I/O 模塊是 SIMATIC S7-1500 與過(guò)程之間的接口：

• 數(shù)字量和模擬量模塊可精確提供每種任務(wù)所需的輸入/輸出。
• SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的工藝模塊
  • 具有高速計(jì)數(shù)和位置檢測(cè)集成功能
  • 具有用于完成過(guò)程級(jí)別的任務(wù)且響應(yīng)時(shí)間較短的集成輸入和輸出
• 用于 SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的通信模塊
  • 用于采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的數(shù)據(jù)交換
  • 用于連接至 PROFIBUS
  • 用于連接到工業(yè)以太網(wǎng)
• 用于方便、輕松地對(duì) S7-1500 和 ET 200MP 模塊進(jìn)行接線的連接系統(tǒng)

數(shù)字量輸入模塊可記錄設(shè)備中的 24 V DC 或 230 V AC 信號(hào)，并將它們傳送到控制器?？梢赃B接開(kāi)關(guān)以及 2 線制、3 線制或 4 線制接近開(kāi)關(guān)。

35 mm 寬的輸入模塊具有可設(shè)定的參數(shù)和診斷功能，因此可根據(jù)相應(yīng)過(guò)程要求進(jìn)行靈活調(diào)整。

25 mm 寬的低成本模塊沒(méi)有可設(shè)定的參數(shù)或診斷功能，可極為方便地集成到工程系統(tǒng)中。建議將它們?cè)谥恍枰苌佥斎胪ǖ赖奈恢檬褂?，或在必須在十分有限的空間內(nèi)部署大量通道的情況下使用。

根據(jù)需要，可在一個(gè)站中并排使用兩種模塊。由于具有統(tǒng)一特性并采用共同的系統(tǒng)附件，處理十分方便。

提供了以下寬度為 35 mm 的數(shù)字量輸入模塊：

• DI 16x24VDC HF；
  16 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號(hào)；一個(gè)電壓組；輸入延遲 0.05 ... 20 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)；可設(shè)置診斷和硬件中斷
• DI 32x24VDC HF;
  32 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號(hào)；兩個(gè)電壓組；輸入延遲 0.05 ... 20 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)；可設(shè)置診斷和硬件中斷
• DI 16x24VDC SRC BA;
  16 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號(hào)；低電平有效；一個(gè)電壓組；固定輸入延遲 3.2 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)
• DI 16x230VAC BA;
  16 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 230 V DC 信號(hào)；低電平有效；一個(gè)電壓組；固定輸入延遲 20 ms；輸入類型 1 (IEC 61131)

提供了以下寬度為 25 mm 的數(shù)字量輸入模塊：

• DI 16x24VDC BA;
  16 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號(hào)；漏型輸入；一個(gè)電壓組；固定輸入延遲 3.2 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)
• DI 32x24VDC BA;
  32 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號(hào)；漏型輸入；一個(gè)電壓組；固定輸入延遲 3.2 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)

• 用一個(gè)螺絲安裝在 S7-1500 安裝導(dǎo)軌上
• 35 mm 模塊 采用螺釘型端子或推入式端子的標(biāo)準(zhǔn)化 40 針前連接器（不能用于 25 mm 模塊）
• 25 mm 模塊 采用推入式端子的標(biāo)準(zhǔn)化 40 針前連接器（不能用于 35 mm 模塊）
• 標(biāo)準(zhǔn)化、協(xié)調(diào)型前連接器針腳分配，更便于接線
• 可連接芯線截面積0.25 mm² 至 1.5 mm²（AWG24 至 16）
• 集成式電壓橋接件，用于靈活形成電壓組(僅 35 mm 模塊)
• 前連接器的預(yù)接線位置
• 前蓋帶有可擴(kuò)充的電纜室，即使完全接線時(shí)也如此
• 模塊正面的清晰標(biāo)簽
  • 模塊類型
  • 訂貨號(hào)
  • 硬件和固件型號(hào)
  • 通道編號(hào)標(biāo)簽
  • 電纜連接圖

含在供貨范圍之內(nèi)：

• 用于手工貼標(biāo)簽的一個(gè)標(biāo)簽條
• 一個(gè) U 型連接器
• 印制有文字的前門
• 前連接器（(僅 25 mm 模塊）

模擬量輸入模塊可以記錄壓力或溫度等過(guò)程信號(hào)，并以數(shù)字形式（16 位形式）將它們傳送給控制器。這些模塊適用于測(cè)量電流（2 線制和 4 線制傳感器）、電壓和電阻，并適合連接電阻溫度計(jì)和熱電偶（測(cè)量類型取決于模塊）。

