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西門子產品訂貨號： 6EP1434-2BA10

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 6EP1434-2BA10

• 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

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西門子S7-200 PLC的大型構件壓力試驗機電液伺服力控制系統設計

　　0　引言

　　大型構件壓力試驗機廣泛應用在各種材料試驗、建筑構件耐火試驗設備等場合,其主要特點是要實現對超大工作力控制,目前大加載載荷可以達到15 000 kN,如建筑構件耐火試驗設備中對柱梁加載。這種超大力控制難度在于控制精度、穩定性方面要求高,一旦出現偏差,極易造成重大事故。為滿足超大力控制,本文設計了電液比例溢流閥和帶力反饋控制的流量伺服比例閥的電液伺服控制系統。

　　由于PLC控制成本低,控制能力強、體積小、抗干擾強等優點,特別是在系統中集成了PID運算指令供用戶使用,只需一句指令即可執行,其結構簡單,運算速度快。因此本文采用S7-200 PLC為控制核心,同時對控制系統硬件及軟件設計方面做了詳細介紹。

　　1　液壓伺服控制系統工作原理

　　液壓系統原理圖如圖1所示。為保證系統的控制精度與穩定性要求,系統由2個閉環控制回路組成:(1)泵源控制,保證系統壓力的穩定。系統工作時,首先由比例溢流閥1控制泵恒壓向系統供油,溢流閥2起到安全閥作用,當系統壓力較低時,比例溢流閥根據壓力反饋信號調節系統壓力,此時比例溢流閥主控。(2)系統工作力控制回路。伺服比例閥3主控,實現對試驗力的精確控制。此時比例溢流閥的作用是保持系統的工作壓力穩定。

　　方向閥4的作用是快速卸壓作用。當工作過程中遇到試件被壓斷或異常情況,由方向閥4快速卸荷,保證系統不受損害。

　　2　力控制系統PLC設計

　　液壓控制系統控制和調節PID運算由PLC完成。PLC采用目前zui流行的、性價比較高的S7-200系列中的CPU224。

　　S7-200系列PLC是西門子公司生產的具有高性價比的微型PLC,其結構小巧,運行速度高、價格低廉、功能多、用途廣。S7-200系列中的CPU224/226具有32位浮點運算指令和內置PID調節運算指令及高速計數等特殊功能,非常適合電液伺服力控制系統。由于S7-200提供了PID運算指令,因此在使用時只需在PLC的內存中填寫一張PID控制參數表,再執行命令PIDTable,Loop即可完成PID運算。

　　本項目選用S7-200系列型號為CPU224XP的雙串口可編程控制器,模擬量輸入模塊選擇EM231,輸出模塊選擇EM232,可通過計算機和TD200文本顯示器進行控制操作。

2.1　輸入/輸出地址表

　　本系統的輸入信號有電機啟動按鈕、停止按鈕、系統壓力傳感器、負載力傳感器、試驗力設定、油箱溫度傳感器、控制電源狀態等。輸出器件包括:比例溢流閥、伺服比例閥、電磁換向閥、冷卻電磁閥、電機控制繼電器、指示燈、油箱加熱、報警等。其輸入/輸出地址如表1所示。

　　模擬量選用了EM232、EM231特殊功能模塊。

　　2.2　電氣接線圖

　　根據系統控制要求,其I/O接線如圖2和圖3所示。

2.3　軟件設計

　　(1) S7-200 PLC內置PID算法

　　連續PID控制算法為

　　式中MX———積分項前值(在第n-1采樣時刻的積分項);

　　MPn———第n采樣時刻的比例項;

　　MIn———第n采樣時刻的積分項;

　　MDn———第n采樣時刻的微分項。

　　將比例項、積分項和微分項分別代入式(3)中,得

　　式(4)中包含了9個用來控制和監視PID運算的參數,在PID指令使用時構成回路表。

　　(2)系統軟件設計流程

　　PLC程序可以采用梯形圖、語句表、程序塊等形式表示。程序在軟件STEP7-Micro/Win32中編制調試,通過PC/PPI電纜傳輸到PLC中。實際工作中人機交互可以通過計算機顯示器進行操作,也可以通過TD200文本顯示器進行操作。

　　根據系統要求,結合PID控制,基本流程如圖4所示。

　　3　結語

　　經過在試驗機上試驗表明:該PLC控制系統能實現對系統壓力及試驗力的恒定控制,能滿足控制精度與穩定性要求。另一方面,該控制系統可采用PLC和工控機相結合的上下位機方式,具有較高的可靠性和遠程操作性,也便于系統的使用、調試和維護。