S7-1200，數(shù)字量 I/O SM 1223西門(mén)子6ES7223-1BL32-0XB0
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SIMATIC S7-1200，數(shù)字量 I/O SM 1223，16DI/16DO， 16DI 24V DC，灌電流/拉電流， 16DO，晶體管 0.5A
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所有電氣設(shè)備的正確接地和接線(xiàn)非常重要，因?yàn)檫@有助于確保實(shí)現(xiàn)最佳系統(tǒng)運(yùn)行以及為您的應(yīng)用和 S7-1200 提供更好的電噪聲防護(hù)。請(qǐng)參考技術(shù)規(guī)范以查看 S7-1200 的接線(xiàn)圖。
在對(duì)任何電氣設(shè)備進(jìn)行接地或者接線(xiàn)之前，請(qǐng)確保設(shè)備的電源已經(jīng)斷開(kāi)。 同時(shí)，還要確保已關(guān)閉所有相關(guān)設(shè)備的電源。
確保在對(duì) S7-1200 和相關(guān)設(shè)備接線(xiàn)時(shí)遵守所有適用的電氣規(guī)程。 請(qǐng)根據(jù)所有適用的國(guó)家和地方標(biāo)準(zhǔn)來(lái)安裝和操作所有設(shè)備。 請(qǐng)聯(lián)系當(dāng)?shù)氐墓芾頇C(jī)構(gòu)確定哪些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)適用于您的具體情況。
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警告 安裝已上電的 S7-1200 或相關(guān)設(shè)備或者為這些設(shè)備接線(xiàn)可能會(huì)導(dǎo)致電擊或意外設(shè)備操作。如果在安裝或拆卸過(guò)程中沒(méi)有斷開(kāi) S7-1200 或相關(guān)設(shè)備的所有電源，則可能會(huì)由于電擊或意外設(shè)備操作而導(dǎo)致死亡、人員重傷和/或財(cái)產(chǎn)損失。 務(wù)必遵守適當(dāng)?shù)陌踩A(yù)防措施，確保在嘗試安裝或拆卸 S7-1200 或相關(guān)設(shè)備前斷開(kāi) S7-1200 的電源。 |
在您規(guī)劃 S7-1200 系統(tǒng)的接地和接線(xiàn)時(shí)，務(wù)必考慮安全問(wèn)題。 電子控制設(shè)備（如 S7-1200）可能會(huì)失靈和導(dǎo)致正在控制或監(jiān)視的設(shè)備出現(xiàn)意外操作。 因此，應(yīng)采取一些獨(dú)立于 S7-1200 的安全措施以防止可能的人員受傷或設(shè)備損壞。
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警告 控制設(shè)備在不安全情況下運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致受控設(shè)備的意外運(yùn)行。這種意外操作可能會(huì)導(dǎo)致死亡、人員重傷和/或財(cái)產(chǎn)損失。 應(yīng)使用緊急停止功能、機(jī)電超控功能或其它獨(dú)立于 S7-1200 的冗余安全功能。 |
S7-1200 交流電源和 I/O 與交流電路的邊界經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，經(jīng)驗(yàn)證可以在交流線(xiàn)路電壓與低壓電路之間實(shí)現(xiàn)安全隔離。根據(jù)各種適用的標(biāo)準(zhǔn)，這些邊界包括雙重或加強(qiáng)絕緣，或者基本絕緣加輔助絕緣?？邕^(guò)這些邊界的組件（例如，光耦合器、電容器、變壓器和繼電器）已通過(guò)安全隔離認(rèn)證。僅采用交流線(xiàn)路電壓的電路才與其它電路實(shí)現(xiàn)安全隔離。24 V DC 電路間的隔離邊界僅起一定作用，不應(yīng)依賴(lài)于這些邊界提供安全性。
根據(jù) EN 61131-2，集成有交流電源的 S7-1200 的傳感器電源輸出、通信電路和內(nèi)部邏輯電路屬于 SELV（安全超低電壓）電路。
要維持 S7-1200 低壓電路的安全特性，到通信端口、模擬電路以及所有 24 V DC 額定電源和 I/O 電路的外部連接必須由合格的電源供電，該電源必須滿(mǎn)足各種標(biāo)準(zhǔn)對(duì) SELV、PELV、2 類(lèi)、限制電壓或受限電源的要求。
