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SIMATIC S7-400 具有兩種不同的通訊接口:
可為您提供下列通訊模板:
CP 440 通訊模塊通過 RS 422/RS 485(X27)進行高性能的短消息幀傳送。該特點可促使實現(xiàn)上述所有點對點連接。
例如,點對點連接可用于:
RS 485 接口允許多連接 32 個通訊連接。
采用了多種標準協(xié)議,因此可與廣泛的節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換:
CP 440 通訊處理器的參數(shù)化極為簡單而方便:
前連接器可方便地將傳感器和執(zhí)行器連接到信號模塊上。
當更換模板時只需拆掉前連接器。 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發(fā)生錯誤,在第一次插入時,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:
前連接器有:
電源通過背板總線向 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。
每個機架需要一個電源模塊。
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展單元中的所有模塊供電。
傳感器和執(zhí)行器用的負載電壓必須單獨提供。
此外,還有為標準系統(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 開始)。根據(jù)不同型號,它們可占用插槽1到3。電源模塊是全封閉的,通過自然對流進行冷卻。
模塊的前面包括:
后備電池是選件,必須另外訂購。對于電流10 A及以上的電源,建議使用兩個后備電池。
使用 SinaSave 能效工具,可根據(jù)具體使用條件計算潛在能量節(jié)約和分攤時間,因而在做出有關(guān)節(jié)能技術(shù)的角色方面提供實用幫助。
使用 SinaSave V6.0 及更高版本時,可以圖形方式顯示待比較的傳動系統(tǒng)以及相關(guān)傳動組件參數(shù)。附加的擴展功能包括:可針對不同控制類型和全面的產(chǎn)品組合進行各種比較,用于實現(xiàn)泵和風機應(yīng)用中的驅(qū)動解決方案。除 SIMOTICS 電機和 SINAMICS 驅(qū)動器外,該產(chǎn)品線還包括 SIRIUS 控制產(chǎn)品,可進行全面比較,滿足具體要求。
SinaSave 提供了多種比較方式:
SinaSave 可按以下方式對產(chǎn)品和系統(tǒng)進行各種比較
驅(qū)動技術(shù)組態(tài)工具配置 (DT) Configurator 有助于用戶針對具體應(yīng)用配置佳驅(qū)動技術(shù)產(chǎn)品,包括減速機、電機、變頻器和相關(guān)選件和組件,以及控制器、軟件授權(quán)和連接技術(shù)。無論是否詳細了解產(chǎn)品:預選產(chǎn)品組,通過選擇菜單進行導航,通過輸入產(chǎn)品編號直接選擇產(chǎn)品,快速、高效和方便的組態(tài)。
此外,還可以在 DT Configurator 中選擇內(nèi)容豐富的文檔,包括技術(shù)數(shù)據(jù)表、2D尺寸圖/ 3D CAD模型、操作說明、等。通過簡單地將部件清單傳送到工業(yè)產(chǎn)品網(wǎng)上商城的購物車,可立即訂購。
對于 12 脈沖運行的情況,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)速度控制運行,另一部使用閉環(huán)電流控制運行。進行了點對點連接,用于從第一部 SINAMICS DC MASTER 向第二部傳輸電流設(shè)置值。
用于 12 脈沖運行的直流電路中需要平波電抗器。
計算平波電抗器
計算所需的自感
1. 0.2 × IdN (LD1) 時的電抗器電感
2. Idmax (LD2) 時的電抗器電感
LD1 = 0.296 × 10-3 × Vdi/(0.2 × IdN)
LD2 = 0.296 × 10-3 × Vdi/(0.33 × Idmax)
LD1 = 0.24 × 10-3 × Vdi/(0.2 × IdN)
LD2 = 0.24 × 10-3 × Vdi/(0.33 × Idmax)
L = 電感,[H]
IdN 直流電機的額定直流電流的一半
Idmax 直流電機的大電流的一半
Vdi = 1.35 × VN
VN 額定電源電壓
12 脈沖運行
這些安裝說明沒有聲明包含所有的裝置細節(jié)和版本信息,也沒有聲明考慮到了全部可能的運行情況和應(yīng)用情況。
對于針對您的特定應(yīng)用沒有獲得足夠的詳細信息無法處理的情況,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題。
