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6EP1931-2DC41

SITOP 緩沖模塊

• 產(chǎn)品信息細(xì)節(jié)

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• 技術(shù)數(shù)據(jù)

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• CAx數(shù)據(jù)

技術(shù)數(shù)據(jù)

		SITOP 緩沖模塊
		SITOP PSE201U 緩沖模塊 緩沖時(shí)間 100 MS 至 10 S 取決于負(fù)載電流
輸入
供電電壓 DC 時(shí) 額定值		24 V
電壓波形 在輸入端		DC
輸入 電壓范圍		24 ... 28.8 V DC
斷電橋接方式		備用時(shí)間：40 A 負(fù)載電流：200 ms；20 A 負(fù)載電流：400 ms；10 A負(fù)載電流：800 ms；5 A 負(fù)載電流：1.6 s。與 6EP1 437-3BA10一同使用時(shí)，備用時(shí)間減少 100 ms。與 6EP1 336-2BA20 一同使用時(shí)的zui長(zhǎng)備用時(shí)間為 100 ms。
輸出
輸出電壓公式		VIN - 約1 V
輸出電流
● 額定值		40 A
保護(hù)和監(jiān)測(cè)
顯示方式
● 針對(duì)正常運(yùn)行		綠色 LED 表示“電壓 > 20.5 V”
產(chǎn)品組件 PC 接口		不
接口規(guī)格		無(wú)
安全
電位隔離 入口與出口之間		是的
設(shè)備保護(hù)等級(jí)		Class I
資格證明
● CE標(biāo)識(shí)		是的
● 作為對(duì)美國(guó)許可證		UL-Listed (UL 508), 文件 E197259, CSA (CSA C22.2 No. 14, CSA C22.2 07.1)
● 參考 ATEX		IECEx Ex nA nC IIC T4 Gc; ATEX (EX) II 3G Ex nA nC IIC T4 Gc; cCSAus(CSA C22.2 No. 213, ANSI/ISA-12.12.01) Class I, Div. 2, Group ABCD, T4
● C-Tick		不
造船許可		GL, ABS
防護(hù)等級(jí) IP		IP20
EMC
標(biāo)準(zhǔn)
● 適用于干擾發(fā)射		EN 55022 B 類
● 適用于抗干擾性		EN 61000-6-2
運(yùn)行數(shù)據(jù)
環(huán)境溫度
● 運(yùn)行期間		0 ... 60 °C; 自然對(duì)流
● 運(yùn)輸期間		-40 ... +85 °C
● 存放期間		-40 ... +85 °C
氣候級(jí) 符合 IEC 60721		氣候類型為 3K3，無(wú)冷凝
機(jī)械裝置
電氣連接規(guī)格		螺栓連接
● 在輸入端		+: 每 0.5 ... 10 mm² 1個(gè)螺釘型端子
● 輸出端上		-: 每 0.5 ... 10 mm² 1個(gè)螺釘型端子
● 適用于控制電路和狀態(tài)信息		-
寬度 外殼的		70 mm
高度 外殼的		125 mm
深度 外殼的		125 mm
須遵守間距
● 上		50 mm
● 下		50 mm
● 左		0 mm
● 右		0 mm
凈重		1.2 kg
產(chǎn)品特點(diǎn) 外殼的 可順序排列的殼體		是的
緊固類型		安裝在DIN導(dǎo)軌 EN 60715 35x7.5/15上
平均故障間隔時(shí)間 (MTBF) 40 °C 時(shí)		2 538 071 h
參考標(biāo)示 符合 DIN EN 81346-2		T
其他說(shuō)明		在輸入電壓額定值和 +25 °C 環(huán)境溫度下技術(shù)數(shù)據(jù)有效（如果沒(méi)有特殊說(shuō)明）

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應(yīng)用

SITOP PSU8600 電源系統(tǒng)用作帶有聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的大型機(jī)器設(shè)備的*直流電源PSU8600 可通過(guò)其兩個(gè)端口直接集成到 LAN 基礎(chǔ)設(shè)施中。

通過(guò)監(jiān)控各個(gè)直流支路是否發(fā)生過(guò)載和短時(shí)電源故障（斷電），可取得直流電源供電*可靠性。通過(guò)提供綜合診斷和維護(hù)信息（例如，輸出的負(fù)載狀態(tài)、相/電網(wǎng)故障、過(guò)熱），可取得全面透明性并實(shí)現(xiàn)快速故障定位。

