6SL3211-OKB12-5UA1,6SL3211-OKB12-5UA1 {西門子與客戶攜手,讓關(guān)鍵所在,逐一實(shí)現(xiàn)}
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概述
S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu),可包含最多 32 個(gè)模塊。 它擁有豐富的模塊,且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用。S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)支持單層配置,其中的所有模塊均安裝在一個(gè)安裝導(dǎo)軌上(請(qǐng)參見手冊(cè)以了解前提條件)。
一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件:
- 控制器:
CPU 具有不同性能等級(jí),并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口,用于連接分布式 I/O 或用于編程設(shè)備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設(shè)備間的通信。 - 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊。
- 工藝模塊用于高速計(jì)數(shù)、位置檢測(cè)或測(cè)量等功能。
- 通信模塊和通信處理器可通過通信接口將控制器進(jìn)行擴(kuò)展
根據(jù)要求,也可使用下列模塊:
- 在 CPU 向背板總線的輸出對(duì)于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下,電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。
- 用于將 SIMATIC S7-1500 連接到 120/230 VAC 電源的負(fù)載電源模塊 (PM)。
- 接口模塊用于連接基于 S7-1500 的分布式 I/O。
設(shè)計(jì)
簡單的設(shè)計(jì)使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活,便于維護(hù)。
- 集成背板總線:
集成的背板總線;背板總線集成在模塊上。 模塊通過 U 形連接器相連,總線連接器插在外殼的背面。 可以節(jié)省安裝時(shí)間。 不久將會(huì)提供具有“無響應(yīng)熱插拔”功能的有源背板。 - 模塊組裝在 S7-1500 安裝導(dǎo)軌上:
具有各種長度,包括切割至定長的型號(hào)。 由于具有集成式 DIN 導(dǎo)軌,可以卡裝廣泛的標(biāo)準(zhǔn)部件,如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。 - 性能可靠,接線方便:
- I/O 信號(hào)是通過統(tǒng)一的 40 針前連接器來連接的。 信號(hào)模塊和前連接器之間具有機(jī)械編碼,可防止因意外的錯(cuò)誤插入而對(duì)電路造成破壞。
- 為了對(duì)前連接器進(jìn)行簡單接線,可將該連接器置于“預(yù)接線位置”。 在此位置上,插頭尚未與模塊電路接觸。 此位置還可用于在運(yùn)行過程中進(jìn)行改動(dòng)。 用戶可借助于前蓋內(nèi)側(cè)的一個(gè)印制電纜連接圖進(jìn)行連接。
- 前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號(hào)提供。 兩個(gè)型號(hào)都可以連接線芯截面積為 0.252~ 1.5 mm2(AWG 24 ~ AWG 16)的導(dǎo)線。
- 另外,數(shù)字量信號(hào)模塊可通過 TOP Connect 進(jìn)行系統(tǒng)接線。 通過 TOP Connect,可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和執(zhí)行器,并可在控制柜中進(jìn)行簡便接線。
- 對(duì)于模擬量模塊,可以直接在模塊上進(jìn)行屏蔽;隨模塊提供了一個(gè)屏蔽連接套件,無需工具即可進(jìn)行安裝。
- 工廠標(biāo)簽:
