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1 舉例說明

1.1估算樣例

表1-1所示的是一個S7-300電源需求量估算的例子，它包括以下模塊：

? CPU 315-2DP 6ES7 315-2AH14-0AB0

? 1個SM321 6ES7 321-1BL00-0AA0

? 1個SM322 6ES7 322-1BL00-0AA0

? 1個SM331 6ES7 331-7KF02-0AB0

? 1個SM332 6ES7 332-5HD01-0AB0

表1-1針對一個組態(tài)實例的電源定額計算

CPU電源定額 5 VDC 24 VDC

CPU 315-2DP 1.2A 1)
0mA

模塊損耗 5 VDC（背板總線） 24 VDC（L+（空載）+通道）

CPU 315-2DP （150mA） 850mA2)

1個SM321 1* 15mA= 15mA 0mA+32* 7mA= 224mA3)

1個SM322 1*110mA=110mA 160mA+32*（5~600）mA=320~19360mA4)

1個SM331
（2線制電流） 1* 50mA= 50mA 30mA+ 8* 60mA= 510mA5)

1個SM332 1* 60mA= 60mA 240mA+ 4* 20mA= 320mA6)

系統(tǒng)需求總量 235mA7) 2224～21264mA 8)

1.2標(biāo)注說明：

1）模塊安裝規(guī)則如圖1-1所示：

2）典型電流消耗（開路）150mA，最大電流消耗（額定值）850mA。

3） “1”信號時輸入電流典型值7mA，由于該模塊本身不用DC24V供電，因此L+沒有電流損耗。

4） “1”信號時輸出電流額定值0.5A，允許范圍5mA到0.6A。用戶需要根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備實際損耗來綜合考慮在這個典型范圍內(nèi)選取合適的參考值用于電源容量的估算。

5）L+ 供電，最大 30mA (無2線制傳感器 )。如果8通道全是2線制電流信號則有傳感器，電源電流最大8*60mA（每通道）。

6）L+ 供電，最大 240mA。以電流信號為參考，則有電流最大 4*20mA（每通道）。

7）背板總線電流損耗累計不大于1.2A，則滿足要求。

8）DC24V供電電源容量必須大于21264mA則能夠滿足上述模塊正常使用，當(dāng)然用戶應(yīng)該根據(jù)實際需求調(diào)整余量，以便保證系統(tǒng)正常工作。

2 估算建議

上述電源估算僅局限于模塊本身和通道的容量統(tǒng)計,而且多數(shù)參數(shù)選用典型值作為參考值。同時也不涉及外部元器件的電流消耗。另外，還有一些特殊情況，例如繼電器的吸合電流的考慮等。因此，在電源的選型問題上，需要在理論運算的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際使用情況，借鑒經(jīng)驗參數(shù)來綜合考慮各方面需求，以便做出合理、有效的配置方案。