這些安裝說明的內(nèi)容不會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)定的擔保。這些安裝說明中包含的任何聲明不構(gòu)成新的擔保條款,也不會對現(xiàn)有的擔保條款造成改動。
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)計用于安裝在整個系統(tǒng)或整個工廠中的“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)。
當現(xiàn)有的干擾源不會破壞潛在的敏感設(shè)備的功能時,才能確保滿足電磁兼容性。
有些設(shè)備甚至可能同時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)品標準 EN 61800-3
對“變速驅(qū)動系統(tǒng)”的電磁兼容性要求在產(chǎn)品標準 EN 61800-3 進行了說明。變速驅(qū)動系統(tǒng)(或電力驅(qū)動系統(tǒng) PDS)由驅(qū)動變頻器和電機(含電纜)組成。被驅(qū)動機器不構(gòu)成驅(qū)動系統(tǒng)的一部分。EN 61800-3 標準定義了與驅(qū)動系統(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)動系統(tǒng)直接連接到公共低壓供電而沒有使用中間變壓器的場所定義為第一環(huán)境。
第二環(huán)境一詞是指居住區(qū)以外的所有場所。它們基本上都是通過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)動系統(tǒng)所需電力,標準 EN 61800-3 Ed.2 中定義了四個不同類別:
類別 C1: 額定電壓 < 1 000 V 的驅(qū)動系統(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)動系統(tǒng),在第二環(huán)境中使用。如果驅(qū)動系統(tǒng)由合格的人員進行購買和安裝,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明。
類別 C3:額定電壓 < 1 000 V 的驅(qū)動系統(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)境中的復雜系統(tǒng)中使用的驅(qū)動系統(tǒng)。
下圖顯示了四個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)。
當用在 C2 類的系統(tǒng)中時,需要配備無線干擾抑制濾波器和換相電抗器。
SINAMICS DC MASTER 滿足 EN 61800-3 標準中有關(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。
標準 EN 55011
某些條件下,要求滿足標準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。在標準化的條件下,在線路通電連接上測得的傳導干擾值被稱為干擾電壓;而測得的電磁輻射干擾被稱為無線干擾。
該標準定義了“A1和敗癇1極限值,對于干擾電壓來說,它們是指”150 kHz - 30 MHz 的范圍;而對于無線干擾來說,是 30 MHz - 2 GHz 范圍。由于 SINAMICS DC MASTER 變頻器裝置用在工業(yè)一個用中,它們受極限值“A1”限制。為了達到極限值“A1”, SINAMICS DC MASTER 裝置必須配備外部無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)出極高等級的抗干擾性,但是相比之下載干擾輻射等級方面的要求要低得多。
SINAMICS DC MASTER 變頻器裝置時電動驅(qū)動器(如接觸器和開關(guān))的組件。合格的人員必須把它們整合到驅(qū)動系統(tǒng)中才能使用,系統(tǒng)低標準也要包含變頻器裝置、電機電纜和電機。大多數(shù)情況下還需要換相電抗器和保險。因此,是否需要遵守極限值由正確已安裝組件決定。將干擾輻射等級限制在極限值“A1內(nèi)不僅需要變頻器本身,至少還需要無線干擾抑制濾波器和換相電抗器?!睕]有無線干擾抑制濾波器,SINAMICS DC MASTER 變頻器裝置的干擾輻射等級會超過EN 55011 規(guī)定的極限值“A1”。
如果驅(qū)動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)沒有規(guī)定工廠或系統(tǒng)作為一個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,則沒有必要讓每個驅(qū)動器都符合限制值“A1”。