通過(guò)測(cè)量各個(gè)輸出的當(dāng)前功率和電壓值以及在終端期間通過(guò) PROFIenergy 分別激活和禁用直流輸出，可實(shí)現(xiàn)能量?jī)?yōu)化的運(yùn)行。

設(shè)計(jì)

基本裝置

• SITOP PSU8600，三相電源，24 V DC/20 A/4x 5 A，帶四個(gè)輸出（每個(gè)輸出zui大 5 A）和兩個(gè) Ethernet/PROFINET 端口
• SITOP PSU8600，三相電源，24 V DC/20 A，帶有一個(gè)輸出和兩個(gè) Ethernet/PROFINET 端口
• SITOP PSU8600，三相電源，24 V DC/40 A/4x 10 A，帶四個(gè)輸出（每個(gè)輸出zui大 10 A）和兩個(gè) Ethernet/PROFINET 端口
• SITOP PSU8600，三相電源，24 V DC/40 A，帶有一個(gè)輸出和兩個(gè) Ethernet/PROFINET 端口

模塊化系統(tǒng)，包括：

• SITOP CNX8600 4x 5 A（帶 4 個(gè)輸出的擴(kuò)展模塊，每個(gè)輸出 5 A）
• SITOP CNX8600 4x 10 A（帶 4 個(gè)輸出的擴(kuò)展模塊，每個(gè)輸出 10 A）
• SITOP BUF8600 100 ms/40 A（緩沖模塊，40 A 下為 100 ms）
• SITOP BUF8600 300 ms/40 A（緩沖模塊，40 A 下為 300 ms）
• SITOP BUF8600 4 s/40 A（緩沖模塊，4 s 下為 40 A）
• SITOP BUF8600 10 s/40 A（緩沖模塊，10 s 下為 40 A）

可將zui多三個(gè) CNX8600 擴(kuò)展模塊以及zui多兩個(gè) BUF8600 緩沖模塊連接到 PSU8600 基本設(shè)備。通過(guò) System Clip Link（用于提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)和電源的連接插頭），可在模塊頂部進(jìn)行連接，無(wú)需進(jìn)行接線。zui多六個(gè)附加模塊的順序任意的，即使隨后添加模塊，也無(wú)需改變現(xiàn)有配置。

功能

為連接的負(fù)載供電

可對(duì)電源系統(tǒng)的每個(gè)輸出分別設(shè)置電源電壓。這意味著，可以僅通過(guò)一臺(tái)同時(shí)為具有不同額定電壓的負(fù)載供電。另外，還可以單獨(dú)補(bǔ)充不同電纜長(zhǎng)度所引起的電壓降，也就是可為每個(gè)負(fù)載提供*電壓。

監(jiān)控輸出是否過(guò)載

可分別監(jiān)控電源系統(tǒng)的每個(gè)輸出是否過(guò)載。如果負(fù)載電流超出設(shè)置的響應(yīng)閾值，則將根據(jù)的時(shí)間-電流特性將該輸出關(guān)斷。所有其它輸出的供電不受影響。

啟用和禁用輸出

可直接在設(shè)備上手動(dòng)啟用或禁用每個(gè)輸出（例如，用于調(diào)試或維護(hù)），并可以復(fù)位過(guò)載脫扣。也可以使用遠(yuǎn)程信號(hào)（24 V 輸入）遠(yuǎn)程復(fù)位因過(guò)載而被禁用的輸出。

另外，還可使用集成的 Ethernet/PROFINET 接口，通過(guò)程序來(lái)控制輸出的啟用和禁用。這也意味著，可以通過(guò) PROFIenergy 在中斷期間禁用具體輸出以節(jié)省能量。

通信

運(yùn)行期間，可通過(guò)集成的 Ethernet/PROFINET 接口來(lái)查詢和處理綜合診斷信息，以獲得設(shè)備狀態(tài)以及各個(gè)輸出的狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)全面透明性、極短停機(jī)時(shí)間和快速故障定位。通過(guò)集成式 Web 服務(wù)器，也可對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

緩沖

發(fā)生短時(shí)電源故障時(shí)，該緩沖模塊通過(guò)其儲(chǔ)能單元為各輸出提供負(fù)載電流免維護(hù)型電解電容器或雙層電容器用作儲(chǔ)能單元。

集成

用于基于 TIA 的自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件

使用提供的不同軟件組件，可方便地將 SITOP PSU8600 集成在 TIA 環(huán)境中。

通過(guò) TIA Portal 方便地進(jìn)行組態(tài)。通過(guò) SIMATIC S7-300、S7-400、S7-1200 和 S7-1500 的函數(shù)塊，還可集成在 STEP 7 用戶程序中。

