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6EP1931-2DC41

SITOP 緩沖模塊

• 產品信息細節

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• 技術數據

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• CAx數據

技術數據

		SITOP 緩沖模塊
		SITOP PSE201U 緩沖模塊 緩沖時間 100 MS 至 10 S 取決于負載電流
輸入
供電電壓 DC 時 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		備用時間：40 A 負載電流：200 ms；20 A 負載電流：400 ms；10 A負載電流：800 ms；5 A 負載電流：1.6 s。與 6EP1 437-3BA10一同使用時，備用時間減少 100 ms。與 6EP1 336-2BA20 一同使用時的zui長備用時間為 100 ms。
輸出
輸出電壓公式		VIN - 約1 V
輸出電流
● 額定值		40 A
保護和監測
顯示方式
● 針對正常運行		綠色 LED 表示“電壓 > 20.5 V”
產品組件 PC 接口		不
接口規格		無
安全
電位隔離 入口與出口之間		是的
設備保護等級		Class I
資格證明
● CE標識		是的
● 作為對美國許可證		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
防護等級 IP		IP20
EMC
標準
● 適用于干擾發射		EN 55022 B 類
● 適用于抗干擾性		EN 61000-6-2
運行數據
環境溫度
● 運行期間		0 ... 60 °C; 自然對流
● 運輸期間		-40 ... +85 °C
● 存放期間		-40 ... +85 °C
氣候級 符合 IEC 60721		氣候類型為 3K3，無冷凝
機械裝置
電氣連接規格		螺栓連接
● 在輸入端		+: 每 0.5 ... 10 mm² 1個螺釘型端子
● 輸出端上		-: 每 0.5 ... 10 mm² 1個螺釘型端子
● 適用于控制電路和狀態信息		-
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
產品特點 外殼的 可順序排列的殼體		是的
緊固類型		安裝在DIN導軌 EN 60715 35x7.5/15上
平均故障間隔時間 (MTBF) 40 °C 時		2 538 071 h
參考標示 符合 DIN EN 81346-2		T
其他說明		在輸入電壓額定值和 +25 °C 環境溫度下技術數據有效（如果沒有特殊說明）

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應用

SITOP PSU8600 電源系統用作帶有聯網自動化系統的大型機器設備的*直流電源PSU8600 可通過其兩個端口直接集成到 LAN 基礎設施中。

通過監控各個直流支路是否發生過載和短時電源故障（斷電），可取得直流電源供電*可靠性。通過提供綜合診斷和維護信息（例如，輸出的負載狀態、相/電網故障、過熱），可取得全面透明性并實現快速故障定位。

通過測量各個輸出的當前功率和電壓值以及在終端期間通過 PROFIenergy 分別激活和禁用直流輸出，可實現能量優化的運行。

設計

基本裝置

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

模塊化系統，包括：

• SITOP CNX8600 4x 5 A（帶 4 個輸出的擴展模塊，每個輸出 5 A）
• SITOP CNX8600 4x 10 A（帶 4 個輸出的擴展模塊，每個輸出 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 CNX8600 擴展模塊以及zui多兩個 BUF8600 緩沖模塊連接到 PSU8600 基本設備。通過 System Clip Link（用于提供系統數據和電源的連接插頭），可在模塊頂部進行連接，無需進行接線。zui多六個附加模塊的順序任意的，即使隨后添加模塊，也無需改變現有配置。

功能

為連接的負載供電

可對電源系統的每個輸出分別設置電源電壓。這意味著，可以僅通過一臺同時為具有不同額定電壓的負載供電。另外，還可以單獨補充不同電纜長度所引起的電壓降，也就是可為每個負載提供*電壓。

監控輸出是否過載

可分別監控電源系統的每個輸出是否過載。如果負載電流超出設置的響應閾值，則將根據的時間-電流特性將該輸出關斷。所有其它輸出的供電不受影響。

啟用和禁用輸出

可直接在設備上手動啟用或禁用每個輸出（例如，用于調試或維護），并可以復位過載脫扣。也可以使用遠程信號（24 V 輸入）遠程復位因過載而被禁用的輸出。

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

通信

運行期間，可通過集成的 Ethernet/PROFINET 接口來查詢和處理綜合診斷信息，以獲得設備狀態以及各個輸出的狀態。從而實現全面透明性、極短停機時間和快速故障定位。通過集成式 Web 服務器，也可對電源系統進行遠程監控。