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警告 若使用非隔離或單絕緣電源通過(guò)交流線(xiàn)路給低壓電路供電，可能會(huì)導(dǎo)致本來(lái)應(yīng)當(dāng)可以安全觸摸的電路上出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓，例如，通信電路和低壓傳感器線(xiàn)路。這種意外的高壓可能會(huì)引起電擊而導(dǎo)致死亡、人員重傷和/或財(cái)產(chǎn)損失。 只應(yīng)當(dāng)使用合格的高壓轉(zhuǎn)低壓整流器作為可安全接觸的限壓電路的供電電源。 |
將應(yīng)用設(shè)備接地的最佳方式是確保 S7-1200 和相關(guān)設(shè)備的所有公共端和接地連接在同一個(gè)點(diǎn)接地。 該點(diǎn)應(yīng)該直接連接到系統(tǒng)的大地接地。
所有地線(xiàn)應(yīng)盡可能地短且應(yīng)使用大線(xiàn)徑，例如，2 mm2 (14 AWG)。
確定接地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)考慮安全接地要求和保護(hù)性中斷裝置的正常運(yùn)行。
規(guī)劃 S7-1200 的接線(xiàn)時(shí)，應(yīng)提供一個(gè)可同時(shí)切斷 S7-1200 CPU 電源、所有輸入電路和所有輸出電路電力供應(yīng)的隔離開(kāi)關(guān)。請(qǐng)?zhí)峁┻^(guò)流保護(hù)（例如，熔斷器或斷路器）以限制電源線(xiàn)中的故障電流?？紤]在各輸出電路中安裝熔斷器或其它電流限制器提供額外保護(hù)。
為所有可能遭雷電沖擊的線(xiàn)路安裝合適的浪涌抑制設(shè)備。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱“一般技術(shù)數(shù)據(jù)”部分中的浪涌抗擾性。
避免將低壓信號(hào)線(xiàn)和通信電纜鋪設(shè)在具有交流線(xiàn)和高能量快速開(kāi)關(guān)直流線(xiàn)的槽中。始終成對(duì)布線(xiàn)，中性線(xiàn)或公共線(xiàn)與火線(xiàn)或信號(hào)線(xiàn)成對(duì)。
使用盡可能短的電線(xiàn)并確保線(xiàn)徑適合承載所需電流。
導(dǎo)線(xiàn)和電纜因具有高于 S7-1200 周?chē)沫h(huán)境溫度 30 °C 的溫度等級(jí)（例如，針對(duì) 55 °C 的環(huán)境溫度，應(yīng)采用溫度等級(jí)至少為 85 °C 的電纜）。應(yīng)從特定電路圖額定值和安裝環(huán)境來(lái)確定其它導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型和材料要求。
使用屏蔽線(xiàn)以便最好地防止電噪聲。通常在 S7-1200 端將屏蔽層接地能獲得最佳效果。應(yīng)使用與電纜屏蔽層相連的連接器將通信電纜屏蔽層接地至 S7-1200 通信連接器外殼，或?qū)⑼ㄐ烹娎|屏蔽層與單獨(dú)的接地端相連。應(yīng)圍繞屏蔽層使用夾子或銅帶來(lái)提供較大的接地點(diǎn)連接表面，將其它電纜屏蔽層接地。
在給通過(guò)外部電源供電的輸入電路接線(xiàn)時(shí)，應(yīng)在電路中安裝過(guò)流保護(hù)裝置。由 S7-1200 的 24 V DC 傳感器電源供電的電路不需要外部保護(hù)，因?yàn)樵搨鞲衅麟娫吹碾娏饕呀?jīng)受到限制。
所有 S7-1200 模塊都有供用戶(hù)接線(xiàn)的可拆卸連接器。要防止連接器松動(dòng)，請(qǐng)確保連接器固定牢靠并且導(dǎo)線(xiàn)被牢固地安裝到連接器中。
為了有利于防止安裝中出現(xiàn)意外的電流，S7-1200 在某些點(diǎn)提供絕緣邊界。在您規(guī)劃系統(tǒng)的接線(xiàn)時(shí)，應(yīng)考慮這些絕緣邊界。有關(guān)所提供的絕緣程度和絕緣邊界位置的信息，請(qǐng)參見(jiàn)技術(shù)規(guī)范。采用交流線(xiàn)路電壓的電路與其它電路實(shí)現(xiàn)安全隔離。24 V DC 電路間的隔離邊界僅起一定作用，不應(yīng)依賴(lài)于這些邊界提供安全性。
下表總結(jié)了 S7-1200 CPU、SM 和SB 的接線(xiàn)規(guī)則。
列表: S7-1200 CPU、SM 和SB 的接線(xiàn)規(guī)則
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適用的接線(xiàn)規(guī)則... |