針對(duì) S7-1500 的信號(hào)模塊提供了標(biāo)簽條??墒褂靡慌_(tái)標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)來打印這些 DIN A4 標(biāo)簽紙上的標(biāo)簽。 可以從 TIA Portal 進(jìn)行自動(dòng)打印,而無需重新輸入符號(hào)或地址。 通過這些標(biāo)簽條的設(shè)計(jì)形式,可為通道或診斷顯示 1:1 分配標(biāo)簽。 如果前蓋打開,則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會(huì)保留。 - 可變和可擴(kuò)展的站配置:
- 信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。 系統(tǒng)可自行組態(tài)。
- 最大配置包括帶有 31 個(gè)模塊(30 個(gè)模塊 + 1 個(gè)電源)的 CPU。 在 CPU 向背板總線的輸出對(duì)于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下,需要由電源 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。
- 尺寸緊湊:
SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安裝空間中。 - 移動(dòng)敷設(shè):
SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝,從而可以最佳方式安裝到可用空間內(nèi)。
I/O 模塊
以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP:
- 數(shù)字量輸入模塊
- 數(shù)字量輸出模塊
- 數(shù)字量輸入/輸出模塊
- 模擬量輸入模塊
- 模擬 I/O 模塊
- 模擬量輸出模塊
- 包括高速 (HS) 模擬量模塊,無論激活的通道數(shù)如何,基本執(zhí)行時(shí)間都是 62.5 μs
- 用于計(jì)數(shù)和定位的工藝模塊
- 用于點(diǎn)到點(diǎn)通信和總線連接的通信模塊
- 不久將可供貨 用于面向安全的應(yīng)用的故障安全模塊
提供了各種模塊等級(jí),可使用戶在其應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)最佳擴(kuò)展。 模塊本身通過標(biāo)簽進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記:
- BA(基本型): 簡易低成本模塊,無診斷功能,沒有參數(shù)
- ST(標(biāo)準(zhǔn)型): 具有與模塊或負(fù)載組相關(guān)的診斷的模塊,如果適用,帶有參數(shù);模擬量模塊: 準(zhǔn)確度等級(jí) 0.3%
- HF(高性能型): 具有與通道相關(guān)的診斷和參數(shù)設(shè)置的模塊;對(duì)于模擬量模塊: 準(zhǔn)確度等級(jí) 0.1%,抗擾度和電流隔離程度提高
- HS(高速型):具有極端濾波和轉(zhuǎn)換時(shí)間的模塊適用于超高速應(yīng)用;例如 8 通道模擬量模塊,無論激活的通道數(shù)如何,基本執(zhí)行時(shí)間都是 62.5 μs。
I/O 模塊的附件:
- 標(biāo)簽紙:
可插入到 I/O 模塊中(10 張 DIN A4 標(biāo)簽紙,每張標(biāo)簽紙帶有 10 個(gè)標(biāo)簽,預(yù)穿孔,可使用標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)進(jìn)行打??;可用顏色: Al 灰) - 屏蔽連接:
SIMATIC S7-1500 系統(tǒng)(模擬量模塊和工藝模塊)提供了一個(gè)簡易屏蔽連接套件,無需使用工具即可安裝。 此套件包含一個(gè) 24 V DC 饋電元件、一個(gè)屏蔽夾和一個(gè)通用屏蔽端子。 該屏蔽端子可用于單根細(xì)干線電纜、多根細(xì)干線電纜或一根粗干線電纜。 由于對(duì) 24 V DC 電源和測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分離,并且在屏蔽和信號(hào)電纜之間具有低阻抗連接,因此可確保較高的 EMC 穩(wěn)定性和抗干擾性。 - 統(tǒng)一的 40 針前連接器
- I/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件
