西門子SITOP電源模塊6EP1333-3BA10

西門子SITOP電源模塊6EP1333-3BA10

PLC系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容 一、輸入回路的設(shè)計 1、電源回路 PLC供電電源一般為 AC85—240V（也有DC24V），適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件（如電源濾波器、1：1隔離變壓器等）。 2、PLC上DC24V電源的使用各公司 PLC產(chǎn)品上一般都有DC24V電源，但該電源容量小，為幾十毫安至幾百毫安，用其帶負(fù)載時要注意容量，同時作好防短路措施（因為該電源的過載或短路都將 影響PLC的運行）。 3、外部DC24V電源 若輸入回路有 DC24V供電的接近開關(guān)、光電開關(guān)等，而PLC上DC24V電源容量不夠時，要從外部提供DC24V電源；但該電源的“—"端不要與 PLC的 DC24V的“—"端以及“COM"端相連，否則會影響PLC的運行。 4、輸入的靈敏度各廠家對PLC的輸人端電壓和電流都有規(guī)定，如日本三菱公司F7n系列PLC的輸入值為：DC24V、7mA，啟動電流為4．5mA，關(guān) 斷電流小于1．5mA，因此，當(dāng)輸入回路串有二極管或電阻（不能*啟動），或者有并聯(lián)電阻或有漏電流時（不能*切斷），就會有誤動作，靈敏度下降，對 此應(yīng)采取措施。另一方面，當(dāng)輸入器件的輸入電流大于PLC的zui大輸入電流時，也會引起誤動作，應(yīng)采用弱電流的輸入器件，并且選用輸人為共漏型輸入的 PLC，Bp輸入元件的公共點電位相對為負(fù)，電流是流出 PLC的輸入端。 二、輸出回路的設(shè)計 1、各種輸出方式之間的比較 （1）繼電器輸出： 優(yōu)點是不同公共點之間可帶不同的交、直流負(fù)載，且電壓也可不同，帶負(fù)載電流可達(dá)2A／點；但繼電器輸出方式不適用于高頻動作的負(fù)載，這是由繼電器的壽命決 定的。其壽命隨帶負(fù)載電流的增加而減少，一般在幾十萬次至Jl百萬次之間，有的公司產(chǎn)品可達(dá)1000萬次以上，響應(yīng)時間為10ms。 （2）晶閘管輸出： 帶負(fù)載能力為0.2A/點，只能帶交流負(fù)載，可適應(yīng)高頻動作，響應(yīng)時間為1ms。 （3）晶體管輸出： zui大優(yōu)點是適應(yīng)于高頻動作，響應(yīng)時間短，一般為0.2ms左右，但它只能帶 DC 5—30V的負(fù)載，zui大輸出負(fù)載電流為0．/點，但每4點不得大于0.8A。 當(dāng)你的系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6次以下時，應(yīng)繼電器輸出，因其電路設(shè)計簡單，抗干擾和帶負(fù)載能力強(qiáng)。當(dāng)頻率為10次／min以下時，既可采用繼電器輸出 方式；也可采用PLC輸出驅(qū)動達(dá)林頓三極管（5—10A），再驅(qū)動負(fù)載，可大大減小。 2、抗干擾與外部互鎖當(dāng) PLC輸出帶感性負(fù)載，負(fù)載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊，為此，對直流感性負(fù)載應(yīng)在其旁邊并接續(xù)流二極管，對交流感性負(fù)載應(yīng)并接浪涌吸收電 路，可有效保護(hù)PLC。