無接地線供電
在一些工業(yè)領(lǐng)域中為了提高工廠的可用性,會使用無接地線供電(IT 線供電)。在發(fā)生接地故障時,沒有故障電流,工廠可以繼續(xù)生產(chǎn)。但是,與無線干擾抑制濾波器相配合,在發(fā)生故障時,故障電流會引起驅(qū)動器關(guān)斷,或者甚至損壞無線干擾抑制濾波器。因此,產(chǎn)品標準沒有對這種線路供電定義任何極限值。從經(jīng)濟角度看,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)射等級或者提高潛在的敏感設(shè)備的抗干擾等級。
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,需要復雜的濾波器。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)濟的角度看,提高抗干擾性對于工業(yè)應(yīng)用來說比降低干擾輻射等級是成本更有利的方案。例如,要維持 EN 55011 的極限值等級 A1,150 到 500 kHz 之間線路供電連接點無線干擾電壓可以大達到79 dB (μV),而在500 kHz 到 30 MHz 之間,大值可達到 73 dB (μV) (9 或 4.5 mV)。
在工業(yè)應(yīng)用中,裝置間的 EMC 應(yīng)該基于仔細的平衡干擾輻射等級和抗干擾等級。
獲得 EMC 符合性經(jīng)濟有效的措施是在物理上對干擾源和潛在的敏感設(shè)備進行隔離——假定您在機器/工廠的設(shè)計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。
控制機柜中的組件(干擾源和潛在敏感設(shè)備)必須進行物理隔離,通過隔板,或者在必要情況下把它們安裝在金屬外殼里。
一般信息
不僅僅是驅(qū)動器會工作在各種各樣的環(huán)境中,而且所使用的電氣組件(控制和開關(guān)模式電源等等)在抗干擾能力和干擾輻射等級方面差別也會很大,這就意味著對各種安裝準則都需要進行部分的折中。因此,假定進行獨立的測量,就可能根據(jù)實際情況對 EMC 規(guī)定有一定的偏離。
為了確保您用在惡劣的電氣環(huán)境中的控制機柜能夠?qū)崿F(xiàn)電磁兼容性(EMC),在建設(shè)和設(shè)計階段就應(yīng)該遵守相關(guān)的法律團體要求的標準,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準。
針對符合 EMC 的安裝的規(guī)定
規(guī)定 1
控制機柜的所有金屬部件都要通過大面積接觸互聯(lián)進行良好的電氣連接(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。機柜門必須使用短的接地條連接到機柜上(在頂部、中間和底部)。
規(guī)定 2
在機柜中以及相鄰機柜(適用情況下)中的接觸器、繼電器、電磁閥、機電運行時間計數(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。保護電路必須直接連接到專門的線圈上。
規(guī)定 3
信號線 1) 應(yīng)該盡可能的在機柜內(nèi)只從一個高度走線。
規(guī)定 4
同一電路中的非屏蔽線(進出導線)必須可能的情況下進行絞合,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長。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柜地,可以大大降低串擾。因此,不要隨意在機柜內(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。
如果對編碼器線和電機線無法進行物理隔離,則必須使用隔板或金屬導管對編碼器線進行去耦合。隔板和金屬導管必須進行多點接地。
規(guī)定 9
數(shù)字信號線屏蔽應(yīng)在兩端接地(源和目的端),確保大接觸面積和良好的導電性。在屏蔽連接之間出現(xiàn)不良的等電位聯(lián)結(jié)時,可以另外用一根截面積至少為10 mm2 的等電位聯(lián)結(jié)導線與屏蔽線并聯(lián),以便降低屏蔽線電流。一般來說,屏蔽也可以多點連接到機柜外殼(地)。屏蔽可以甚至可以在控制機柜外連接多次。
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,模擬信號線的屏蔽可以在兩端連接到地上(必須接觸面積大、導電性良好?。?。如果所有金屬部件都通過良好的電氣連接互聯(lián)了,而電子組件都從獨立的電源供電,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)該連接到控制機柜上;還可以使用獨立的電線連接屏蔽。