雖然國內(nèi)外LED顯示屏發(fā)展已有不短的時(shí)間了,但還是沒有形成統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)客戶一個(gè)LED顯示屏項(xiàng)目完成的時(shí)候僅能憑經(jīng)驗(yàn)和外觀來判斷是否可以驗(yàn)收,在這里,有著多年安裝LED顯示屏經(jīng)驗(yàn)的繪芯技術(shù)人員為大家講解簡單辨別電源的優(yōu)劣方法,希望能給大家?guī)韼椭? 在本次講解之中,為能讓大家更好掌握關(guān)于LED顯示屏電源知識(shí),我們將加入選擇電源產(chǎn)品的注意事項(xiàng)、電源的未來發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容。
LED顯示屏電源外觀
LED顯示屏電源外觀(不同的廠商,外觀也盡不相同)
一、簡單方法辨別電源的優(yōu)劣
雖然一般顯示屏廠商對(duì)電源產(chǎn)品都能提出一些要求,但是由于電源廠商過多,許多不知名的電源產(chǎn)品充斥其中,讓消費(fèi)者難以辨別真?zhèn)蝺?yōu)劣。為此,有業(yè)內(nèi)人士給出了幾點(diǎn)建議:
1、看外觀工藝。一個(gè)好的電源廠家,其對(duì)作工工藝也是非常嚴(yán)格的,因?yàn)檫@樣才能保障產(chǎn)品的批量一致性。一個(gè)不負(fù)責(zé)任的廠家,生產(chǎn)的電源其外觀,錫面,元件的排列整齊度絕對(duì)不會(huì)好。
2、滿載效率。電源的效率是最重要的一個(gè)指標(biāo),效率高的電源能量轉(zhuǎn)換率高,這樣既附合節(jié)能環(huán)保的要求,又能實(shí)實(shí)在在的能為用戶省電省錢。
3、恒壓電源的輸出電壓紋波大。紋波的大小對(duì)用電設(shè)備的壽命有非常大的影響,紋波越小越好。第四,電源工作時(shí)的溫升。溫升影響電源的穩(wěn)定性及壽命,溫升越低越好溫升。另外從效率方面也可看出,一般效率高溫升會(huì)小。
LED顯示屏電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)(不同的廠商,內(nèi)部也盡不相同)
二、選擇電源產(chǎn)品的注意事項(xiàng)
由于LED顯示屏產(chǎn)品的屬性,在播放視頻或畫面時(shí)通常會(huì)產(chǎn)生瞬間變化的電流,這就對(duì)LED電源提出了較為嚴(yán)格的要求。通常,為了保證顯示屏畫面的正常播出,需要對(duì)電源產(chǎn)品預(yù)留一定的余量。一般意義上來講,余量預(yù)留的越多,電源產(chǎn)品的性能越穩(wěn)定,壽命越長,但是,這樣一來就增加了電源 產(chǎn)品的成本,太多的余量預(yù)留也容易造成浪費(fèi)。當(dāng)前,業(yè)界的LED顯示屏電源一般都是預(yù)留20%——30%的余量。
那么,除了電源余量預(yù)留的指標(biāo),在選擇電源產(chǎn)品時(shí)還需要注意其他幾個(gè)方面。首先,為了使電源供應(yīng)器的壽命增長,建議選用多30%輸出功率額定的機(jī)型。例如若系統(tǒng)需要一個(gè)100W的電源,則建議挑選大于130W輸出功率額定的機(jī)型,以此類推可有效提升電源供應(yīng)器的壽命。其次,需要考慮電源供應(yīng)器的工作環(huán)境溫度,及有無額外的輔助散熱設(shè)備,在過高的環(huán)溫電源供應(yīng)器需減額輸出。再次,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)選擇各項(xiàng)功能的電源,如保護(hù)功能:過電壓保護(hù)、過溫度保護(hù)、過負(fù)載保護(hù)等;應(yīng)用功能:信號(hào)功能、遙控功能、遙測(cè)功能、并聯(lián)功能等; 特殊功能:功因矯正(PFC)、不斷電(UPS)。
三、電源的未來發(fā)展趨勢(shì)
未來,LED顯示屏還會(huì)朝著高清、節(jié)能、智能化等方向發(fā)展,電源產(chǎn)品也會(huì)有更多的新的技術(shù)突破。總之,面積越來越小、重量越來越輕、體積越來越薄、性能越來越高、智能化控制越來越凸顯將會(huì)是LED顯示屏電源的未來發(fā)展趨勢(shì)。
看完了上面的內(nèi)容,希望能給大家在選購LED顯示屏電源的時(shí)候有所幫助,更希望在LED顯示屏技術(shù)不斷發(fā)展的未來選擇到合適自己使用的電源。
6ES7 193-4GA00-0AA0 | 終端模塊TM-P和TM-E,電源導(dǎo)軌 3 x 10 MM,每包5個(gè) |
6ES7 193-4GB00-0AA0 | 終端元件,用于絞線屏蔽與電源導(dǎo)軌的連接,每包5個(gè) |
ET200M: | |
6ES7 153-1AA03-0XB0 | IM153-1接口模塊 |
