西門(mén)子控制主板A5E01195872

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SIEMENS西門(mén)子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司

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Q1: 什么是安全繼電器？ A1: 安全繼電器是由多個(gè)繼電器與電路組合而成的，其目的是要互補(bǔ)彼此在故障狀態(tài)下的缺陷，從而達(dá)到正確且低誤動(dòng)作的功能，降低其失誤和失效值，提高安全因素。因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)了多種安全繼電器以保護(hù)不同等級(jí)機(jī)械，主要目的在于保護(hù)暴露在不同等級(jí)之危險(xiǎn)性的機(jī)械操作人員。 ......

  F0485.pdf (457,2 KB)Q1: 什么是安全繼電器？
A1: 安全繼電器是由多個(gè)繼電器與電路組合而成的，其目的是要互補(bǔ)彼此在故障狀態(tài)下的缺陷，從而達(dá)到正確且低誤動(dòng)作的功能，降低其失誤和失效值，提高安全因素。因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)了多種安全繼電器以保護(hù)不同等級(jí)機(jī)械，主要目的在于保護(hù)暴露在不同等級(jí)之危險(xiǎn)性的機(jī)械操作人員。

Q2：安全繼電器與一般繼電器有何區(qū)別？
A2: 所謂“安全繼電器”并不是“*的繼電器”，而是發(fā)生故障時(shí)做出有規(guī)則的動(dòng)作，它具有正向驅(qū)動(dòng)觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，萬(wàn)一發(fā)生觸點(diǎn)熔焊現(xiàn)象時(shí)也能確保安全，這一點(diǎn)同一般繼電器*不同。

Q3: 什么是安全等級(jí)？
A3: 3TK28不同的產(chǎn)品型號(hào)，不同的電氣回路，適應(yīng)的安全等級(jí)也不同。根據(jù)歐洲機(jī)器安全標(biāo)準(zhǔn)EN954-1，危險(xiǎn)等級(jí)分為B、1、2、3、4五個(gè)等級(jí)，B類為zui低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，出現(xiàn)的傷害程度低，出現(xiàn)的故障概率??；4類是zui高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，出現(xiàn)嚴(yán)重傷害或概率相當(dāng)高。B級(jí)至4級(jí)的分類并不是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)類別的定義，而是對(duì)安全設(shè)備所能達(dá)到的安全類型的分類。

Q4: 如何進(jìn)行安全等級(jí)的評(píng)估？
A4: 危險(xiǎn)等級(jí)的劃分和確定如圖所示：

依照EN954－1標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)程度zui低的場(chǎng)合，可以選用zui低類別B類的安全設(shè)備，對(duì)于zui有可能發(fā)生危險(xiǎn)，且zui難以避免的場(chǎng)合，要使用類別zui高的4類安全產(chǎn)品。

Q5: 什么是自動(dòng)啟動(dòng)？
A5: 自動(dòng)啟動(dòng)：只要滿足開(kāi)啟條件（傳感器和反饋電路閉合），則裝置將自動(dòng)開(kāi)啟啟動(dòng)回路。

Q6: 什么是受監(jiān)控的啟動(dòng)？
A6: 啟動(dòng)前，須滿足開(kāi)啟條件（傳感器和反饋電路閉合）。另外，裝置須要使用ON按鈕作為啟動(dòng)信號(hào)，安全繼電器通過(guò)檢測(cè)ON信號(hào)下降沿（脈沖）啟動(dòng)設(shè)備。

Q7: 什么是停止類別?
A7:共有3類停止功能：
0類停止：
通過(guò)直接切斷機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力實(shí)現(xiàn)停止。這種停止方法稱作無(wú)控制停止。動(dòng)力切斷后，制動(dòng)所需動(dòng)力也消失。這樣，電機(jī)就會(huì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)并在一段時(shí)間后自然停止。
1類停止：
是一種受控型停止方法，通過(guò)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的動(dòng)力實(shí)現(xiàn)停止。當(dāng)實(shí)現(xiàn)停止后切斷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力。這種停止方法允許采用動(dòng)力制動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)快速停止危險(xiǎn)動(dòng)作，然后切斷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力。
2類停止：
屬于受控型停止方法，為機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)保留動(dòng)力。正常的停機(jī)方法屬于2類停止。