使用現(xiàn)成可用的 PSU8600 面板（用于 WinCC），可以顯示電源系統(tǒng)的全面運(yùn)行與診斷數(shù)據(jù)。

TIA Portal

• 通過(guò)拖放操作，方便且故障安全地將 SITOP PSU8600 集成在 PROFINET 網(wǎng)絡(luò)中
• 通過(guò)從 TIA Portal 硬件目錄中簡(jiǎn)便選擇，可方便地配置 PSU8600 基本單元和 CNX8600 和 BUF8600 附加模塊。
• 可在以下免費(fèi)下載 TIA Portal V13 或更高版本的 HSP（硬件支持包）：
  http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/102254062
• 用于 STEP 7 V 5.5 的免費(fèi) GSD 文件（通用站描述）
  http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/102254061

通過(guò) TIA Portal，可順利建立 SITOP PSU8600 與控制器間的 PROFINET 連接

STEP 7 函數(shù)塊

提供了用于 SIMATIC S7-300/400/1200/1500 上的 STEP 7 用戶程序的函數(shù)塊。通過(guò)這些函數(shù)塊，可進(jìn)一步處理 PSU8600 操作數(shù)據(jù)。

• 用于 STEP 7 V5.5 的函數(shù)塊
• 用于 STEP 7 V13 的函數(shù)塊

可從以下免費(fèi)下載：
http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/102379345

用于 WinCC 的面板

現(xiàn)成可用的面板可節(jié)省對(duì) SITOP PSU8600 的可視化進(jìn)行編程的時(shí)間。面板顯示出電源系統(tǒng)和各個(gè)輸出的所有相關(guān)狀態(tài)和值，可用于以下系統(tǒng)：

• 用于 WinCC V7.3 的面板
• WinCC flexible 2008 SP3 的面板
• 用于 WinCC Comfort/Advanced/ Professional V13 的面板

可從以下免費(fèi)下載：
http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/102379345

西門子產(chǎn)品訂貨號(hào)：

西門子產(chǎn)品價(jià)格：168  RMB

西門子產(chǎn)品凈重：0.220 Kg

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PLC應(yīng)用中的抗干擾技術(shù)

　　一、PLC的干擾及其來(lái)源

　　1.1 干擾源及分類

　　影響PLC工作的干擾源(噪聲源)大都產(chǎn)生在電流或者電壓劇變場(chǎng)所。干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因、干擾模式和波形性質(zhì)的不同來(lái)劃分:按干擾產(chǎn)生的原因不同分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等;按干擾的波形、性質(zhì)不同分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等;按干擾模式不同分為共模干擾和差模干擾。一般控制系統(tǒng)常用共模干擾和差模干擾進(jìn)行分類。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由地電位差及空間的電磁輻射在信號(hào)線上的電壓迭加而形成，這種共模干擾可分為直流、交流兩種。共模電壓通過(guò)不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響反饋信號(hào)，造成元器件損壞(如I/0模板損壞等)。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)，也可以由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制的精度。

　　1.2 干擾的來(lái)源及途徑

　　(1)輻射干擾 輻射干擾分布較復(fù)雜，常見(jiàn)的有控制和動(dòng)力電纜混合敷設(shè)、電纜布置不規(guī)范等，其傳播途徑主要有:一是直接對(duì)PLC內(nèi)部的輻射，由電路產(chǎn)生干擾;二是對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)的輻射，由通訊線路的感應(yīng)引起干擾。輻射干擾與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的布置和環(huán)境有關(guān)，尤其對(duì)頻率反應(yīng)較敏感，一般通過(guò)屏蔽進(jìn)行消除。

　　(2)傳導(dǎo)干擾 傳導(dǎo)干擾主要通過(guò)電源和信號(hào)的接線引起，這種干擾在我國(guó)生產(chǎn)應(yīng)用中較為普遍。

　　(3)電源干擾 PLC供電取自電網(wǎng)，由于覆蓋范圍廣，電網(wǎng)極易受到空間電磁干擾而在電路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。盡管PLC通常采用隔離電源，但是由于大量分布電容的存在，*消除是不可能的，因此PLC仍會(huì)受到一定的電源干擾。