		SIMATIC S7-1500, CPU 1511-1 PN, Central processing unit with working memory 150 KB for program and 1 MB for data, 1. interface: PROFINET IRT with 2 port switch, 60 NS bit-perbance, SIMATIC memory card necessary
一般信息
產(chǎn)品類型標(biāo)志		CPU 1511-1 PN
硬件功能狀態(tài)		FS01
固件版本		V2.6
產(chǎn)品功能
● I&M 數(shù)據(jù)		是; I&M0 至 I&M3
附帶程序包的
● STEP 7 TIA 端口，可組態(tài) / 已集成，自版本		V15.1 (FW V2.6) / V15 以上 (FW V2.5)；通過較舊版本的 TIA 博途可配置為 6ES7511-1AK01-0AB0
配置控制
通過數(shù)據(jù)組		是
顯示
屏幕對角線 [cm]		3.45 cm
操作元件
按鍵數(shù)量		8
運行模式按鍵		2
電源電壓
電源的電壓類型		24 V DC
允許范圍，下限 (DC)		19.2 V
允許范圍，上限 (DC)		28.8 V
反極性保護		是
電源和電壓斷路跨接
● 停電/斷電跨接時間		5 ms
● 重復(fù)率，最小值		1/s
輸入電流
耗用電流（額定值）		0.7 A
耗用電流，最大值		0.95 A
接通電流，最大值		1.9 A; 額定值
I2t		0.02 A2·s
功率
背板總線上的饋電功率		10 W
來自背板總線的功耗（達(dá)到均衡）		5.5 W
功率損失
功率損失，典型值		5.7 W
存儲器
SIMATIC 存儲卡插槽數(shù)量		1
需要 SIMATIC 存儲卡		是
工作存儲器
● 集成（用于程序）		150 kbyte
● 集成（用于數(shù)據(jù)）		1 Mbyte
裝載存儲器
● 插拔式（SIMATIC 存儲卡），最大值		32 Gbyte
緩沖
● 免維護		是
CPU-處理時間
對于位運算，典型值		60 ns
對于字運算，典型值		72 ns
對于定點運算，典型值		96 ns
對于浮點運算，典型值		384 ns
CPU-組件
元素數(shù)量（總數(shù)）		2 000; 程序塊 (OB、FB、FC、DB) 和 UDT
DB
● 編號范圍		1 ... 60 999；劃分如下：用戶可用編號范圍：1 ... 59 999 和由 SFC 86 創(chuàng)建的數(shù)據(jù)塊的編號范圍：60 000 ... 60 999
● 容量，最大值		1 Mbyte; 對于絕對尋址的數(shù)據(jù)庫，最大容量為 64 KB
FB
● 編號范圍		0 ... 65 535
● 容量，最大值		150 kbyte
FC
● 編號范圍		0 ... 65 535
● 容量，最大值		150 kbyte
OB
● 容量，最大值		150 kbyte
● 可用循環(huán) OB 數(shù)量		100
● 時間報警 OB 數(shù)量		20
● 延遲報警 OB 數(shù)量		20
● 喚醒警告 OB 數(shù)量		20; 帶最小組織塊，3 個 500 μs 循環(huán)
● 過程報警 OB 數(shù)量		50
● DPV1 報警 OB 的數(shù)量		3
● 等時模式 Ob 數(shù)量		2
● 技術(shù)同步警告 OB 數(shù)量		2
● 啟動 OB 數(shù)量		100
● 異步錯誤 OB 數(shù)量		4
● 同步錯誤 OB 數(shù)量		2
● 診斷報警 OB 的數(shù)量		1
嵌套深度
● 每個優(yōu)先等級		24
計數(shù)器、定時器及其剩磁
S7 計數(shù)器
● 數(shù)量		2 048
剩磁
— 可調(diào)整		是
IEC 計數(shù)器
● 數(shù)量		任意（僅由系統(tǒng)內(nèi)存進行限制）
剩磁
— 可調(diào)整		是
S7 時間
● 數(shù)量		2 048
剩磁
— 可調(diào)整		是
IEC 計時器
● 數(shù)量		任意（僅由系統(tǒng)內(nèi)存進行限制）
剩磁
— 可調(diào)整		是
數(shù)據(jù)范圍及其剩磁
保留的數(shù)據(jù)范圍（包括時間、計數(shù)器、標(biāo)記），最大值		128 kbyte; 總計；針對存儲器、計時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)庫和技術(shù)數(shù)據(jù)（軸）的可用剩磁存儲器： 88 KB
擴展的保留數(shù)據(jù)范圍（包括時間、計數(shù)器、標(biāo)記），最大值		1 Mbyte; 使用 PS 60 W 24/48/60 V DC HF 時
標(biāo)記
● 數(shù)量，最大值		16 kbyte
● 定時標(biāo)記數(shù)量		8; 8 個時鐘存儲器二進制位 bit 合而為一個時鐘存儲器字節(jié) byte
數(shù)據(jù)組件