Q8: 什么是正向驅(qū)動(dòng)觸點(diǎn)?
A8: 3TK28安全繼電器觸點(diǎn)均是“正向驅(qū)動(dòng)觸點(diǎn)”，如何理解“正向驅(qū)動(dòng)觸點(diǎn)”？
“正向驅(qū)動(dòng)觸點(diǎn)”在英文拼寫(xiě)是“Positively-driven contacts”，其含義為：常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)不得同時(shí)閉合。如下圖所示：

當(dāng)有處于閉合狀態(tài)觸點(diǎn)粘連而無(wú)法打開(kāi)時(shí)，處于斷開(kāi)狀態(tài)觸點(diǎn)是不能閉合的，且保證zui小間隙0.5mm.

Q9: 西門(mén)子有那些系列的安全繼電器?
A9:西子們共有三大系列的安全繼電器。
3TK282系列是標(biāo)準(zhǔn)系列的安全繼電器。
3TK284系列是固態(tài)的安全繼電器（包含固態(tài)觸點(diǎn)）。
3TK285系列是中間繼電器式安全繼電器。

Q10: 3TK282系列具有什么功能?
A10 : 3TK282系列產(chǎn)品具有如下功能：

Q11: 3TK284系列具有什么功能？
A11: 3TK284系列具有如下功能：

Q12: 3TK285系列具有什么功能？
A12: 3TK285系列具有如下功能：

Q13: 3TK28安全繼電器輸出觸點(diǎn)是否可以擴(kuò)展？
A13: 如果基本單元的觸點(diǎn)不足時(shí)，可采用擴(kuò)展單元（如3TK2830）。擴(kuò)展單元不得單獨(dú)運(yùn)行于與安全相關(guān)的切換電路中，它們須與一個(gè)基本單元相組合。連接擴(kuò)展單元需要基本單元的一個(gè)啟動(dòng)觸點(diǎn)。帶擴(kuò)展單元的控制系統(tǒng)類別對(duì)應(yīng)于基本單元類別。下圖紅框部分為擴(kuò)展單元部分：

關(guān)鍵詞
安全繼電器 3TK28

與稱重變送器和稱重儀表不同，SIWAREX系列稱重模塊可以直接接收稱重傳感器輸出的m號(hào)，并與西門(mén)子控制系統(tǒng)（包括S7 200/300/1200/ET200M/ ET200S）無(wú)縫集成，具有擴(kuò)展靈活、精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。SIWAREX系列稱重模塊其設(shè)計(jì)用于各種工業(yè)環(huán)境，具備很高的抗*力，但是為了保證模塊運(yùn)行可靠，在安裝接線等方面必須要規(guī)范操作。

圖1 SIWAREX集成化解決方案替代稱重變送器/儀表

EMC即電磁兼容性，描述了電氣設(shè)備在特定的電磁環(huán)境下，既不受到電磁環(huán)境的影響，也不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響的能力。在系統(tǒng)安裝之前，一定要執(zhí)行EMC設(shè)計(jì)規(guī)范，分析各種可能存在的干擾源。

電磁干擾可以通過(guò)以下幾種方式干擾到控制系統(tǒng)和稱重模塊的正常工作：
（1） 電磁場(chǎng)直接作用于控制系統(tǒng)；
（2） 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線引入干擾，如PROFIBUS DP；
（3） 通過(guò)過(guò)程信號(hào)電纜引入干擾；
（4） 通過(guò)電源或者保護(hù)地引入干擾；