當(dāng)兩個物理量的輸出在PLC內(nèi)部已進(jìn)行軟件互鎖后，在PLC的外部也應(yīng)進(jìn)行互鎖，以加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。 3、“GOM“點的選擇不同的 PLC產(chǎn)品，其“COM"點的數(shù)量是不一樣的，有的一個“COM"點帶8個輸出點，有的帶4個輸出點，也有帶2個或1個輸出點的。當(dāng)負(fù)載的種類多，且電流 大時，采用一個“COM"點帶1—2個輸出點的 PLC產(chǎn)品；當(dāng)負(fù)載數(shù)量多而種類少時，采用一個“COM"點帶4—8個輸出點的PLC產(chǎn)品。這樣會對電路設(shè)計帶來很多方便，每個“COM"點處加一熔絲， 1—2個輸出時加2A的熔絲，4—8點輸出的加5—10A的熔絲，因 PLC內(nèi)部一般沒有熔絲。 4、PLC外部驅(qū)動電路對于 PLC輸出不能直接帶動負(fù)載的情況下，必須在外部采用驅(qū)動電路：可以用三極管驅(qū)，也可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動，同時應(yīng)采用保護(hù)電路和浪涌吸收電 路，且每路有顯示二極管（LED）指示。印制板應(yīng)做成插拔式，易于維修。 PLC的輸入輸出布線也有一定的要求，請看各公司的使用說明書。 三、擴(kuò)展模塊的選用 對于小的系統(tǒng)，如80點以內(nèi)的系統(tǒng)．一般不需要擴(kuò)展；當(dāng)系統(tǒng)較大時，就要擴(kuò)展。不同公司的產(chǎn)品，對系統(tǒng)總點數(shù)及擴(kuò)展模塊的數(shù)量都有限制，當(dāng)擴(kuò)展仍不能滿足 要求時，可采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；同時，有些廠家產(chǎn)品的個別指令不支持?jǐn)U展模塊，因此，在進(jìn)行軟件編制時要注意。當(dāng)采用溫度等模擬模塊時，各廠家也有一些規(guī)定，請 看相關(guān)的技術(shù)手冊。 各公司的擴(kuò)展模塊種類很多，如單輸入模塊、單輸出模塊、輸入輸出模塊、溫度模塊、高速輸入模塊等。 PLC的這種模塊化設(shè)計為用戶的產(chǎn)品開發(fā)提供了方便。 四、PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 當(dāng)用PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時，其難度比PLC單機(jī)控制大得多。首先你應(yīng)選用自己較熟悉的機(jī)型，對其基本指令和功能指令有較深入的了解，并且指令的執(zhí)行速度和 用戶程序存儲容量也應(yīng)仔細(xì)了解。否則，不能適應(yīng)你的實時要求，造成系統(tǒng)崩潰。另外，對通信接口、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳送速度等也要考慮。 zui后，還要向 PLC的商家尋求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和軟件及詳細(xì)的技術(shù)資料，至于選用幾層工作站，依你的系統(tǒng)大小而定。 五、軟件編制 在編制軟件前，應(yīng)首先熟悉所選用的 PLC產(chǎn)品的軟件說明書，待熟練后再編程。若用圖形編程器或軟件包編程，則可直接編程，若用手持編程器編程，應(yīng)先畫出梯形圖，然后編程，這樣可少出錯，速 度也快。編程結(jié)束后先空調(diào)程序，待各個動作正常后，再在設(shè)備上調(diào)試