提供有以下模擬量輸入模塊：

• AI 4xU/I/RTD/TC ST
  帶有 4 個(gè)通道的模擬量輸入模塊；分辨率 16 位；準(zhǔn)確度 +/-0.3%；一個(gè)電位組；共模電壓 10 V；可設(shè)置診斷參數(shù)；硬件中斷（兩個(gè)上限和下限）；在執(zhí)行期間進(jìn)行校準(zhǔn)。
  模塊寬度 25 mm
• AI 8xU/I/RTD/TC ST
  帶有 8 個(gè)通道的模擬量輸入模塊；分辨率 16 位；準(zhǔn)確度 +/-0.3%；一個(gè)電位組；共模電壓 10 V；可設(shè)置診斷參數(shù)；硬件中斷（兩個(gè)上限和下限）；在執(zhí)行期間進(jìn)行校準(zhǔn)。 
  模塊寬度 35 mm
• AI 8xU/I HS 
  模擬量輸入模塊，帶 8 個(gè)通道；分辨率 16 位；準(zhǔn)確度 +/-0.3%; 一個(gè)電壓組；共模電壓 10 V；可設(shè)置診斷參數(shù)；硬件中斷（兩個(gè)上限和下限）；8 通道高速模塊，125 μs；等時(shí)同步模式；在執(zhí)行期間進(jìn)行校準(zhǔn) 
  模塊寬度 35 mm

• 用一個(gè)螺絲安裝在 S7-1500 安裝導(dǎo)軌上
• 35 mm 模塊 采用螺釘型端子或推入式端子的標(biāo)準(zhǔn)化 40 針前連接器（不能用于 25 mm 模塊）
• 25 mm 模塊 采用推入式端子的標(biāo)準(zhǔn)化 40 針前連接器（不能用于 35 mm 模塊）
• 可連接芯線截面積 0.25 mm² - 1.5 mm²（AWG24 至 16），無(wú)論使用何種前連接器
• 前連接器的預(yù)接線位置
• 前蓋帶有可擴(kuò)充的電纜室，即使完全接線時(shí)也如此
• 集成式屏蔽
• 模塊正面的清晰標(biāo)簽
  • 模塊類型
  • 訂貨號(hào)
  • 硬件和固件型號(hào)
  • 通道編號(hào)標(biāo)簽
  • 電纜連接圖

含在供貨范圍之內(nèi)：

• 電源元件、屏蔽支架和屏蔽端子
• 用于手工貼標(biāo)簽的一個(gè)標(biāo)簽條
• 一個(gè) U 型連接器
• 印制有文字的前門

CP 440 通訊模塊通過(guò) RS 422/RS 485（X27）進(jìn)行高性能的短消息幀傳送。該特點(diǎn)可促使實(shí)現(xiàn)上述所有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。

例如，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接可用于：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 可編程邏輯控制器和非西門子控制器
• 編程器和PC機(jī)
• 機(jī)器人控制
• 掃描器，條碼閱讀器
• 測(cè)量系統(tǒng)
• 秤

RS 485 接口允許多連接 32 個(gè)通訊連接。

采用了多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，因此可與廣泛的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換：

• ASCII: 
  用于通過(guò)簡(jiǎn)單通訊協(xié)議連接到第三方系統(tǒng)，如帶有開(kāi)始和結(jié)束字符的協(xié)議或帶有塊檢查字符的協(xié)議。 接口的握手信號(hào)可被掃描，并由用戶程序來(lái)控制。
• 3964（R）： 
  用于通過(guò)已標(biāo)準(zhǔn)化和公布的西門子 3964 (R) 協(xié)議連接到西門子設(shè)備或第三方設(shè)備。 另外還采用了一個(gè)帶有默認(rèn)值的 3964(R) 驅(qū)動(dòng)程序和一個(gè)可編程 3964(R) 驅(qū)動(dòng)程序。

參數(shù)化

CP 440 通訊處理器的參數(shù)化極為簡(jiǎn)單而方便：

• 用戶可通過(guò)集成在 STEP 7 中的一個(gè)參數(shù)分配工具來(lái)指定模塊特性，例如：
  • 要使用哪個(gè)已實(shí)施協(xié)的議驅(qū)動(dòng)程序，或
  • 要使用哪些驅(qū)動(dòng)程序相關(guān)功能
• 通過(guò) CPU 進(jìn)行參數(shù)化： 
  只需將編程設(shè)備與 CPU 相連。 組態(tài)數(shù)據(jù)歸檔在一個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊中，而數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)在 CPU 中。 在更換一個(gè)模塊時(shí)，新的模塊可立即投入使用。
• 組態(tài)軟件包（光盤）： 
  含電子手冊(cè)以及用于與 CP 通訊的參數(shù)化屏幕和標(biāo)準(zhǔn)功能塊

前連接器可方便地將傳感器和執(zhí)行器連接到信號(hào)模塊上。

當(dāng)更換模板時(shí)只需拆掉前連接器。 現(xiàn)在已不再需要更換全部連線了。

為了避免在更換模塊時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，在第一次插入時(shí)，前連接器要編碼。 之后，只能插入相同類型的模塊。

可選擇的前連接器有：

• 螺釘型觸點(diǎn)，
• 簧片觸點(diǎn)
• 彈簧端子。

前連接器有：

• 螺絲型觸點(diǎn)，簧片觸點(diǎn)或彈簧端子；用于接線
• 可卸蓋子，用來(lái)保護(hù)電纜。里面有可填寫的接線圖，外面有標(biāo)簽牌
• 電纜夾
• 標(biāo)簽牌: 
  前連接器有一塊標(biāo)簽牌，蓋子里面有接線圖，外面有標(biāo)簽區(qū)。
• 編碼元件有兩部分: 
  次把前連接器插入模塊里時(shí)，一部分編碼元件插入前連接器。 另一部分留在模塊上。 之后，該前連接器只能插入帶有相應(yīng)的編碼元件的信號(hào)模塊。

