù)據(jù) |
輸入電壓 |
| UC 24 到 60 V |
| 15 到 72 V DC -15 到 -72 V DC 15 到 60 V AC |
| DC - 6 到 +6 V AC 0 到 5 V |
頻率范圍 | DC/AC 47 到 63 Hz |
輸入電流 |
| 通常為4 到 10 mA |
輸入特性 | 符合 IEC 61131-2 1) |
2 線制 BERO 連接 | 支持 大 0.5 到 2 mA2) |
時間,、頻率 |
內(nèi)部處理時間 |
| 大 450 µs |
| 大 2 ms |
輸入延遲 |
| 是 |
| 0.5 / 3 / 10 / 20 ms |
數(shù)值進入循環(huán)以及響應(yīng)時間,。 |
傳感器電路 |
用于斷線監(jiān)視的傳感器電阻電路 |
| 18 k? |
| 39 k? |
| 56 k? |
1 IEC 61131-2 未就 UC 模塊任何數(shù)據(jù)。這些值已調(diào)整為盡可能符合 IEC 61131-2 標(biāo)準的數(shù)值,。 2 斷線監(jiān)視要求的低靜態(tài)電流,。 |