SITOP 還可以地支持客戶的整個過程鏈。 例如，采用 STTOP 選擇工具和豐富的附加信息（如 3D 數(shù)據(jù)、電路圖宏、證書和可個性化配置的產(chǎn)品文檔等）可以方便地完成產(chǎn)品選型。 因此，可以非常地計劃、訂購、設(shè)計、配置和運行每個 SITOP 解決方案。

TOP 集成

工業(yè)環(huán)境中集成的電源越，其生產(chǎn)率越大。 SITOP 可以針對例如 SIMATICSINUMERIK 和 SIMOTION 等自動化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

另外，PSU8600 電源系統(tǒng)和 UPS1600 不間斷電源可*集成在 TIA 中。 可在 TIA Portal 進(jìn)行工程組態(tài)，例如，在 PROFINET 中更方便進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集成或集成全面的診斷功能。

SIMATIC S7 函數(shù)塊可以方便地集成在 STEP 7 用戶程序中；另外，還可以隨時利用 WinCC 面板實現(xiàn)操作控制和監(jiān)控。

用于控制箱的薄型電源

由于具有極為節(jié)省空間的薄型設(shè)計，這些低性能范圍的新型電源系列尤其適用于控制箱或小型控制柜中的分布式應(yīng)用。這些開關(guān)電源的特點是在整個負(fù)載范圍內(nèi)功耗較低。它們在空載運行期間的功耗極低，適合為頻繁處于待機(jī)模式的機(jī)器設(shè)備供電。SITOP PSU100C 電源具有較寬輸入范圍，適用于交流和直流電網(wǎng)；插入式端子促進(jìn)了電纜連接。
西門子正在升級其*遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)，以處理大量數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。通過其通用遠(yuǎn)程服務(wù)平臺（cRSP），西門子服務(wù)約25萬個客戶設(shè)備和系統(tǒng)，包括大型工業(yè)電機(jī)、城市交通管理用計算機(jī)、計算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)（CT）和樓宇管理系統(tǒng)。據(jù)專家介紹，到2020年互統(tǒng)的數(shù)量將翻一番，數(shù)據(jù)量預(yù)計呈指數(shù)級增長。其中，很大一部分?jǐn)?shù)據(jù)流量來源于醫(yī)療設(shè)備，單這一行業(yè)現(xiàn)在每月的數(shù)據(jù)量就以太字節(jié)計算，并且預(yù)計到2020年將增加10倍。為處理這一海量數(shù)據(jù)，西門子醫(yī)療正與其它業(yè)務(wù)部門的專家以及西門子*研究院合作，研發(fā)新一代服務(wù)平臺。

功能強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)電源單相和三相 SITOP smart 是通用型和功能強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)電源，適用于工廠機(jī)器設(shè)備。雖然結(jié)構(gòu)十分緊湊，但它們具有優(yōu)異的過載響應(yīng)：由于功率提升 150 %，可毫無問題地連接較高功耗的負(fù)載；120% 的固定過載能力為擴(kuò)展提供了功率儲備。這些電源具有高能效，能耗低，在控制柜內(nèi)的散熱量很小。要進(jìn)一步提高 24 V 電源的可用性，可將 SITOP smart 電源與緩沖、DC UPS、冗余和選擇性模塊結(jié)合使用。

單相、兩相和三相 SITOP modular 電源是可以滿足苛刻要求的工藝電源。它們具有*功能，適合在復(fù)雜工廠設(shè)備中使用。該電源輸入范圍很寬，可連接至范圍內(nèi)的幾乎任何電源系統(tǒng)，并且即使電壓波動很大，也可確保*的安全性。這些電源具有突出的過載特性：功率提升功能可在短時間內(nèi)提供高達(dá)額定電流三倍的電流，由于具有 150% 額外功率，可毫無問題地連接功耗較高的負(fù)載。在發(fā)生過載的情況，用戶可在恒電流和自動重啟之間進(jìn)行選擇。由于效率*，它們可在控制柜內(nèi)保持較低的能耗和熱量積累，緊湊的金屬外殼還可節(jié)省空間。

要進(jìn)一步提高 24 V 電源的可用性，可將 SITOP smart 電源與緩沖、DC UPS、冗余和選擇性模塊結(jié)合使用。

西門子SITOP電源模塊6EP1333-3BA10

3.2 新建Matrix矩陣
在項目組件視圖中，選擇“S7程序"右鍵選擇插入一個新的Matrix對象 。這時，可以發(fā)現(xiàn)新建的Matrix矩陣生成在Matrices文件夾下。如下圖所示。

圖4 新建Matrix矩陣

3.3 編輯Matrix屬性
在項目組件視圖中，雙擊打開新建的Matrix矩陣。并在左上角區(qū)域任意空白處雙擊， 進(jìn)入下圖的屬性對話框。在常規(guī)屬性中，編輯“標(biāo)題"、“項目"、“描述"相關(guān)信息，這些將顯示在 Safety Matrix 屬性的信息區(qū)域中。同樣，可以編輯有關(guān)此特定 Safety Matrix 的“常規(guī)注釋"。（詳細(xì)說明請參考Safety Matrix在線幫助。）
注意Matrix的循環(huán)時間，始終和所放置相關(guān)的F I/O驅(qū)動塊程序的循環(huán)時間*。