• 用于SIMATIC S70-400的電源
• 將交流電壓或直流電壓轉(zhuǎn)換為所需的5V和24V工作電壓
• 輸出電流：4A、10A和20A
• 此外:
  • SIPLUS 電源 6AG1 405-0KA02-2AA0,溫度范圍 -25 至 +60 °C, 用于中等負(fù)載 (例如,氯/硫空氣中使用). 技術(shù)規(guī)范類似于 6ES7 405-0KA02-0AA0
  • SIPLUS 電源 6AG1 407-0KA02-4AA0, 用于中等負(fù)載 (例如,氯/硫空氣中使用). 技術(shù)規(guī)范類似于 6ES7 407-0KA02-0AA0
  • SIPLUS 電源 6AG1 407-0KR02-4AA0, 用于中等負(fù)載 (例如,氯/硫空氣中使用). 技術(shù)規(guī)范類似于 6ES7 407-0KR02-0AA0

電源通過(guò)背板總線向 S7-400 模塊提供 5V DC 和 24V DC 工作電壓。

電源可提供85到264V的交流電壓和19.2到300V的直流電壓。

每個(gè)機(jī)架需要一個(gè)電源模塊。
例外：
利用帶有電流傳輸?shù)慕涌?，中央控制器中的電源模塊也向擴(kuò)展單元中的所有模塊供電。

傳感器和執(zhí)行器用的負(fù)載電壓必須單獨(dú)提供。

此外，還有為標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)和故障安全型 H 系統(tǒng)供電的電源（冗余電源）。

電源模塊插在支架的左側(cè)（從插槽 1 開(kāi)始）。根據(jù)不同型號(hào)，它們可占用插槽1到3。電源模塊是全封閉的，通過(guò)自然對(duì)流進(jìn)行冷卻。

模塊的前面包括：

• LED 顯示：
  LED 指示內(nèi)部故障、 5 V DC和24 V DC正確輸出電壓以及正確后備電池電壓。
• 故障確認(rèn)按鈕。
• 輸出電壓的通/斷開(kāi)關(guān)。
• 后備電池的電池艙（電池）
• 電池監(jiān)視開(kāi)關(guān)。
• 電源電壓選擇開(kāi)關(guān)（不適用于多種電壓范圍）。
• 電源連接。

后備電池是選件，必須另外訂購(gòu)。對(duì)于電流10 A及以上的電源，建議使用兩個(gè)后備電池。

用于 12 脈沖運(yùn)行的 SINAMICS DC MASTER

對(duì)于 12 脈沖運(yùn)行的情況，兩部 SINAMICS DC MASTER 轉(zhuǎn)換器提供 30 度偏移的電壓。該組態(tài)會(huì)降低諧波。每部 SINAMICS DC MASTER 傳輸總電流的一半。其中一部 SINAMICS DC MASTER 裝置使用閉環(huán)速度控制運(yùn)行，另一部使用閉環(huán)電流控制運(yùn)行。進(jìn)行了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，用于從第一部 SINAMICS DC MASTER 向第二部傳輸電流設(shè)置值。

用于 12 脈沖運(yùn)行的直流電路中需要平波電抗器。

計(jì)算平波電抗器

• 兩部變頻器都需要平波電抗器。電抗器包含有一個(gè) 2 值電抗器；這意味著電抗器的自感可以限定兩個(gè)電流值。
• 電抗器根據(jù)直流電抗器電流的 rms 值確定熱規(guī)格。

計(jì)算所需的自感

1. 0.2 × I_dN (L_D1) 時(shí)的電抗器電感

2. I_dmax (L_D2) 時(shí)的電抗器電感

• 50 Hz 線路頻率下的電感

L_D1 = 0.296 × 10^-3 × V_di/(0.2 × I_dN)

L_D2 = 0.296 × 10^-3 × V_di/(0.33 × I_dmax)

• 60 Hz 線路頻率下的電感

L_D1 = 0.24 × 10^-3 × V_di/(0.2 × I_dN)

L_D2 = 0.24 × 10^-3 × V_di/(0.33 × I_dmax)

L = 電感，[H]

I_dN 直流電機(jī)的額定直流電流的一半

I_dmax 直流電機(jī)的大電流的一半

V_di = 1.35 × V_N

V_N 額定電源電壓

12 脈沖運(yùn)行

EMC 符合性安裝說(shuō)明

這些安裝說(shuō)明沒(méi)有聲明包含所有的裝置細(xì)節(jié)和版本信息，也沒(méi)有聲明考慮到了全部可能的運(yùn)行情況和應(yīng)用情況。

對(duì)于針對(duì)您的特定應(yīng)用沒(méi)有獲得足夠的詳細(xì)信息無(wú)法處理的情況，可以向西門子地區(qū)辦事處的聯(lián)絡(luò)人員咨詢其他信息或具體的問(wèn)題。

這些安裝說(shuō)明的內(nèi)容不會(huì)形成或修改之前或現(xiàn)有的合同、協(xié)議或法律關(guān)系。特定的銷售合同表達(dá)了西門子 AG 公司總體義務(wù)。西門子 AG 公司只接受合同中規(guī)定的擔(dān)保。這些安裝說(shuō)明中包含的任何聲明不構(gòu)成新的擔(dān)保條款，也不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的擔(dān)保條款造成改動(dòng)。