規(guī)定 11
確保無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柜外殼、安裝盤等位置上,并大面積接觸。進線和出現(xiàn)必須物理隔離。
規(guī)定 12
必須使用無線干擾抑制濾波器,以便滿足等級 A1 的極限值。其他負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
勵磁電路中必須包含換相電抗器,用于控制勵磁電源。
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
電機線不必加屏蔽。在線路供電饋線和電機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。
下圖所示的機柜設(shè)計設(shè)計用于幫助用戶熟悉 EMC 關(guān)鍵部件。該實例沒有聲明給出了所有可能的機柜組件或設(shè)計方案。
其它細節(jié)圖顯示了總圖中沒有清晰顯示的細節(jié),它們也可能在抑制機柜的干擾/干擾輻射等級以及處理不同的屏蔽連接技術(shù)方面發(fā)揮作用。
換相電抗器和無線干擾濾波器的布置
另一個截面圖顯示了無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。
了解如何為半導體保護裝置選擇保險的信息,請參考標題為“線路熔斷器”的部分。
機柜設(shè)計舉例——使用了高電流 850 A 的SINAMICS DC MASTER
對機柜的電纜入口加屏蔽
控制柜內(nèi)部的屏蔽
用于 SINAMICS DC MASTER 勵磁電源部分的無線干擾抑制濾波器
無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
電抗器和無線干擾濾波器的布置
(1) 勵磁電路中的換相電感根據(jù)額定電機勵磁電流確定規(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線干擾抑制濾波器根據(jù)額定電機電樞電流確定規(guī)格。
線路電流是直流電流的 0.82 倍。
(4) 用于勵磁電路的無線干擾抑制濾波器根據(jù)額定電機勵磁電流確定規(guī)格。
(5) 電子裝置電源本身不需要無線干擾抑制濾波器。
電流消耗在 400 V 時為 1A,230V 時為 2A。
(6) 如果電樞電路、勵磁電路和電子裝置電源的電源電壓相同,則用于勵磁和電子裝置電源的電壓可以從用于電樞電路的無線干擾濾波器后面提取。
1)信號定義為:
數(shù)字信號線:
脈沖編碼器信號線,
串口,如 PROFIBUS-DP 或
模擬信號線,如 ± 10 V 設(shè)定值線。
2)一般來說,“地”是指所有可以連接到保護導線上的金屬導電部件,例如機柜外殼、電機外殼或地基地等等。
導軌長度
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產(chǎn)品訂貨號
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160mm
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6ES7390-1AB60-0AA0
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482mm
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6ES7390-1AE80-0AA0
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530mm
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6ES7390-1AF30-0AA0
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830mm
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6ES7390-1AJ30-0AA0
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2000mm
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6ES7390-1BC00-0AA0
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SIRIUS 產(chǎn)品系列
創(chuàng)新解決方案的基礎(chǔ)