緩沖

發生短時電源故障時，該緩沖模塊通過其儲能單元為各輸出提供負載電流免維護型電解電容器或雙層電容器用作儲能單元。

集成

用于基于 TIA 的自動化系統的軟件

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

通過 TIA Portal 方便地進行組態。通過 SIMATIC S7-300、S7-400、S7-1200 和 S7-1500 的函數塊，還可集成在 STEP 7 用戶程序中。

使用現成可用的 PSU8600 面板（用于 WinCC），可以顯示電源系統的全面運行與診斷數據。

TIA Portal

• 通過拖放操作，方便且故障安全地將 SITOP PSU8600 集成在 PROFINET 網絡中
• 通過從 TIA Portal 硬件目錄中簡便選擇，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 GSD 文件（通用站描述）
  http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/102254061

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

STEP 7 函數塊

提供了用于 SIMATIC S7-300/400/1200/1500 上的 STEP 7 用戶程序的函數塊。通過這些函數塊，可進一步處理 PSU8600 操作數據。

• 用于 STEP 7 V5.5 的函數塊
• 用于 STEP 7 V13 的函數塊

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

用于 WinCC 的面板

現成可用的面板可節省對 SITOP PSU8600 的可視化進行編程的時間。面板顯示出電源系統和各個輸出的所有相關狀態和值，可用于以下系統：

• 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

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

西門子產品訂貨號：

西門子產品價格：168  RMB

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PLC應用中的抗干擾技術

　　一、PLC的干擾及其來源

　　1.1 干擾源及分類

　　影響PLC工作的干擾源(噪聲源)大都產生在電流或者電壓劇變場所。干擾類型通常按干擾產生的原因、干擾模式和波形性質的不同來劃分:按干擾產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、性質不同分為持續噪聲、偶發噪聲等;按干擾模式不同分為共模干擾和差模干擾。一般控制系統常用共模干擾和差模干擾進行分類。共模干擾是信號對地的電位差，主要由地電位差及空間的電磁輻射在信號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。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響反饋信號，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兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應，也可以由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制的精度。

　　1.2 干擾的來源及途徑

　　(1)輻射干擾 輻射干擾分布較復雜，常見的有控制和動力電纜混合敷設、電纜布置不規范等，其傳播途徑主要有:一是直接對PLC內部的輻射，由電路產生干擾;二是對通訊網絡的輻射，由通訊線路的感應引起干擾。輻射干擾與現場設備的布置和環境有關，尤其對頻率反應較敏感，一般通過屏蔽進行消除。

　　(2)傳導干擾 傳導干擾主要通過電源和信號的接線引起，這種干擾在我國生產應用中較為普遍。

　　(3)電源干擾 PLC供電取自電網，由于覆蓋范圍廣，電網極易受到空間電磁干擾而在電路上產生感應電壓。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仍會受到一定的電源干擾。

　　(4)信號線干擾與PLC相連的硬接線，除了傳輸有效的各類信息外，也會成為干擾信號侵入的捷徑。此類干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器供電電源或共用儀表的供電電源串入的電網干擾，這種干擾往往會被忽視;二是信號輸入線的外部感應干擾，不但會引起I/O模塊工作異常和測量精度大大降低，嚴重時還會引起元器件損壞，如I/O模板燒壞等。對于隔離性能較差的系統，還會導致信號相互干擾，造成邏輯數據變化，誤動和死機，這是zui常見的系統干擾故障現象。

　　(5)來自接地系統的干擾 如果兩個裝置(如變頻器布置在PLC旁邊)沒有電磁兼容性，則噪聲發射源的噪聲發射應減小或噪聲接收器的抗干擾度應增大。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，又能抑制設備本身向外發射干擾;而錯誤的接地，則會產生嚴重的干擾信號，使控制系統無法正常工作。

　　PLC的接地包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。當接地點向電位分布不均勻，電位差過大時，會引起環路電流，影響系統的正常工作。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，屏蔽電纜將有環路電流通過，引起控制信號的異變，導致控制系統異常工作。

　　二、實際抗干擾技術的應用情況

　　2.1 干擾現象及處理措施

　　Quantum PLC應用于電廠燃料堆卸場上的斗輪機系統，分別控制大車行走、皮帶傳動、回轉、俯仰、斗輪傳動等機構，實現煤料堆、取作業。國華粵電臺山發電公司在投產初期，斗輪機因干擾發生過多次故障。