有關(guān) EMC 的基本信息

什么是 EMC

EMC 是“電磁兼容性”的縮寫，描述了一件設(shè)備在電磁環(huán)境中能夠良好工作，而且不對(duì)環(huán)境中的其他設(shè)備造成不可接受的干擾的能力。因此，各種裝置都應(yīng)該相互干擾。

根據(jù) EMC 指令，SINAMICS DC MASTER 裝置根本不能表述成裝置，二只能描述成設(shè)計(jì)用于安裝在整個(gè)系統(tǒng)或整個(gè)工廠中的“組件”。但是為了澄清，在許多情況下使用了“裝置”（unit）這一統(tǒng)稱。

干擾輻射和抗干擾

EMC 取決于裝置在環(huán)境中表現(xiàn)出的兩種特性：干擾輻射和抗干擾性電氣裝置可以是干擾源（發(fā)射器），也可以是潛在的敏感設(shè)備（接收器）。

當(dāng)現(xiàn)有的干擾源不會(huì)破壞潛在的敏感設(shè)備的功能時(shí)，才能確保滿足電磁兼容性。

有些設(shè)備甚至可能同時(shí)是干擾源和潛在的敏感設(shè)備：例如，變頻器裝置的電源部分應(yīng)該被視為一個(gè)干擾源，而控制裝置可以被看做是潛在的敏感設(shè)備。

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) EN 61800-3

對(duì)“變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)”的電磁兼容性要求在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) EN 61800-3 進(jìn)行了說(shuō)明。變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（或電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) PDS）由驅(qū)動(dòng)變頻器和電機(jī)（含電纜）組成。被驅(qū)動(dòng)機(jī)器不構(gòu)成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分。EN 61800-3 標(biāo)準(zhǔn)定義了與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)位置有關(guān)的不同極限值，稱為第一和第二環(huán)境。

住宅建筑物或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接連接到公共低壓供電而沒(méi)有使用中間變壓器的場(chǎng)所定義為第一環(huán)境。

第二環(huán)境一詞是指居住區(qū)以外的所有場(chǎng)所。它們基本上都是通過(guò)自己的變壓器由中壓電網(wǎng)供電的工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域。

第一和第二環(huán)境的定義

根據(jù)所處位置和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需電力，標(biāo)準(zhǔn) EN 61800-3 Ed.2 中定義了四個(gè)不同類別：

類別 C1： 額定電壓 < 1 000 V 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可在第一環(huán)境中不受限制地使用。

類別 C2：額定電壓 < 1 000 V 的定速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在第二環(huán)境中使用。如果驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由合格的人員進(jìn)行購(gòu)買和安裝，也可以在第一環(huán)境中使用。必須要遵守制造商提供的警告信息和安裝說(shuō)明。

類別 C3：額定電壓 < 1 000 V 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，只能在第二環(huán)境中使用。

類別 C4：額定電壓 ≥ 1000 V 或額定電流 ≥ 400 A，可在第二環(huán)境中的復(fù)雜系統(tǒng)中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

下圖顯示了四個(gè)類別是如何分配用于第一和第二環(huán)境的：

類別 C1 到 C4 的定義

SINAMICS DC MASTER 裝置幾乎總是可以用在第二環(huán)境中（類別 C3 和 C4）。

當(dāng)用在 C2 類的系統(tǒng)中時(shí)，需要配備無(wú)線干擾抑制濾波器和換相電抗器。

SINAMICS DC MASTER 滿足 EN 61800-3 標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)第二環(huán)境的抗干擾要求，因而也滿足要求更低的第一環(huán)境要求。

標(biāo)準(zhǔn) EN 55011

某些條件下，要求滿足標(biāo)準(zhǔn)EN 55011。它限定了工業(yè)和住宅環(huán)境中干擾發(fā)射的極限值。在標(biāo)準(zhǔn)化的條件下，在線路通電連接上測(cè)得的傳導(dǎo)干擾值被稱為干擾電壓；而測(cè)得的電磁輻射干擾被稱為無(wú)線干擾。

該標(biāo)準(zhǔn)定義了“A1和敗癇1極限值，對(duì)于干擾電壓來(lái)說(shuō)，它們是指”150 kHz - 30 MHz 的范圍；而對(duì)于無(wú)線干擾來(lái)說(shuō)，是 30 MHz - 2 GHz 范圍。由于 SINAMICS DC MASTER 變頻器裝置用在工業(yè)一個(gè)用中，它們受極限值“A1”限制。為了達(dá)到極限值“A1”， SINAMICS DC MASTER 裝置必須配備外部無(wú)線干擾抑制濾波器和換相電抗器。