根據(jù)傳輸介質(zhì)（導(dǎo)電還是非導(dǎo)電）以及干擾源與設(shè)備之間的距離，干擾信號(hào)可以通過(guò)四種耦合方式進(jìn)入到控制系統(tǒng)：
（1） 電導(dǎo)耦合
（2） 電容耦合
（3） 電感耦合
（4） 輻射耦合

安裝接線注意事項(xiàng)

原則1：接地面積要大
安裝自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，不可動(dòng)的金屬部件要接地，接地面積要大，接地電阻要小，比如通過(guò)扁鋼、銅排、截面積比較大的電纜等。噴漆或者陽(yáng)極化處理的金屬部件，通過(guò)螺絲接地時(shí)，需要通過(guò)專門(mén)的接地片或者去掉接觸面的防腐層。因?yàn)殇X很容易氧化，不適宜作為接地材料。

圖2 接地銅排及電纜

原則2：電纜敷設(shè)要分類
在敷設(shè)電纜時(shí)，將其按照主電源線、電源線、信號(hào)線、現(xiàn)場(chǎng)總線等進(jìn)行分類，電源線與信號(hào)線一定要走不同的穿線管或者走線槽，信號(hào)線盡可能貼著支撐梁、金屬導(dǎo)軌、機(jī)柜背板等走線。

原則3：等電勢(shì)體
創(chuàng)建等電勢(shì)體，并將系統(tǒng)內(nèi)的所有電氣設(shè)備都通過(guò)等電勢(shì)體連接到大地。對(duì)于防爆應(yīng)用場(chǎng)合，必須建立等電勢(shì)體。

原則4：電纜屏蔽層要連接
稱重模塊與傳感器之間*使用西門(mén)子提供的電纜，如圖3所示。
電纜型號(hào)：Li2Y 1 x 2 x 0.75 ST + 2 x (2 x 0.34 ST) – CY
訂貨號(hào)： 非防爆 7MH4702-8AG 防爆 7MH4702-8AF
注意：如果使用第三方電纜，請(qǐng)使用兩兩雙絞屏蔽，外面還要有一層總屏蔽的雙屏蔽電纜：

圖3 稱重模塊與傳感器之間連接電纜

當(dāng)傳感器與稱重模塊之間距離很遠(yuǎn)時(shí)，在有等電勢(shì)體的前提下，建議屏蔽層在接線盒和模塊處均大面積接地，如下圖所示：

在模塊側(cè)電纜的屏蔽層壓直接壓在屏蔽安裝單元上，如下圖所示：

圖4 電纜屏蔽層的連接

原則5 各種屏蔽連接單元的使用
在稱重模塊側(cè)，稱重傳感器電纜的屏蔽層通過(guò)各種屏蔽連接元件與安裝背板或者導(dǎo)軌進(jìn)行大面積連接。
對(duì)于S7 200中使用的SIWAREX MS模塊其屏蔽連接端子如下圖所示，訂貨號(hào)：6ES5728-8MA11，每包10個(gè)。

圖5 SIWAREX MS屏蔽連接端子

對(duì)于SIWAREX U、SIWAREX FTC和SIWAREX FTA模塊，屏蔽連接元件和屏蔽連接端子需要配合使用，其中：西門(mén)子控制主板A5E01195872
屏蔽連接單元，訂貨號(hào)：6ES7390-5AA00-0AA0，可供兩個(gè)SIWAREX U 使用，（對(duì)于SIWAREX FTC和SIWAREX FTA模塊一個(gè)連接單元只能連接一個(gè)模塊。）
屏蔽連接端子，訂貨號(hào)：6ES7390-5CA00-0AA0，每包兩個(gè)，適合線徑為4 到13mm 的傳感器電纜。

圖6 SIWAREX U/FTA/FTC屏蔽連接單元及端子

對(duì)于SIWAREX CS模塊
屏蔽連接元件，訂貨號(hào)：6ES7193-4GA00-0AA0，每包5個(gè)；
屏蔽連接端子，訂貨號(hào)：6ES7193-4GB00-0AA0，每包5 個(gè)；