CPU 與 SM 連接器 |
SB 連接器 |
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軟絞線(xiàn)的可連接導(dǎo)線(xiàn)橫截面 |
2 mm2 到 0.3 mm2（14 AWG 到 22 AWG） |
1.3 mm2 到 0.3 mm2（16 AWG 到 22 AWG） |
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每個(gè)連接的導(dǎo)線(xiàn)數(shù) |
1 根或 2 根導(dǎo)線(xiàn)，總橫截面為 2 mm2 |
1 根或 2 根導(dǎo)線(xiàn)，總橫截面為 1.3 mm2 |
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剝線(xiàn)長(zhǎng)度 |
6.4 mm |
6.3 到 7 mm |
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擰緊扭矩*（最大值） |
0.56 N·m（5 英寸·磅） |
0.33 N·m（3 英寸·磅） |
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工具 |
2.5 到 3.0 mm 一字螺絲刀 |
2.0 到 2.5 mm 一字螺絲刀 |
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提示 絞線(xiàn)上的端頭或末端套管會(huì)降低散絲導(dǎo)致短路的風(fēng)險(xiǎn)。長(zhǎng)度超過(guò)建議剝線(xiàn)長(zhǎng)度的端頭應(yīng)包括一個(gè)絕緣環(huán)以避免因?qū)Ь€(xiàn)側(cè)向移動(dòng)而導(dǎo)致的短路。裸導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積限制也適用于端頭。 |
由于接通浪涌電流大，燈負(fù)載會(huì)損壞繼電器觸點(diǎn)。 該浪涌電流通常是鎢燈穩(wěn)態(tài)電流的 10 到 15 倍。 對(duì)于在應(yīng)用期間將進(jìn)行大量開(kāi)關(guān)操作的燈負(fù)載，建議安裝可更換的插入式繼電器或浪涌限制器。
將抑制電路與感性負(fù)載配合使用，以在控制輸出斷開(kāi)時(shí)限制電壓升高。抑制電路可保護(hù)輸出，防止通過(guò)感性負(fù)載中斷電流時(shí)產(chǎn)生的高壓瞬變導(dǎo)致其過(guò)早損壞。
此外，抑制電路還能限制開(kāi)關(guān)感性負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的電噪聲。抑制能力差的感性負(fù)載產(chǎn)生的高頻噪聲會(huì)中斷 PLC 的運(yùn)行。配備一個(gè)外部抑制電路，使其從電路上跨接在負(fù)載兩端并且在位置上接近負(fù)載，這樣對(duì)降低電氣噪聲最有效。
S7?1200 的 DC 輸出包括內(nèi)部抑制電路，該電路足以滿(mǎn)足大多數(shù)應(yīng)用對(duì)感性負(fù)載的要求。由于 S7?1200 繼電器輸出觸點(diǎn)可用于開(kāi)關(guān)直流或交流負(fù)載，所以未提供內(nèi)部保護(hù)。
一種良好的抑制解決方案是使用接觸器或其它感性負(fù)載，制造商為這些感性負(fù)載提供了集成在負(fù)載設(shè)備中的抑制電路，或?qū)⒁种齐娐纷鳛榭蛇x附件提供。但是，一些制造商提供的抑制電路可能不適合您的應(yīng)用。為獲得最佳的噪聲消減和觸點(diǎn)壽命，可能還需要額外的抑制電路。
對(duì)于交流負(fù)載，可將金屬氧化物變阻器 (MOV) 或其它電壓鉗制設(shè)備與并聯(lián) RC 電路配合使用，但不如單獨(dú)使用有效。不帶并聯(lián) RC 電路的 MOV 抑制器通常會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)高達(dá)鉗位電壓的顯著高頻噪聲。
良好的受控關(guān)斷瞬變的振鈴頻率不超過(guò) 10 kHz，最好小于 1 kHz。交流線(xiàn)路的峰值電壓對(duì)地應(yīng)在 +/- 1200 V 的范圍內(nèi)。使用 PLC 內(nèi)部抑制的直流負(fù)載的負(fù)峰值電壓比 24 V DC 電源電壓低大約 40 V。外部抑制應(yīng)將瞬變限制在 36 V 電源范圍內(nèi)，以卸載內(nèi)部抑制。