圖5 編輯Matrix屬性 (1)

定義所需的安全功能回路SIF。如下圖所示。（本例中，定義兩個SIF。）

圖6 編輯Matrix屬性 (2)

定義“安全寫"功能的相關(guān)參數(shù)以及報警相關(guān)屬性。如下圖所示。（詳細(xì)應(yīng)用請參考Safety Matrix在線幫助。）

圖7 編輯Matrix屬性 (3)

分配操作員操作權(quán)限。為Matrix分配兩個新的權(quán)限“發(fā)起者（Initiator）"和“確認(rèn)者（Confirmer）"，本例中使用了101和102號權(quán)限。如下圖所示。

圖8 編輯Matrix屬性 (4)

3.4 編輯Matrix矩陣
Matrix矩陣主要由原因行與結(jié)果列及行列交叉點組成。本例中，通過組態(tài)兩個簡單的安全功能回路，來介紹Matrix矩陣的組態(tài)過程。
? 組態(tài)Matrix矩陣原因（Cause）行
? 組態(tài)Matrix矩陣結(jié)果（Effect）列
? 組態(tài)Matrix矩陣交叉點（Intersection）

3.4.1 組態(tài)Matrix矩陣原因（Cause）行
首先，組態(tài)兩個安全功能回路的“原因（Cause）"。
雙擊矩陣的第1行。在“組態(tài)（Configure）"選項卡窗口中，定義輸入類型（數(shù)字量/模擬量）、輸入變量個數(shù)、輸入選舉類型等，并選擇所需的輸入變量，如下圖所示。

圖9 組態(tài)“原因（Cause）"行 (1)

在“選項（Options）"選項卡窗口中，定義安全功能回路、時間延時、首出報警組等。（詳細(xì)說明請參考Safety Matrix在線幫助。）

圖10 組態(tài)“原因（Cause）"行 (2)

相同方法和步驟，組態(tài)其他行“原因（Cause）"。本例中，增加第2行組態(tài)。組態(tài)模擬量輸入，并使用1oo2選舉方式（OR），設(shè)定上限與下限，以及觸發(fā)值、差異閾值、單位等。（詳細(xì)說明請參考Safety Matrix在線幫助。）

圖11 組態(tài)“原因（Cause）"行 (3)

3.4.2 組態(tài)Matrix矩陣結(jié)果（Effect）列
其次，組態(tài)兩個安全功能回路的“結(jié)果（Effect）"。
雙擊矩陣的第1列。在“組態(tài)（Configure）"選項卡窗口中，選擇所需的輸出變量，如下圖所示。

圖12 組態(tài)“結(jié)果（Effect）"列 (1)

在“選項（Options）"選項卡窗口中，定義安全功能回路、輸出延時等。如果需要，使能“Enable Process Data Pass Through"，并選擇過程控制變量（選擇External connection）。這里命名為M100CTRL，在Matrix完成傳遞后，將作為功能塊的一個輸入管腳（圖20），用于與外部基本過程控制程序的 連接。
本例中，使能了“Enable Process Data Pass Through"，用于連接“在非安全緊急狀態(tài)（正常狀態(tài)）下，來自于操作員的控制變量"。

圖13 組態(tài)“結(jié)果（Effect）"列 (2)

此外，為了使此馬達(dá)在被緊急安全停止后，在上位機(jī)可以看到該馬達(dá)已被連鎖而無法操作。這里，為同一個安全功能回路定義第2個“結(jié)果 （Effect）"列。并選擇一個外部連接變量。這里，命名為M100INTL，在Matrix完成傳遞后，將作為功能塊的一個輸出管腳，用于與外部基本 過程控制程序的連接。（上位機(jī)連鎖效果如圖23和圖24）
（本例中，在同一個安全功能回路SIF中，組態(tài)了兩個結(jié)果列。Matrix支持多同一個回路中的多原因、多結(jié)果的組態(tài)。）