西門子CPU416-3PN/DP模組

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上海晉營自動化科技有限公司

 
  ：喬 靜
 
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概述西門子CPU416-3PN/DP模組

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• 應用
• 優勢
• 設計和功能
• 模塊種類

描述

通訊處理器用于將 S7-400 連接到不同的總線系統/通訊網絡，也用于點對點的連接。

作為總線系統的替代品，借助通訊處理器 (CP) 實現的點對點連接功能非常強大且成本較低。當僅要將幾個 (RS 485) 設備連接到 SIMATIC S7 時，與總線系統相比，點對點鏈路的優勢是極為明顯的。

通訊處理器也能夠輕松地將第三方系統連接至 SIMATIC S7-400 系統中。由于 CP 具有很高的靈活性，因此可以執行不同的物理傳輸介質、傳輸速度，甚至是自定義的傳輸協議。對每一個 CP 都有一個組態包。組態包中帶有電子手冊、參數化屏幕表單和用于 CPU 和 CP 之間通訊的標準功能塊。組態數據存儲在系統塊中并在 CPU 中備份。因此，在更換模塊后，新模塊馬上就可以使用。

借助 S7-400 點對點鏈路模塊，針對不同的物理傳輸介質，只需要插入相關的接口子模塊，而無需外部轉換器。

應用電 話：（同號）

通訊模塊允許將 SIMATIC S7-400 連接到以下位置（舉例）：

• SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 PLC 和許多其它制造商的系統

• PC、編程設備和 HMI 設備

• 現場設備

• 掃描儀和條形碼識別器

• 測量系統

• 秤重設備

優勢

• 使用 STEP 7 輕松進行組態，縮短了上線調試時間•

• 借助狀態指示燈，在發生故障時縮短停機時間和維修時間

設計和功能

通訊處理器有堅固的塑料外殼，結合 LED 顯示操作狀態和故障，用于表明發送、接收和錯誤。

• 設計緊湊

• 安裝簡便

• 方便的布線等

SIMATIC S7-400 信號模塊

模塊概述

信號模塊是控制器進行過程操作的接口。許多不同的數字量和模擬量模塊根據每一項任務的要求，準確提供輸入/輸出。數字量和模擬量模塊在通道數量、電壓和電流范圍、電絕緣、診斷和警報功能等方面都存在著差別。S7-400 信號模塊不僅是能夠在*機架擴展，而且可以通過 PROFIBUS DP 連接到 S7-400 *控制器。支持熱插拔，這使更換模塊變得極其簡單。

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功能模板

S7-400 功能模板

綜述

• 描述：
• 應用范圍
• 效益
• 設計和功能
• 模塊類型

描述：

多種S7-400 系列 功能模板可以進行模塊定制來滿足zui多變的任務。
除了帶有集成功能和接口的 CPU，還有豐富的采用 S7-400 設計的特殊模塊供技術使用。

• 木材、玻璃、石料和金屬加工

• 包裝機械

• 印刷

• 一般機器制造

• 機床

• 紡織機

• 橡膠和塑料行業

• 工廠

• 高等級的精度和動態響應

• 帶有豐富功能的和通用模塊

• 不涉及 CPU，因為功能保存在每個模塊的固件里

• 快速的響應時間（確定性的動態響應）

• 使用組態工具進行工程組態，集成到 STEP 7 中

功能模塊是能夠執行技術任務并因此降低 CPU 負荷的智能模塊。它們可以使用在需要高等級的精度和動態響應的應用中。

說明：保護類型

• “d”= 防火外殼
• “p”= 增壓外殼
• “n”= 設計用于區域 2

SIEMENS 已獲得 Braunschweig 德國國家標準實驗室（PTB）有關在基于通用合格證的條件范圍內防護類型“d”電機的 SIKOSTART 起動沒有問題以及無需特別說明的認證。

今后也無需特別提及此類電機的合格證。

該裝置適用于起動保護類型為“e”的 EEx-防護電機（不含重起動）。裝置的斜坡時間必須設定為一個zui大等同于機器 TE 時間的值。可利用 PTB 號為 3.53-542/96 的試驗報告。

3RW22 SIKOSTART 手冊和 PC 選擇程序

特殊起動條件下，需根據以下數據進行選擇：

• 電機數據
• 負載數據： 轉動慣量，需要的輸入，速度
• 機器和電機的轉矩/速度特性
• 電機直接起動時的電流/速度特性
• 需要的起動頻率
• 負載周期： 起動，操作和空閑時間。