6ES7 153-2BA01-0XB0 | IM153-2接口模塊高性能型(最多連接8個(gè)模塊) |
6ES7 153-2BA02-0XB0 | IM153-3接口模塊高性能型(最多連接12個(gè)模塊) |
6ES7 153-2AR02-0XA0 | IM153冗余套件高性能型2個(gè)153-2和1個(gè)IM/IM總線模板 |
6ES7 153-2BB00-0XB0 | IM153-2光纖接口模塊 |
6ES7 195-1GF30-0XA0 | 有源總線模塊的DIN導(dǎo)軌 |
6ES7 195-7HA00-0XA0 | 有源總線模塊BM PS/IM |
6ES7 195-7HB00-0XA0 | 有源總線模塊BM 2 X 40 |
6ES7 195-7HC00-0XA0 | 有源總線模塊BM 1 X 80 |
6ES7 195-7HD10-0XA0 | 有源IM/IM冗余總線模板高性能型 |
6ES7 193-0CD40-7XA0 | TB8的屏蔽連接端子 |
6ES7 390-5AB00-0AA0 | 端子元件 2 x 2-6mm |
6ES7 390-5BA00-0AA0 | 端子元件 1 x 3-8mm |
6ES7 390-5CA00-0AA0 | 端子元件 1 x 6-13,5mm |
步進(jìn)可調(diào)的穩(wěn)壓開關(guān)電源
{開關(guān)電源行業(yè)門戶網(wǎng)}:開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。由于擁有較高的效率和較高的功率密度,開關(guān)電源在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中的使用越來越普及。開關(guān)電源高頻化、模塊化和智能化是其發(fā)展方向。其中,步進(jìn)可調(diào)、實(shí)時(shí)顯示是開關(guān)電源智能化研究方向之一?,F(xiàn)設(shè)計(jì)開關(guān)電源,技術(shù)指標(biāo)為:輸出電壓30V至36V可調(diào),最大輸出電流2A,有過流保護(hù)功能,能對(duì)輸出電壓進(jìn)行鍵盤設(shè)定和步進(jìn)調(diào)整、步進(jìn)值1V,并能實(shí)時(shí)顯示輸出電壓和電流的開關(guān)穩(wěn)壓電源。
1 總體設(shè)計(jì)方案
采用AT89S52單片機(jī)為控制核心,對(duì)普通的開關(guān)電源控制部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并通過軟件編程實(shí)現(xiàn)了對(duì)開關(guān)電源的智能控制。設(shè)計(jì)中采用隔離變壓器將市電變壓后通過整流濾波送至DC-DC升壓變換器,經(jīng)過一系列的控制整合電路之后可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)總體框圖如圖1.1所示。
1.1 DC-DC主回路拓?fù)?br /> 采用UC3842和MAX4080構(gòu)成DC-DC轉(zhuǎn)換電路。UC3842是一塊功能齊全、較為典型的單端電流型PWM控制集成電路,內(nèi)包含誤差放大器、電流檢測(cè)比較器、PWM鎖存器、振蕩器、內(nèi)部基準(zhǔn)電源和欠壓鎖定等單元。電流控制型升壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路,外接元器件少、控制靈活、成本低,輸出功率容易做到100W以上。當(dāng)然,DC-DC轉(zhuǎn)換電路也可以采用成品模塊,若用PI公司生產(chǎn)的DPA-Switch設(shè)計(jì)開關(guān)電源具有集成度高、外圍電路簡單、發(fā)熱量少、性能指標(biāo)優(yōu)良。
由UC3842設(shè)計(jì)的DC-DC升壓電路直接用誤差信號(hào)控制電感峰值電流,間接地控制PWM脈沖寬度,達(dá)到控制輸出端電壓的目的。開關(guān)管以UC3842設(shè)定的頻率周期開閉,使電感L儲(chǔ)存能量并釋放能量。當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),電感充電,把能量儲(chǔ)存在L中。當(dāng)開關(guān)截止時(shí),L產(chǎn)生反向感應(yīng)電壓,通過二極管把儲(chǔ)存的電能釋放到輸出電容器中。輸出電壓由傳遞的能量多少來控制,而傳遞能量的多少由通過電感電流的峰值來控制。具體設(shè)計(jì)電路如圖1.2所示。
1.2 保護(hù)電路