SINAMICS DC MASTER，工業(yè)應(yīng)用

工業(yè)應(yīng)用要求裝置能夠表現(xiàn)出極高等級(jí)的抗干擾性，但是相比之下載干擾輻射等級(jí)方面的要求要低得多。

SINAMICS DC MASTER 變頻器裝置時(shí)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器（如接觸器和開(kāi)關(guān)）的組件。合格的人員必須把它們整合到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中才能使用，系統(tǒng)低標(biāo)準(zhǔn)也要包含變頻器裝置、電機(jī)電纜和電機(jī)。大多數(shù)情況下還需要換相電抗器和保險(xiǎn)。因此，是否需要遵守極限值由正確已安裝組件決定。將干擾輻射等級(jí)限制在極限值“A1內(nèi)不僅需要變頻器本身，至少還需要無(wú)線干擾抑制濾波器和換相電抗器?！睕](méi)有無(wú)線干擾抑制濾波器，SINAMICS DC MASTER 變頻器裝置的干擾輻射等級(jí)會(huì)超過(guò)EN 55011 規(guī)定的極限值“A1”。

如果驅(qū)動(dòng)器形成了工廠或系統(tǒng)的組成部分，它初不需要滿足任何干擾輻射要求。但是，EMC 法規(guī)沒(méi)有規(guī)定工廠或系統(tǒng)作為一個(gè)整體必須與自己的環(huán)境電磁兼容。

如果工廠或系統(tǒng)中所有的控制組件（例如 PLC）都表現(xiàn)出適合工業(yè)應(yīng)用的抗干擾等級(jí)，則沒(méi)有必要讓每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都符合限制值“A1”。

無(wú)接地線供電

在一些工業(yè)領(lǐng)域中為了提高工廠的可用性，會(huì)使用無(wú)接地線供電（IT 線供電）。在發(fā)生接地故障時(shí)，沒(méi)有故障電流，工廠可以繼續(xù)生產(chǎn)。但是，與無(wú)線干擾抑制濾波器相配合，在發(fā)生故障時(shí)，故障電流會(huì)引起驅(qū)動(dòng)器關(guān)斷，或者甚至損壞無(wú)線干擾抑制濾波器。因此，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有對(duì)這種線路供電定義任何極限值。從經(jīng)濟(jì)角度看，在供電變壓器的接地的原邊應(yīng)該考慮必要的 EMC 符合性。

EMC 的規(guī)劃

如果兩部裝置不電磁兼容性，您可以降低干擾源的干擾發(fā)射等級(jí)或者提高潛在的敏感設(shè)備的抗干擾等級(jí)。

干擾源一般是高功耗的電力電子裝置。要降低它們的干擾輻射等級(jí)，需要復(fù)雜的濾波器。潛在的敏感設(shè)備通常是控制裝置或傳感器，包括它們的求值電路。提高低額定功率的裝置的抗干擾能力涉及的成本更低一些。這意味著從經(jīng)濟(jì)的角度看，提高抗干擾性對(duì)于工業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)比降低干擾輻射等級(jí)是成本更有利的方案。例如，要維持 EN 55011 的極限值等級(jí) A1，150 到 500 kHz 之間線路供電連接點(diǎn)無(wú)線干擾電壓可以大達(dá)到79 dB (μV)，而在500 kHz 到 30 MHz 之間，大值可達(dá)到 73 dB (μV) (9 或 4.5 mV)。

在工業(yè)應(yīng)用中，裝置間的 EMC 應(yīng)該基于仔細(xì)的平衡干擾輻射等級(jí)和抗干擾等級(jí)。

獲得 EMC 符合性經(jīng)濟(jì)有效的措施是在物理上對(duì)干擾源和潛在的敏感設(shè)備進(jìn)行隔離——假定您在機(jī)器/工廠的設(shè)計(jì)階段就考慮到了這種方案。首先，有必要確定是否使用的設(shè)備是潛在的干擾源或者潛在的敏感設(shè)備。在這種情況下，例如變頻器裝置和接觸器可以被算作干擾源。而潛在的敏感設(shè)備包括 PLC、編碼器、傳感器等等。

控制機(jī)柜中的組件（干擾源和潛在敏感設(shè)備）必須進(jìn)行物理隔離，通過(guò)隔板，或者在必要情況下把它們安裝在金屬外殼里。

符合 EMC 的驅(qū)動(dòng)器安裝（安裝說(shuō)明）

一般信息

不僅僅是驅(qū)動(dòng)器會(huì)工作在各種各樣的環(huán)境中，而且所使用的電氣組件（控制和開(kāi)關(guān)模式電源等等）在抗干擾能力和干擾輻射等級(jí)方面差別也會(huì)很大，這就意味著對(duì)各種安裝準(zhǔn)則都需要進(jìn)行部分的折中。因此，假定進(jìn)行獨(dú)立的測(cè)量，就可能根據(jù)實(shí)際情況對(duì) EMC 規(guī)定有一定的偏離。

為了確保您用在惡劣的電氣環(huán)境中的控制機(jī)柜能夠?qū)崿F(xiàn)電磁兼容性（EMC），在建設(shè)和設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該遵守相關(guān)的法律團(tuán)體要求的標(biāo)準(zhǔn)，以及以下列出的 EMC 規(guī)定。

規(guī)定 1 到 10 普遍有效。規(guī)定 11 到 15 必須遵守，以便滿足干擾輻射標(biāo)準(zhǔn)。

針對(duì)符合 EMC 的安裝的規(guī)定

規(guī)定 1
控制機(jī)柜的所有金屬部件都要通過(guò)大面積接觸互聯(lián)進(jìn)行良好的電氣連接（不得在漆面上噴涂?。?。如果有必要，應(yīng)使用接觸圈或鋸齒墊圈。機(jī)柜門必須使用短的接地條連接到機(jī)柜上（在頂部、中間和底部）。