　　2.1.1 模板內部互相干擾

　　尾車皮帶在運行過程中，主接觸器不時斷開-吸合，造成電動機斷續啟停，當回轉俯仰等機構同步動作時出現的次數更頻繁。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)，但是經測量發現，輸出時斷時續，與電動機斷續啟停現象*。進一步檢查又發現該輸出點隔離熔絲不符合規定(偏大)，內部元器件有受損傷跡象。由于模板內部元器件受損，導致性能下降(輸出點時斷時續)，當同一模板的其它輸出點亦導通時，干擾該點輸出可控硅的導通質量。對此，可更換模板、更換合格的輸出隔離熔絲，將輸出點接線重新合理敷設進行消除。

　　2.1.2 安裝失誤造成的干擾

　　故障表現為斗輪機構不能正常運行，如不能啟動或啟動后自動停止(*報警提示)。由于該故障無報警提示，系統模板自診斷正常，程序檢查正常，所以應重點考慮PLC干擾。經檢查為通訊網絡安裝失誤:一是通訊電纜兩端接地，二是主站和遠程站連接違反 Modicon TSX Quantum硬件手冊的設計規定，錯誤使用分支器。在正確安裝屏蔽層接線和糾正分支器的錯誤接法后，斗輪機運行有明顯改善。

　　2.1.3 輻射干擾

　　故障表現為:斗輪機運行中有若干機構停止運行，并報發大量故障信息。經過細致檢查，可以排除外圍設備的因素。該系統PLC通訊用的是同軸電纜傳統連接。同軸電纜的優點是傳輸距離長，造價低，但是它對電纜敷設有較大依賴，抗干擾(輻射)能力相對較差，而I/O輸入引線干擾現象又非常嚴重。通過在線觀察，基本上每一個信號反饋點都對系統造成干擾。將通訊電纜重新正確敷設，并在干擾特別嚴重的I/O點增加(0.5～1.5)s的延時屏蔽時間(如圖1)，運行證明這些臨時措施非常有效。

 　　2.2 消除干擾的改造措施

　　斗輪機控制系統的設計和安裝目前還存在幾個隱性問題:一是PLC控制柜與變頻器柜緊臨布置，噪聲干擾較大;二是斗輪機為軌道行走設備，其接地性能難以保證。另外，外圍設備的質量也將影響輸入型干擾的大小。

　　從原設計(圖2)可以看出，原設計方案存在明顯的錯誤:(l)CRP93100與CRA93100同軸電纜屏蔽層雙端接地;(2)無分支器連接;(3)Modbus Plus與SA85網卡連接無屏蔽接地;(4)Modbus與觸摸屏連接無屏蔽接地。

　　考慮到斗輪機電纜敷設的復雜性，改造方案里增加了通訊轉換(光中繼器)技術。通過光纖傳輸的優點來減少輻射干擾，但是仍保持原來的接地屏蔽接法(因為中間增加了中繼器，原來的雙端接地變為單端接地)。另外，Modbus Plus與SA85網卡、Modbus與觸摸屏之間都增加了單端接屏蔽線設計(圖3)。該改造方案的zui大特點是不改變原設計的模板數量和種類，節約了改造經費，施工容易，調試方便，改造周期極短，對生產影響較小。

　　三、其它抗干擾技術

　　3.1 利用軟件方法減少干擾

　　由于電磁干擾的復雜性，要*消除干擾影響是不可能的。因此，在PLC軟件設計和組態時，還應在軟件方面進行抗干擾處理，如:增加時間延時屏蔽功能、數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)。對于要求較高的控制系統，還可利用三選二等比較法提高安全系數;對于粗放型的控制系統，可采用間接跳轉、軟件陷阱、容錯軟件等技術提高可靠性。

　　3.2 優化接地性能，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。完善的接地系統是PLC電磁干擾的重要措施之一。另外也可在輸入點與地間并接電容，抑制共模干擾的影響。

　　3.3 提高外圍設備質量和安裝質量，減少干擾

　　在工程設計和改造時，應充分選用質量高的電氣產品，消除因進水進塵等引起的接地、短路故障，減少共模干擾的影響。另外，還應重視工程的安裝質量，避免動力電纜和控制(通訊)電纜混合敷設等錯誤，減少人為因素造成的干擾源。

　　3.4 運用隔離供電，隔離干擾

　　PLC宜采用獨立的隔離控制電源，不宜與檢修、動力電源共用，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具有較強的干擾隔離性能，將會提高PLC的安全和抗干擾性能。