在大電流的情況下容易損壞芯片,所以需要對(duì)大電流的情況給予電路保護(hù)。設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)控制繼電器的通斷來控制電路中的電流,對(duì)輸出電路電流采樣,采樣值與額定值比較,反饋比較電路如圖1.3所示,當(dāng)電流大于2.5A時(shí),則產(chǎn)生信號(hào)使單片機(jī)進(jìn)入中斷處理程序,使繼電器起動(dòng),實(shí)現(xiàn)DC-DC電路的斷電,從而達(dá)到保護(hù)電路的作用。單片機(jī)控制電路如圖1.4所示。該方案中單片機(jī)控制繼電器的吸合時(shí)間短,而且易于實(shí)現(xiàn)。
1.3 數(shù)字設(shè)定及顯示電路
采用AT89S52單片機(jī)和集成芯片CD4051實(shí)現(xiàn)程控和步進(jìn),用單片機(jī)控制鍵盤實(shí)現(xiàn)輸出電壓的初始設(shè)定,可以實(shí)現(xiàn)電壓的步進(jìn)1V,步減1V。使用液晶顯示輸出電壓和電流,可撥動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇顯示電壓/電流模式。
1.4 程序設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)好相關(guān)電路的基礎(chǔ)上,通過編程由單片機(jī)對(duì)開關(guān)電源進(jìn)行智能控制。系統(tǒng)由單片機(jī)AT89S52控制,電源系統(tǒng)具有"+‰"和"-"步進(jìn)功能,步進(jìn)幅度為1V。同時(shí)AT89S52結(jié)合繼電器等電路實(shí)現(xiàn)了電路過流保護(hù)功能,并且能實(shí)時(shí)顯示開關(guān)電源的輸出電壓和電流。程序總流程圖和中斷流程圖如圖1(5,6)所示。
2 提高效率
如何提高開關(guān)電源的效率顯得尤為重要。在提高開關(guān)電源的效率上采取了如下措施。
2.1 DC-DC轉(zhuǎn)換電路中電感在很大程度上影響系統(tǒng)的效率。市場(chǎng)上很難買到符合要求的電感,在繞制時(shí)對(duì)電感磁芯和漆包線的要求非常高,應(yīng)將輸出電壓紋波降到最小。
2.2 DC-DC轉(zhuǎn)換電路中開關(guān)管采用MOS管取代雙極性晶體管,串聯(lián)柵極電阻將衰減由MOS輸入電容、柵一源電路引線電感所產(chǎn)生的高頻寄生振蕩??捎行岣咿D(zhuǎn)換效率,若選用幾個(gè)MOS管IRF530并聯(lián),可進(jìn)一步提高效率。
2.3續(xù)流二極管選擇肖特基二極管,其開啟時(shí)間短、管壓降小,可使電感存儲(chǔ)能量大,有利于提高電源轉(zhuǎn)換效率。
2.4二極管、電感和MOS管的柵極最好盡可能地靠近焊接,這樣可以減少損耗,有利于提高系統(tǒng)的效率。
3 測(cè)試數(shù)據(jù)和分析
3.1 電壓調(diào)整率SU
電壓調(diào)整率SU指U2在指定范圍內(nèi)變化時(shí),輸出電壓U0的變化率。用自耦調(diào)壓器調(diào)節(jié)U2從15V到21V之間變化,在輸出電流為2A時(shí)候,測(cè)量出輸出電壓,從而得到電壓調(diào)整率SU。
3.2 負(fù)載調(diào)整率SI
負(fù)載調(diào)整率SI指I0在指定范圍內(nèi)變化時(shí),輸出電壓U0的變化率。改變負(fù)載電阻,使輸出電流在0~2A以內(nèi)變化時(shí),得到負(fù)載調(diào)整率數(shù)據(jù)如下。
3.3 DC-DC變換器效率
效率η=P0/PIN,其中P0=U0I0,PIN=UINIIN。用毫伏表在DC-DC模塊端口直接讀出輸入和輸出電壓電流各值,可得變換器效率。
3.4 紋波電流
在開關(guān)電源設(shè)計(jì)中,MOS管源極接上1kΩ的電阻,電源濾波處加無極性電容,濾除高頻紋波。電流紋波實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下
基于AT89S52的開關(guān)穩(wěn)壓電源具有良好智能控制和步進(jìn)功能,測(cè)試數(shù)據(jù)表明電源系統(tǒng)具有較高的電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率,并具有很高的效率,電源在最大輸出功率下能連續(xù)安全工作足夠長的時(shí)間。當(dāng)然可通過對(duì)MOS管及相關(guān)元器件選擇、電路優(yōu)化設(shè)計(jì),或選擇DC-DC成品模塊可進(jìn)一步提高電源性能。