　　(4)信號(hào)線干擾與PLC相連的硬接線，除了傳輸有效的各類信息外，也會(huì)成為干擾信號(hào)侵入的捷徑。此類干擾主要有兩種途徑:一是通過(guò)變送器供電電源或共用儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這種干擾往往會(huì)被忽視;二是信號(hào)輸入線的外部感應(yīng)干擾，不但會(huì)引起I/O模塊工作異常和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起元器件損壞，如I/O模板燒壞等。對(duì)于隔離性能較差的系統(tǒng)，還會(huì)導(dǎo)致信號(hào)相互干擾，造成邏輯數(shù)據(jù)變化，誤動(dòng)和死機(jī)，這是zui常見(jiàn)的系統(tǒng)干擾故障現(xiàn)象。

　　(5)來(lái)自接地系統(tǒng)的干擾 如果兩個(gè)裝置(如變頻器布置在PLC旁邊)沒(méi)有電磁兼容性，則噪聲發(fā)射源的噪聲發(fā)射應(yīng)減小或噪聲接收器的抗干擾度應(yīng)增大。噪聲源通常是大功率電子裝置，除去加裝綜合濾波器等技術(shù)手段外，利用良好的接地是解決干擾zui普遍的辦法。正確和良好的接地既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備本身向外發(fā)射干擾;而錯(cuò)誤的接地，則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使控制系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

　　PLC的接地包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。當(dāng)接地點(diǎn)向電位分布不均勻，電位差過(guò)大時(shí)，會(huì)引起環(huán)路電流，影響系統(tǒng)的正常工作。例如控制電纜的屏蔽層必須有 端接地，如果兩端都接地，就存在電位差，屏蔽電纜將有環(huán)路電流通過(guò)，引起控制信號(hào)的異變，導(dǎo)致控制系統(tǒng)異常工作。

　　二、實(shí)際抗干擾技術(shù)的應(yīng)用情況

　　2.1 干擾現(xiàn)象及處理措施

　　Quantum PLC應(yīng)用于電廠燃料堆卸場(chǎng)上的斗輪機(jī)系統(tǒng)，分別控制大車行走、皮帶傳動(dòng)、回轉(zhuǎn)、俯仰、斗輪傳動(dòng)等機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)煤料堆、取作業(yè)。國(guó)華粵電臺(tái)山發(fā)電公司在投產(chǎn)初期，斗輪機(jī)因干擾發(fā)生過(guò)多次故障。

　　2.1.1 模板內(nèi)部互相干擾

　　尾車皮帶在運(yùn)行過(guò)程中，主接觸器不時(shí)斷開(kāi)-吸合，造成電動(dòng)機(jī)斷續(xù)啟停，當(dāng)回轉(zhuǎn)俯仰等機(jī)構(gòu)同步動(dòng)作時(shí)出現(xiàn)的次數(shù)更頻繁。表面觀察該輸出模塊工作正常(輸出指示燈一直顯示綠色平光)，但是經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，輸出時(shí)斷時(shí)續(xù)，與電動(dòng)機(jī)斷續(xù)啟?，F(xiàn)象*。進(jìn)一步檢查又發(fā)現(xiàn)該輸出點(diǎn)隔離熔絲不符合規(guī)定(偏大)，內(nèi)部元器件有受損傷跡象。由于模板內(nèi)部元器件受損，導(dǎo)致性能下降(輸出點(diǎn)時(shí)斷時(shí)續(xù))，當(dāng)同一模板的其它輸出點(diǎn)亦導(dǎo)通時(shí)，干擾該點(diǎn)輸出可控硅的導(dǎo)通質(zhì)量。對(duì)此，可更換模板、更換合格的輸出隔離熔絲，將輸出點(diǎn)接線重新合理敷設(shè)進(jìn)行消除。

　　2.1.2 安裝失誤造成的干擾

　　故障表現(xiàn)為斗輪機(jī)構(gòu)不能正常運(yùn)行，如不能啟動(dòng)或啟動(dòng)后自動(dòng)停止(*報(bào)警提示)。由于該故障無(wú)報(bào)警提示，系統(tǒng)模板自診斷正常，程序檢查正常，所以應(yīng)重點(diǎn)考慮PLC干擾。經(jīng)檢查為通訊網(wǎng)絡(luò)安裝失誤:一是通訊電纜兩端接地，二是主站和遠(yuǎn)程站連接違反 Modicon TSX Quantum硬件手冊(cè)的設(shè)計(jì)規(guī)定，錯(cuò)誤使用分支器。在正確安裝屏蔽層接線和糾正分支器的錯(cuò)誤接法后，斗輪機(jī)運(yùn)行有明顯改善。