規(guī)定 2
在機(jī)柜中以及相鄰機(jī)柜（適用情況下）中的接觸器、繼電器、電磁閥、機(jī)電運(yùn)行時(shí)間計(jì)數(shù)器等等必須配備阻尼組合裝置，如 RC 元件、變阻器、二極管等等。保護(hù)電路必須直接連接到專門的線圈上。

規(guī)定 3
信號(hào)線 ¹⁾ 應(yīng)該盡可能的在機(jī)柜內(nèi)只從一個(gè)高度走線。

規(guī)定 4
同一電路中的非屏蔽線（進(jìn)出導(dǎo)線）必須可能的情況下進(jìn)行絞合，或盡量減小它們的距離，以防止形成不必要的框架天線形狀。

規(guī)定 5
在機(jī)柜地的兩端連接備用線(地 ²⁾)。這可以獲得額外的屏蔽效果。

規(guī)定 6
避免不必要的電纜過(guò)長(zhǎng)。這樣可以降低耦合電容和自感。

規(guī)定 7
如果電纜走線靠近控制機(jī)柜地，可以大大降低串?dāng)_。因此，不要隨意在機(jī)柜內(nèi)走線，而應(yīng)該盡量靠近外殼或安裝板。這也是用于備用線。

規(guī)定 8
信號(hào)線和電力線必須物理隔離（防止出現(xiàn)耦合通路?。?。必須遵守小距離 20cm 的原則。

如果對(duì)編碼器線和電機(jī)線無(wú)法進(jìn)行物理隔離，則必須使用隔板或金屬導(dǎo)管對(duì)編碼器線進(jìn)行去耦合。隔板和金屬導(dǎo)管必須進(jìn)行多點(diǎn)接地。

規(guī)定 9
數(shù)字信號(hào)線屏蔽應(yīng)在兩端接地（源和目的端），確保大接觸面積和良好的導(dǎo)電性。在屏蔽連接之間出現(xiàn)不良的等電位聯(lián)結(jié)時(shí)，可以另外用一根截面積至少為10 mm² 的等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)線與屏蔽線并聯(lián)，以便降低屏蔽線電流。一般來(lái)說(shuō)，屏蔽也可以多點(diǎn)連接到機(jī)柜外殼（地）。屏蔽可以甚至可以在控制機(jī)柜外連接多次。

應(yīng)該避免使用薄片型屏蔽，它們的效果至少比編織屏蔽低 5 倍。

規(guī)定 10
如果等電位聯(lián)結(jié)良好，模擬信號(hào)線的屏蔽可以在兩端連接到地上（必須接觸面積大、導(dǎo)電性良好?。Ｈ绻薪饘俨考纪ㄟ^(guò)良好的電氣連接互聯(lián)了，而電子組件都從獨(dú)立的電源供電，則可以假定等電位聯(lián)結(jié)良好。

在一端連接屏蔽可以防止耦合低頻和電容性干擾（例如 50H在低頻干擾）。在這種情況下，屏蔽應(yīng)該連接到控制機(jī)柜上；還可以使用獨(dú)立的電線連接屏蔽。

規(guī)定 11
確保無(wú)線干擾抑制濾波器的位置靠近可疑的干擾源。濾波器必須固定在機(jī)柜外殼、安裝盤等位置上，并大面積接觸。進(jìn)線和出現(xiàn)必須物理隔離。

規(guī)定 12
必須使用無(wú)線干擾抑制濾波器，以便滿足等級(jí) A1 的極限值。其他負(fù)載必須連接上游濾波器（線路側(cè)）。

使用的控制方式以及控制柜其它方面的布線決定了是否需要額外安裝線路濾波器。

規(guī)定 13
勵(lì)磁電路中必須包含換相電抗器，用于控制勵(lì)磁電源。

規(guī)定 14
變頻器的電樞電路中必須包含換相電抗器。

規(guī)定 15
電機(jī)線不必加屏蔽。在線路供電饋線和電機(jī)線之間至少必須流出 20cm 間隙。如果有必要，應(yīng)該使用金屬隔板。

下圖所示的機(jī)柜設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)用于幫助用戶熟悉 EMC 關(guān)鍵部件。該實(shí)例沒(méi)有聲明給出了所有可能的機(jī)柜組件或設(shè)計(jì)方案。

其它細(xì)節(jié)圖顯示了總圖中沒(méi)有清晰顯示的細(xì)節(jié)，它們也可能在抑制機(jī)柜的干擾/干擾輻射等級(jí)以及處理不同的屏蔽連接技術(shù)方面發(fā)揮作用。

換相電抗器和無(wú)線干擾濾波器的布置

另一個(gè)截面圖顯示了無(wú)線干擾抑制濾波器和換相電抗器是如何布置在 SINAMICS DC MASTER 里面的。必須遵守電抗器和濾波器的安裝順序規(guī)定。線路側(cè)和裝置側(cè)的濾波器電纜必須物理隔離。