圖7 SIWAREX CS屏蔽連接單元及端子

屏蔽連接端子和單元組裝后，如下圖所示：

圖8 SIWAREX CS屏蔽連接單元及端子裝配圖

原則6：接線盒的選擇
當(dāng)一臺(tái)秤使用多個(gè)稱重傳感器時(shí)，傳感器電纜必須通過(guò)接線盒將電纜進(jìn)行并聯(lián)。西門(mén)子提供的接線盒，有不銹鋼和鋁兩種材質(zhì)，外殼噴漆處理，如下圖所示。盒子上面有4個(gè)進(jìn)線空，下面有一個(gè)出線孔，即zui多允許四個(gè)傳感器并聯(lián)。
訂貨號(hào)： 不銹鋼材質(zhì) 7MH4710-1EA 鋁材質(zhì) 7MH4710-1BA

圖9 西門(mén)子稱重傳感器接線盒

接線盒的電纜密封格蘭頭內(nèi)有4個(gè)金屬片，當(dāng)電纜從該格蘭頭穿過(guò)時(shí)，電纜的屏蔽層通過(guò)四個(gè)金屬片壓緊，并與金屬格蘭頭大面積接觸，而金屬格蘭頭與接線盒殼體是導(dǎo)通的，這樣連到接線盒上的所有傳感器的屏蔽層通過(guò)金屬殼體導(dǎo)通，而且導(dǎo)通電阻非常小。

圖10 接線盒電纜密封格蘭頭

圖11 電纜屏蔽層通過(guò)電纜密封格蘭頭內(nèi)金屬片壓緊圖

在有等電勢(shì)體的情況下，接線盒可以通過(guò)其接地端子進(jìn)行接地。該接地端子與電纜密封格蘭及殼體都是連通的。

圖12 接線盒接地端子

注意：如果需用第三方接線盒，要求接線盒的殼體及其電纜密封格蘭都必須是金屬的。

EMC問(wèn)題通常會(huì)引起稱重模塊的SF指示燈亮或者重量顯示錯(cuò)誤，通常可以檢查下列幾點(diǎn)：

（1） 在稱重模塊側(cè)，電纜屏蔽層是否通過(guò)各種屏蔽連接元件接地；
（2） 在接線盒處，電纜屏蔽層是否通過(guò)接線盒的金屬密封格蘭與接線盒連接，而不是將屏蔽層連接到內(nèi)部端子上；
（3） 稱重傳感器接地電纜，截面積大于16mm2，這樣可以一定程度上防止現(xiàn)場(chǎng)電焊等操作造成傳感器過(guò)電流損壞。如果從西門(mén)子采購(gòu)，該電纜訂貨號(hào)為7MH3701-1 AA1

圖13 稱重傳感器接地電纜

（4） 電纜屏蔽層接地點(diǎn)是否等電勢(shì)，等電勢(shì)體的截面積是否足夠大。
（5） 稱重模塊與傳感器之間的連接電纜與電源或者電機(jī)（尤其變頻器控制的電機(jī)）的動(dòng)力電纜距離是否太近了。
（6） 檢查控制柜中稱重模塊與變頻器或者它的的電纜太近了。
（7） 繼電器、開(kāi)關(guān)或者電磁閥門(mén)是否有保護(hù)電路，或者保護(hù)電路是否工作正常。
（8） 24V供電電源也可能引起模塊故障。在這種情況下，24V電源可以并聯(lián)穩(wěn)壓二極管，1N6285的效果就很好，擊穿電壓不高于34V。
（9） 在某些特殊場(chǎng)合還可能用到濾波器。經(jīng)過(guò)測(cè)試EPCOS的SIFI-B或D型濾波器效果很好。如果故障來(lái)源于傳感器電纜，那么EXC、SENSE和SIG各需要一個(gè)濾波器。

S7400電源模塊
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