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提示 抑制電路的有效性取決于具體應(yīng)用，必須驗(yàn)證其是否適合您的具體應(yīng)用。確保所有組件的額定值均正確，并使用示波器觀(guān)察關(guān)斷瞬變。 |
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在大多數(shù)應(yīng)用中，在直流感性負(fù)載兩端增加一個(gè)二極管 (A) 就可以了，但如果您的應(yīng)用要求更快的關(guān)閉時(shí)間，則建議再增加一個(gè)穩(wěn)壓二極管 (B)。請(qǐng)確保正確選擇穩(wěn)壓二極管，以適合輸出電路中的電流量。 |
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① |
1N4001 二極管或同等元件 |
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② |
8.2 V 穩(wěn)壓二極管（直流輸出）， |
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③ |
輸出點(diǎn) |
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④ |
M，24 V 參考 |
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請(qǐng)確保金屬氧化物變阻器 (MOV) 的工作電壓至少比額定線(xiàn)電壓高出 20%。 選擇為脈沖應(yīng)用推薦的脈沖級(jí)非感性電阻和電容（通常為金屬薄膜型）。確認(rèn)元件滿(mǎn)足平均功率、峰值功率和峰值電壓要求。 |
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① |
關(guān)于 C 值，請(qǐng)參見(jiàn)表格 |
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② |
關(guān)于 R 值，請(qǐng)參見(jiàn)表格 |
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③ |
輸出點(diǎn) |
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如果自行設(shè)計(jì)抑制電路，下表給出了一系列交流負(fù)載的建議電阻值和電容值。這些值是理想元件參數(shù)下的計(jì)算結(jié)果。表中的 I rms 指滿(mǎn)載時(shí)負(fù)載的穩(wěn)態(tài)電流。
列表: 交流抑制電路電阻和電容值
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感性負(fù)載 |
抑制值 |
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|---|---|---|---|---|---|
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I rms |
230 V AC |
120 V AC |
電阻 |
電容 |
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A |
VA |
VA |
Ω |
W（功率額定值） |
nF |
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0.02 |
4.6 |
2.4 |
15000 |
0.1 |
15 |
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0.05 |
11.5 |
6 |
5600 |
0.25 |
470 |
|
0.1 |
23 |
12 |
2700 |
0.5 |
100 |
|
0.2 |
46 |
24 |
1500 |
1 |
150 |
|
0.5 |
115 |
60 |
560 |
2.5 |
470 |
|
1 |
230 |
120 |
270 |
5 |
1000 |
|
2 |
460 |
240 |
150 |
10 |
1500 |
差分輸入和輸出與標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出不同。 每個(gè)差分輸入和輸出都有兩個(gè)引腳。 要判斷差分輸入或輸出是開(kāi)啟還是關(guān)閉，可測(cè)量這兩個(gè)引腳之間的電壓差。
S7-1200，數(shù)字量 I/O SM 1223西門(mén)子6ES7223-1BL32-0XB0