　　2.1.3 輻射干擾

　　故障表現(xiàn)為:斗輪機(jī)運(yùn)行中有若干機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，并報(bào)發(fā)大量故障信息。經(jīng)過(guò)細(xì)致檢查，可以排除外圍設(shè)備的因素。該系統(tǒng)PLC通訊用的是同軸電纜傳統(tǒng)連接。同軸電纜的優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離長(zhǎng)，造價(jià)低，但是它對(duì)電纜敷設(shè)有較大依賴，抗干擾(輻射)能力相對(duì)較差，而I/O輸入引線干擾現(xiàn)象又非常嚴(yán)重。通過(guò)在線觀察，基本上每一個(gè)信號(hào)反饋點(diǎn)都對(duì)系統(tǒng)造成干擾。將通訊電纜重新正確敷設(shè)，并在干擾特別嚴(yán)重的I/O點(diǎn)增加(0.5～1.5)s的延時(shí)屏蔽時(shí)間(如圖1)，運(yùn)行證明這些臨時(shí)措施非常有效。

 　　2.2 消除干擾的改造措施

　　斗輪機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝目前還存在幾個(gè)隱性問(wèn)題:一是PLC控制柜與變頻器柜緊臨布置，噪聲干擾較大;二是斗輪機(jī)為軌道行走設(shè)備，其接地性能難以保證。另外，外圍設(shè)備的質(zhì)量也將影響輸入型干擾的大小。

　　從原設(shè)計(jì)(圖2)可以看出，原設(shè)計(jì)方案存在明顯的錯(cuò)誤:(l)CRP93100與CRA93100同軸電纜屏蔽層雙端接地;(2)無(wú)分支器連接;(3)Modbus Plus與SA85網(wǎng)卡連接無(wú)屏蔽接地;(4)Modbus與觸摸屏連接無(wú)屏蔽接地。

　　考慮到斗輪機(jī)電纜敷設(shè)的復(fù)雜性，改造方案里增加了通訊轉(zhuǎn)換(光中繼器)技術(shù)。通過(guò)光纖傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)來(lái)減少輻射干擾，但是仍保持原來(lái)的接地屏蔽接法(因?yàn)橹虚g增加了中繼器，原來(lái)的雙端接地變?yōu)閱味私拥?。另外，Modbus Plus與SA85網(wǎng)卡、Modbus與觸摸屏之間都增加了單端接屏蔽線設(shè)計(jì)(圖3)。該改造方案的zui大特點(diǎn)是不改變?cè)O(shè)計(jì)的模板數(shù)量和種類，節(jié)約了改造經(jīng)費(fèi)，施工容易，調(diào)試方便，改造周期極短，對(duì)生產(chǎn)影響較小。

　　三、其它抗干擾技術(shù)

　　3.1 利用軟件方法減少干擾

　　由于電磁干擾的復(fù)雜性，要*消除干擾影響是不可能的。因此，在PLC軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時(shí)，還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理，如:增加時(shí)間延時(shí)屏蔽功能、數(shù)字濾波和工頻整形采樣(可有效消除周期性干擾)、定位校正(零)(可以消除干擾、偏差積累)。對(duì)于要求較高的控制系統(tǒng)，還可利用三選二等比較法提高安全系數(shù);對(duì)于粗放型的控制系統(tǒng)，可采用間接跳轉(zhuǎn)、軟件陷阱、容錯(cuò)軟件等技術(shù)提高可靠性。

　　3.2 優(yōu)化接地性能，抑制干擾

　　接地的目的一方面是為了安全，另一方面是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC電磁干擾的重要措施之一。另外也可在輸入點(diǎn)與地間并接電容，抑制共模干擾的影響。

　　3.3 提高外圍設(shè)備質(zhì)量和安裝質(zhì)量，減少干擾

　　在工程設(shè)計(jì)和改造時(shí)，應(yīng)充分選用質(zhì)量高的電氣產(chǎn)品，消除因進(jìn)水進(jìn)塵等引起的接地、短路故障，減少共模干擾的影響。另外，還應(yīng)重視工程的安裝質(zhì)量，避免動(dòng)力電纜和控制(通訊)電纜混合敷設(shè)等錯(cuò)誤，減少人為因素造成的干擾源。

　　3.4 運(yùn)用隔離供電，隔離干擾

　　PLC宜采用獨(dú)立的隔離控制電源，不宜與檢修、動(dòng)力電源共用，這樣既可以保證電源的純凈度，亦可以避免電源耦合的干擾。方案是使用在線式不間斷UPS電源供電。UPS具有較強(qiáng)的干擾隔離性能，將會(huì)提高PLC的安全和抗干擾性能。