● 可調(diào)整剩磁		是
● 預(yù)設(shè)剩磁		否
本地數(shù)據(jù)
● 每個優(yōu)先等級，最大值		64 kbyte; 每個塊最大 16 KB
地址范圍
IO 模塊數(shù)量		1 024; 模塊 / 子模塊的最大數(shù)量
外設(shè)地址范圍
● 輸入端		32 kbyte; 所有輸入端位于過程映像內(nèi)
● 輸出端		32 kbyte; 所有輸出端位于過程映像內(nèi)
每個集成的 IO 子系統(tǒng)
— 輸入端（容量）		8 kbyte
— 輸出端（容量）		8 kbyte
每個 CM / CP
— 輸入端（容量）		8 kbyte
— 輸出端（容量）		8 kbyte
分量過程映像
● 分量過程映像數(shù)量，最大值		32
硬件擴展
分布式 IO 系統(tǒng)數(shù)量		32; 分布式 IO 系統(tǒng)即分布式外圍設(shè)備通過 PROFINET 或 PROFIBUS 通信模塊連接在一起形成的系統(tǒng)，或外圍設(shè)備通過 AS-i 主控模塊或鏈接（如：IE/PB 鏈接）連接在一起所形成的系統(tǒng)
DP 主站數(shù)量
● 關(guān)于 CM		4; 最多總共可插接 4 個 CM/CP（PROFIBUS、PROFINET、以太網(wǎng)）
IO 控制器數(shù)量
● 集成		1
● 關(guān)于 CM		4; 最多總共可插接 4 個 CM/CP（PROFIBUS、PROFINET、以太網(wǎng)）
組件載體
● 每個組件載體的組件，最大值		32; CPU + 31 個模塊
● 行數(shù)，最大值		1
PtP CM
● PtP CM 數(shù)量		僅通過可用的插槽限制可連接的 PtP CM 數(shù)量
時間
時鐘
● 類型		硬件時鐘
● 緩沖持續(xù)時間		6 wk; 當(dāng)環(huán)境溫度為 40°C 時，典型值
● 每日偏差，最大值		10 s; 典型值：2 s
運行時間計數(shù)器
● 數(shù)量		16
時間同步
● 提供支持		是
● 在 AS 中，主站		是
● 在 AS 中，從站		是
● 在以太網(wǎng)上通過 NTP		是
接口
PROFINET 接口數(shù)量		1
1. 接口
物理接口
● 端口數(shù)量		2
● 集成開關(guān)		是
● RJ 45（以太網(wǎng)）		是; X1
協(xié)議
● IP 協(xié)議		是; IPv4
● PROFINET IO 控制器		是
● PROFINET IO 設(shè)備		是
● SIMATIC 通訊		是
● 開放式 IE 通訊		是
● 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器		是
● 氣液冗余		是; MRP 自動管理器符合 2.0 版本 IEC 62439-2 的要求
PROFINET IO 控制器
服務(wù)
— PG/OP 通訊		是
— S7 路由		是
— 等時模式		是
— 開放式 IE 通訊		是
— IRT		是
— MRP		是; 作為 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客戶機；環(huán)路中的最大設(shè)備數(shù)： 50
— MRPD		是; 前提條件：IRT
— PROFIenergy		是
— 按優(yōu)先級啟動		是; 最多 32 個 PROFINET 設(shè)備
— 可連接的 IO 設(shè)備數(shù)量，最大值		128; 通過AS-i、PROFIBUS 或 PROFINET 總共最多可連接 256 個分布式外圍設(shè)備
— 其中 IO 設(shè)備具備同步實時功能 (IRT)，最大值		64
— 用于 RT 的可連接 IO 設(shè)備數(shù)量，最大值		128
— 線路上的，最大值		128
— 可同時激活/取消的 IO 設(shè)備數(shù)量，最大值		8; 通過所有接口的總和
— 每臺工具的 IO 設(shè)備數(shù)量，最大值		8
— 更新時間		更新時間最小值取決于設(shè)置的 PROFINET IO 通訊部件，取決于 IO 裝置數(shù)量和組態(tài)的有效數(shù)據(jù)數(shù)量

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如何通過估算模塊電源損耗來選擇供電電源？

1 舉例說明

模塊損耗	5 VDC（背板總線）	24 VDC（L+（空載）+通道）
CPU 315-2DP		（150mA） 850mA2)
1個SM321	1* 15mA= 15mA	0mA+32* 7mA= 224mA3)
1個SM322	1*110mA=110mA	160mA+32*（5~600）mA=320~19360mA4)
1個SM331 （2線制電流）	1* 50mA= 50mA	30mA+ 8* 60mA= 510mA5)
1個SM332	1* 60mA= 60mA	240mA+ 4* 20mA= 320mA6)

系統(tǒng)需求總量	235mA7)	2224～21264mA 8)