工業(yè)控制工程領(lǐng)域中有著很高的用戶需求:用戶需要經(jīng)濟有效的解決方案,這種解決方案可以方便地集成到控制柜、配電柜以及分布式系統(tǒng)中,并能完美地相互通信。
為滿足這種需求,西門子提供了 SIRIUS 工業(yè)控制產(chǎn)品。
SIRIUS 工業(yè)控制產(chǎn)品
SIRIUS 產(chǎn)品系列包含負載的分斷、保護和起動所需的所有產(chǎn)品。用于監(jiān)視、控制、檢測、命令及信號發(fā)送的產(chǎn)品使得這一工業(yè)控制產(chǎn)品系列變得更加完整。
樓宇控制柜應(yīng)該快捷、方便、靈活和節(jié)省空間。但如何才能同時滿足所有這些要求?是采用高達 250 kW/400 V 的的 SIRIUS 模塊化系統(tǒng),其中包括對電機和工業(yè)系統(tǒng)進行分斷、保護和起動所需的所有產(chǎn)品。
并且,SIRIUS 模塊化系統(tǒng)的所有部件都具有節(jié)省空間的設(shè)計和高靈活性,并且相互間可實現(xiàn)佳協(xié)調(diào)。配置、安裝、接線和維護極為方便,節(jié)省時間。
無論您是需要自己構(gòu)建含有電機起動保護器/斷路器、過載繼電器、接觸器或軟起動器的起動裝置,還是決定選用預組裝的起動裝置,SIRIUS 都堪稱是每種應(yīng)用的正確之選。
持續(xù)的進一步開發(fā)和定期創(chuàng)新可確保我們的客戶擁有 SIRIUS 佳配備,并獲益于節(jié)能型解決方案 - 無論現(xiàn)在還是將來。
系統(tǒng)性進一步開發(fā) – SIRIUS 創(chuàng)新產(chǎn)品
長期以來,SIRIUS 在全球范圍內(nèi)已成為工業(yè)控制產(chǎn)品的同義詞,從一開始就是這個領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)跑者。SIRIUS 模塊化系統(tǒng)由用于對電機和工業(yè)系統(tǒng)進行分斷、起動、保護和監(jiān)視的組件組成,代表著快速、靈活以及節(jié)省空間的控制柜結(jié)構(gòu)。
由于對主電路和控制電路進行了新創(chuàng)新,新的 SIRIUS 模塊化系統(tǒng)再一次加強了其地位。
始終如一的 SIRIUS 產(chǎn)品開發(fā)更好地考慮了當前市場要求,尤其是考慮了產(chǎn)品種類要少、靈活性更高以及節(jié)省成本與時間等方面的要求。對于公司而言,其優(yōu)點是生產(chǎn)效率和成本效益提高。
點擊取代了接線
在 SIRIUS 模塊化系統(tǒng)產(chǎn)品線中,您可以找到完美協(xié)調(diào)和可以靈活組合的部件,這些部件現(xiàn)在更易于安裝:只需插入到位、連接和點擊,即大功告成!
復雜的接線以及伴隨的接線錯誤已成為過去的事情。對于用戶來說,這就意味著時間與成本的顯著節(jié)約。
全面創(chuàng)新
電流高達 40 A、規(guī)格為 S00 和 S0 的 SIRIUS 模塊化系統(tǒng)在主電路和控制電路方面進行了全面改進。因此,創(chuàng)新的基本部件(如電機起動保護器和接觸器)具有眾多優(yōu)點,無論是現(xiàn)在還是將來,都可用于對裝置進行。創(chuàng)新常常體現(xiàn)在細微之處。例如,同樣的設(shè)計能夠提供更高的功率,并在基本單元中組合進多種功能,從而大大節(jié)省了空間。
同時,創(chuàng)新實現(xiàn)了極高的靈活性。無論客戶裝置是需要直接起動、可逆起動或星-三角起動,還是要將經(jīng)過測試的組合裝置或配有緊湊型起動器的“多功能合一”解決方案用于軟起動或頻繁起動,SIRIUS 模塊化系統(tǒng)均能夠勝任。
新產(chǎn)品進展中的另一個重要方面是裝置可用性的提高。將來,該模塊化系統(tǒng)中的 SIRIUS 組件甚至可用來以極低的成本對應(yīng)用進行監(jiān)視。選擇性裝置監(jiān)視會變得十分簡單 – 電流監(jiān)控繼電器直接集成在電機起動器中,或通過與 AS-Interface 或 IO-Link 之間的電機起動器連接從控制器進行組態(tài)。
這些創(chuàng)新是對今天的 S00 至 S12 模塊化系統(tǒng)(高達 250 kW/400 V)的完美低端產(chǎn)品補充,針對控制柜結(jié)構(gòu)提供了眾多新的選擇。
SIRIUS 應(yīng)用領(lǐng)域
我們可在 UL 認證方面為用戶提供支持
美國的產(chǎn)品責任法比歐洲的相應(yīng)法律要明顯嚴格。強烈建議希望將產(chǎn)品出口到北美地區(qū)的任何人都要按照 UL 標準對其產(chǎn)品進行認證,尤其是電氣設(shè)備。我們可通過廣泛的專門知識以及已通過 UL 認證的廣泛低壓控制產(chǎn)品為用戶提供支持。
什么是 UL?