了解如何為半導(dǎo)體保護(hù)裝置選擇保險(xiǎn)的信息，請(qǐng)參考標(biāo)題為“線路熔斷器”的部分。

機(jī)柜設(shè)計(jì)舉例——使用了高電流 850 A 的SINAMICS DC MASTER

對(duì)機(jī)柜的電纜入口加屏蔽

控制柜內(nèi)部的屏蔽

用于 SINAMICS DC MASTER 勵(lì)磁電源部分的無(wú)線干擾抑制濾波器

無(wú)線電干擾抑制濾波器

屏蔽連接

屏蔽連接

(1) 銅母線上的連接端子，大電纜直徑 15 mm

(2) 銅母線上的安裝端子，大電纜直徑 10 mm

(3) 裸金屬電梳型/鋸齒母線上的金屬管或電纜扎匝

(4)  電纜支撐軌上的安裝卡，帶金屬背板

變頻器裝置組件的布置

電抗器和無(wú)線干擾濾波器的布置

(1) 勵(lì)磁電路中的換相電感根據(jù)額定電機(jī)勵(lì)磁電流確定規(guī)格。

(2) 電樞電路中的換相電抗器根據(jù)額定電機(jī)電樞電流確定規(guī)格。
線路電流是直流電流的 0.82 倍。

(3) 用于電樞電路中的無(wú)線干擾抑制濾波器根據(jù)額定電機(jī)電樞電流確定規(guī)格。
線路電流是直流電流的 0.82 倍。

(4) 用于勵(lì)磁電路的無(wú)線干擾抑制濾波器根據(jù)額定電機(jī)勵(lì)磁電流確定規(guī)格。

(5) 電子裝置電源本身不需要無(wú)線干擾抑制濾波器。
電流消耗在 400 V 時(shí)為 1A，230V 時(shí)為 2A。

(6) 如果電樞電路、勵(lì)磁電路和電子裝置電源的電源電壓相同，則用于勵(lì)磁和電子裝置電源的電壓可以從用于電樞電路的無(wú)線干擾濾波器后面提取。

¹⁾信號(hào)定義為：
數(shù)字信號(hào)線：
脈沖編碼器信號(hào)線，
串口，如 PROFIBUS-DP 或
模擬信號(hào)線，如 ± 10 V 設(shè)定值線。

²⁾一般來(lái)說(shuō)，“地”是指所有可以連接到保護(hù)導(dǎo)線上的金屬導(dǎo)電部件，例如機(jī)柜外殼、電機(jī)外殼或地基地等等。

傳感器和執(zhí)行器的新通訊標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò) IO-Link 實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)

因全集成自動(dòng)化技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的透明集成

由于具有一個(gè)革新和標(biāo)準(zhǔn)化的傳感器/執(zhí)行器接口，可通過(guò) IO-Link 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)功能進(jìn)行一致性擴(kuò)展。通過(guò)西門子公司的 IO-Link 解決方案，可在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)下面以佳方式將帶有全部自身性能的傳感器和執(zhí)行器集成在全集成自動(dòng)化 (TIA) 環(huán)境中。

除過(guò)程數(shù)據(jù)外，在整個(gè)工廠范圍內(nèi)還可獲得診斷中斷和傳感器參數(shù)。這樣就加速了調(diào)試過(guò)程，提高了工廠可用性，并降低了通常因工廠中的大量傳感器和執(zhí)行器而產(chǎn)生的維護(hù)成本。由于采用集中數(shù)據(jù)管理，因此可根據(jù)需要經(jīng)常對(duì)反復(fù)進(jìn)行的傳感器或執(zhí)行器參數(shù)化進(jìn)行調(diào)整，無(wú)需對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置。更換一臺(tái)設(shè)備后，參數(shù)將被自動(dòng)重新加載，這樣就縮短了停產(chǎn)時(shí)間。由于常規(guī)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也可在 IO-Link 接口上運(yùn)行，因此與常規(guī)傳感器和執(zhí)行器的兼容性不會(huì)受到影響。

連接是通過(guò)帶有 IO-Link 端口的 ET 200S 的主站模塊、以成熟的靈活布局完成的。除了傳感器和執(zhí)行器，IO-Link現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備還提供4點(diǎn)和8點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)輸入IO-Link設(shè)備(IP67)，用于經(jīng)濟(jì)地集成到標(biāo)準(zhǔn)傳感器中。

通過(guò)將設(shè)備組態(tài)集成到 STEP 7 環(huán)境中，可以發(fā)現(xiàn)故障，并快速、輕松地將故障清除。這樣，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)的所有階段內(nèi)（組態(tài)、調(diào)試和運(yùn)行）的效率都得到提高。

工程組態(tài)軟件

降低工程組態(tài)成本

• 采用集中數(shù)據(jù)管理，并可重復(fù)傳感器和執(zhí)行器參數(shù)，組態(tài)更加快速
• 在 STEP 7 中進(jìn)行集中組態(tài)和數(shù)據(jù)管理，大大削減了參數(shù)化工具的數(shù)目
• 采用定義的行規(guī)，設(shè)備的集成更加容易
• 實(shí)現(xiàn)高靈活性：通過(guò)采用 IODD 標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放式 IO-Link 解決方案，可以與 GSD 相同的方式來(lái)集成第三方設(shè)備
• 通過(guò)保留成熟拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和與常規(guī)連接方法的兼容性來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)