UL (Underwriters Laboratories Inc.®) 是全球的產(chǎn)品安全測試與認證組織之一。它是于 1894 年由美國火災(zāi)保險集團在美國成立的非盈利獨立組織,旨在對電氣設(shè)備所帶來的火災(zāi)危險進行調(diào)查。
今天,UL 負責檢查和認證所有種類材料、部件和終產(chǎn)品的運行安全性,尤其是在發(fā)生人身傷害和形成火災(zāi)的可能性方面。UL 在多個歐洲中設(shè)有分支機構(gòu)。若要了解有關(guān)該美國機構(gòu)的詳細信息以及如何與歐洲的眾多分支機構(gòu)取得聯(lián)系,請訪問網(wǎng)址 www.ul.com。
UL 和 IEC 的定義
UL 和 IEC 從根本上是不同的。
適用于 IEC 市場的 IEC 標準僅定義了設(shè)備或系統(tǒng)的低安全要求。有關(guān)實際中如何滿足這些安全要求的技術(shù)細節(jié)由廠商負責執(zhí)行。
相比之下,適用于北美市場的指導原則要更加具體。根據(jù)標準,可對從產(chǎn)品設(shè)計和制造、應(yīng)用和安裝直至生產(chǎn)運行的整個相關(guān)過程進行監(jiān)視。
NFPA79 是適用于控制柜外部的工業(yè)機械的電氣標準。因此,它不同于控制柜標準 UL 508A,是該標準的一個對等標準。
自 1969 年以來便是一個 UL 合作伙伴
對于任何希望避免不必要的麻煩并希望節(jié)省時間與的人來說,采用像西門子這樣一個合作伙伴的專門技術(shù)不失為一個明智之舉。
從 1969 年起,我們位于 Amberg 市的生產(chǎn)設(shè)施就已經(jīng)與 Underwriters Laboratories Inc. 展開緊密合作;這個生產(chǎn)設(shè)施開發(fā)和生產(chǎn)西門子完整系列的低壓控制產(chǎn)品。
因此,我們擁有 UL 認證這一主題的全面知識:從按照 UL 標準進行生產(chǎn),直至控制柜的接線;并且,我們很高興能夠在各種培訓計劃中將這種知識傳遞給用戶。同時,我們不應(yīng)忘記西門子的其它生產(chǎn)設(shè)施處的 UL 能力(例如,位于柏林的開關(guān)柜廠以及位于 Regensburg 的電氣安裝設(shè)備工廠)。
早在產(chǎn)品開發(fā)階段,我們就不僅考慮進 IEC 指導原則,而且會考慮 UL 標準。這樣就誕生了一個內(nèi)容廣泛的產(chǎn)品線,其中包括經(jīng)過 UL 認證的低壓開關(guān)柜、控制裝置和保護電路技術(shù)產(chǎn)品。
我們的低壓控制產(chǎn)品系列可使用戶在 UL 認證方面獲得安全保障,使其能夠快速方便地組裝符合 UL 標準的控制柜。
在北美地區(qū)的樓宇中運行開關(guān)柜和控制柜的成本效益
經(jīng)過 UL 認證的 SIRIUS 產(chǎn)品和系統(tǒng)
我們的產(chǎn)品目錄中包含經(jīng)過 UL 認證的產(chǎn)品,例如:
例如,這里提供了有關(guān) UL 標準、UL 分類以及 UL 的幾個技術(shù)特殊問題的信息。
在“信息資料”(Inbation Material) →“標準與認證”(Standards and Approvals) 下面,我們總結(jié)了現(xiàn)有的產(chǎn)品和產(chǎn)品組。一個表中列出了這些產(chǎn)品應(yīng)符合的 UL 標準,并包含指向相應(yīng) UL 報告的鏈接。
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能為強大的 PLC。它可以成功實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺,其主要特點是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風扇設(shè)計和較高擴展能力,并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能,可以簡便實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),用戶操作十分方便,因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
由于具有多種性能等級的 CPU,并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊,用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)擴展時,可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展,成本不會很高。
SIMATIC S7-400 是一種通用控制器:
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中,對自動化系統(tǒng)的可用性(從而故障安全性)的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中,設(shè)備停機會產(chǎn)生極高的成本。此時,只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導致控制器的部件出現(xiàn)故障時,也能繼續(xù)運行。通過以這種方式實現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域:
訂貨數(shù)據(jù)
關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù),請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計:
通過另外使用標準模塊,可以建立一個全集成控制系統(tǒng),可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用??梢允褂孟嗤臉藴使ぞ邔φ麄€工廠進行組態(tài)和編程。
SIMATIC S7-400 有多個型號:
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進行各種組合。
系統(tǒng)包含下列組件:
根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:
擴展
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上中央控制器時,則可以對 S7-400 進行擴展:
連接類型 |
大(總)電纜長度 |
本地鏈路,具有 5-V 電源,通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實現(xiàn) |
1.5 m |
本地鏈路,無 5-V 電源,通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實現(xiàn) |
5 m |
遠程鏈路,通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實現(xiàn) |
102.25 m |
遠程鏈路,通過 IM 460-4 和 IM 461-4 實現(xiàn) |
605 m |
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項:
通過 PROFIBUS DP 進行過程通信
通過 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口(可選),可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。
以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進行連接:
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但它們僅使用也部分通過PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。
以下設(shè)備可作為從站連接:
通過多點接口 (MPI) 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
多點接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。
它用于:
通過 CP 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信(點到點)
通過 CP 441 通信處理器,可以實現(xiàn)功能強大的點到點連接。
通過 CP(PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng))實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
通過 CP 443-x 通信處理器,可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
例如包括:
SIMATIC S7-400H 包括以下組件:
中央功能采用冗余設(shè)計??蓪?I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。
通??捎玫?I/O(單側(cè)配置)
在單側(cè)配置中,I/O 模塊具有單通道設(shè)計,僅由兩個中央控制器中的一個來尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到中央控制器和/或擴展單元/分布式 I/O 設(shè)備中。
在 I/O 尋址設(shè)備工作正常的情況下,從單側(cè)讀入的信息始終提供給兩個中央控制器。發(fā)生故障時,受影響的中央控制器的 I/O 模塊將停止工作。
單側(cè)配置用于:
高可用性(切換式配置)
在切換式配置中,I/O 模塊采用單通道設(shè)計,但它們將由兩個中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。在切換式配置中運行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中。
通過 PROFIBUS DP 連接到中央控制器。
I/O 冗余
冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余 I/O 可以實現(xiàn)高程度的可用性,因為通過這種方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(xiàn)故障。
可進行實現(xiàn)以下配置:
適宜的 I/O 模塊
相互冗余的模塊必須為同一類型和設(shè)計形式(例如,均為集中式或均為分布式)。不對插槽進行規(guī)定。不過,出于可用性原因,建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用的模塊,請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。
FM 和 CP 冗余
功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用:
此時可以不同方式實現(xiàn)模塊冗余:
故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)可根據(jù)需求進行不同配置:
單通道、單側(cè) I/O,用于 S7-400F
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件:
發(fā)生故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
單通道、切換式 I/O,用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件:
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障,控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
冗余、切換式 I/O,用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件:
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)中,也可以使用標準模塊。這些設(shè)備不能與故障安全模塊在同一個 ET 200M 中一起使用。
通信
中央控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標準通信是通過 PROFIBUS DP 實現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe,可在標準數(shù)據(jù)報文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件,如專用安全總線。所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的擴展功能集成在硬件組件中,也可作為經(jīng)過認證的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點:
若需要取得安全等級 SIL 2,則無需使用隔離模塊。