調(diào)試

調(diào)試時(shí)間縮短

• 采用標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)屏蔽三線制連接，可一致性地連接各種傳感器和執(zhí)行器，接線開(kāi)銷大大降低
• 無(wú)需單獨(dú)進(jìn)行參數(shù)化，節(jié)省時(shí)間；可針對(duì)相同設(shè)備組態(tài)來(lái)復(fù)制參數(shù)
• 參數(shù)化因集中數(shù)據(jù)管理而變得簡(jiǎn)單 - 無(wú)需對(duì)傳感器和執(zhí)行器反復(fù)進(jìn)行預(yù)設(shè)置
• 可對(duì)設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯與示教，因此傳感器/執(zhí)行器的參數(shù)化十分靈活

操作和維護(hù)

工廠可用性提高

• IO-Link 標(biāo)準(zhǔn)可集成到全集成自動(dòng)化環(huán)境中，因此可取得直至現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的高透明度
• 針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行集中參數(shù)與配方管理，縮短了轉(zhuǎn)換時(shí)間
• 可實(shí)現(xiàn)直至現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的工廠范圍診斷和快速故障清除，并通過(guò)針對(duì)傳感器和執(zhí)行器采取預(yù)防性維護(hù)而在故障之前報(bào)告和顯示消息，因此停產(chǎn)時(shí)間縮短
• 通過(guò)在運(yùn)行過(guò)程中交換設(shè)備而簡(jiǎn)便清除故障，無(wú)需重新參數(shù)化，因?yàn)?PLC 中提供了集成的參數(shù)存儲(chǔ)器
• 西門子系統(tǒng)中的組件具有可靠性，因?yàn)樗鼈兙?jīng)過(guò)全面的系統(tǒng)測(cè)試

在工業(yè)通信領(lǐng)域中，無(wú)線通信開(kāi)創(chuàng)了全新的應(yīng)用遠(yuǎn)景 - 自工廠部分現(xiàn)代化改造，直至復(fù)雜物流或生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)計(jì)。
基于工業(yè)無(wú)線遠(yuǎn)程控制、工業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)和 WirelessHART，西門子公司利用工業(yè)無(wú)線通信技術(shù)針推出了高可靠性自動(dòng)化解決方案。

采用 IWLAN 實(shí)現(xiàn)可靠的無(wú)線通信

無(wú)線遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò) - 低成本、多功能的遠(yuǎn)距離無(wú)線技術(shù)

無(wú)線遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)為用戶帶來(lái)了難以計(jì)數(shù)的好處，例如，水/廢水處理業(yè)彼此遠(yuǎn)離的工廠區(qū)段之間的連續(xù)通信、在地球的另一側(cè)高速地遠(yuǎn)程訪問(wèn)需要維護(hù)的機(jī)器和設(shè)備。得益于遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)或 HMI/SCADA 系統(tǒng)集成了該技術(shù)，通過(guò)移動(dòng)無(wú)線設(shè)備可以隨時(shí)訪問(wèn)傳輸過(guò)來(lái)的過(guò)程數(shù)據(jù)。

工業(yè)無(wú)線局域網(wǎng) - 靈活的工廠級(jí)無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施

無(wú)線解決方案日益成為機(jī)器和設(shè)備中理所當(dāng)然的組成部分。在對(duì)數(shù)據(jù)通信具備高要求的場(chǎng)合，工業(yè)無(wú)線 LAN（IWLAN）對(duì)例如確定性無(wú)線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) PROFINET 等創(chuàng)新技術(shù)提供了有力的支撐。得益于使用了 PROFIsafe via IWLAN，PROFINET 開(kāi)創(chuàng)了全新的應(yīng)用遠(yuǎn)景 - 自高效工程設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)解決方案，直至與安全相關(guān)的任務(wù)。
此外，IWLAN 基礎(chǔ)設(shè)施也可以用于例如視頻監(jiān)控等的其它應(yīng)用。

無(wú)線 HART - 無(wú)線連接過(guò)程儀表

WirelessHART 是一種開(kāi)放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)旨于解決過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備對(duì)無(wú)線通信的特殊要求。它完全滿足了與可靠性、信息安全性、經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)級(jí)用戶操作友好性等相關(guān)的全部特定要求。目前，全球已經(jīng)安裝了 3000 萬(wàn)臺(tái)以上 HART 技術(shù)設(shè)備。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)智能過(guò)程儀表來(lái)說(shuō)，HART 技術(shù)是常用的通信協(xié)議。WirelessHART 后向兼容于有線 HART 技術(shù)，因此，該技術(shù)為硬件、軟件和專家知識(shí)提供了大的安全性。

基于控制器的 IWLAN 適用于有大量網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的應(yīng)用，例如，集裝箱碼頭

無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)

• 較高的移動(dòng)性帶來(lái)較大的靈活性，因而提高競(jìng)爭(zhēng)能力
• 維護(hù)工作得到簡(jiǎn)化，維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間降低，人員得到佳利用
• 旋轉(zhuǎn)及移動(dòng)設(shè)備或系統(tǒng)部件無(wú)磨損
• 公司所有部門范圍內(nèi)的聲音和數(shù)據(jù)集成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
• 從一個(gè)中心位置對(duì)不同的生產(chǎn)機(jī)器進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷從而降低了維護(hù)成本
• 易于訪問(wèn)難于接觸的裝置，無(wú)需復(fù)雜連線