PC 程序可幫助你作出選擇。可從 http：//www.ad.siemens.de/sanftstarter 免費下載。手冊除包含規劃，調試和服務等重要信息外，還包括建議的電路和所有裝置的技術數據。

3RW22 SIKOSTART 手冊，不帶 PC 選擇程序

• 英文： 訂單號：E20001-P285-A484-V3-7600
• 德文： 訂單號：E20001-P285-A484-V3
• 西班牙文： 訂單號：E20001-P285-A484-V2-7800

電子過載保護，RS 232 PC 串行接口和 COM SIKOSTART PC 通迅程序

除電子過載保護外，此版本還有一個用于通迅的 PC 接口。

同 COM SIKOSTART 程序一起使用，可進行簡單參數定義，通過 PC 機和筆記本電腦可對 SIKOSTART 3RW22 進行控制和觀察。

一旦輸入，參數組就會在保存在 PC 里，可供以后定義帶有相同類型驅動器的設備時使用。

與使用電位計相比，參數可更準確的輸入并具有相互獨立性（參見技術數據）。

可在 SIKOSTART 3RW22 貯存兩或三套參數。因此，特別適于用達萊德和變極電機，風力發電系統和帶不同輸出和負載的串行起動電機。

電路概念

SIRIUS 3RW44 軟起動器電機控制器可以在兩種不同類型的電路中運行。

• 內聯 circuit：
  直接串聯電路隔離和保護電機的開關裝置簡單地同軟起動器串聯。電機通過三根導線連接到軟起動器上。
• 內部三角形電路
  接線類似于三角形起動器。軟起動器的每相與各電動機線圈串聯。軟起動器僅需承載相電流，該相電流大約等于電機額定電流(導線電流)的 58%。

電路類型對比：

直接電路：額定電流 Ie 相當于電機額定電流 In，三根電纜連接到電機

內三角起動：額定電流 Ie 對應于額定電機電流 In 的大約 58 %，電機連有 6 條電纜（對于星-三角接線方式的起動器）

哪條電路？

使用內聯電路目的是將接線費用降至zui低。若軟起動器和電機之間的連接距離較短，應優先選用后者。

當使用內三角接線方式的電路時，接線復雜性加倍，但較小的裝置可使用相同額定值。由于可在內嵌電路和內三角電路之間選擇操作模式，始終可以選擇zui有利的解決方案。

制動功能只能在內嵌電路中使用。

組態

SIRIUS 3RW44 電子式電機軟起動器是為簡單的起動條件而設計的。一旦出現起動負載較大或者起停頻率增加的情況，就必須選擇較大額定值的產品。

3RW44 軟起動器可以用在電壓高達 600 V AC 的隔離電源網絡（IT 系統）中。

若起動時間較長，建議在電機中使用 PTC 傳感器。轉矩控制、泵的停止以及直流制動減速停止等模式也是這種情況，因為在這些模式下的斜坡減速時間內，與自由斜坡減速相比會有額外的電流負載。

不允許在電機饋電線內 SIRIUS 3RW 軟起動器和電機之間使用電容性元件（如，不能使用無功補償設備）。此外，無論是用于無功補償的靜態系統，還是動態 PFC（功率因數校正），在啟動時和軟起動器斜降時都不能并行操作。這對于防止補償設備和/或軟起動器發生故障來說十分重要。

主電路的所有元件（比如熔斷器和控制器）應該按照在加載短路時直接起動的情況下相應的進行選型。熔斷器和分斷裝置必須單獨訂購。

3RW44 軟起動器中已集成一個旁路觸點系統和固態過載繼電器，無需單獨訂購。

在選擇斷路器（選擇脫扣器）時，必須考慮用于起動電流的諧波分量負載。

在接通感應電機時，所有類型的起動器上（直接起動器、星-三角起動器、軟起動器）通常都會產生電壓降。饋電變壓器的尺寸必須能達到這樣的效果：啟動電機時，所發生的電壓降不能超出允許公差的范圍。如果饋電變壓器確定尺寸時邊沿較小，則從一個獨立電路（都不依賴于主電壓）將控制電壓饋入，以便防止可能發生將軟起動器切斷的情形。

設備接口、PROFIBUS DP/PROFINET 通信模塊、Soft Starter ES 參數設置與操作軟件

固態 3RW44 軟起動器具有一個 PC 接口，用于與 Soft Starter ES 軟件通信或連接外部顯示器和操作員模塊。如果使用可選的 PROFIBUS/PROFINET 通信模塊，則 3RW44 軟起動器可以集成在 PROFIBUS/PROFINET 網絡中，并使用 GSD 文件或 Soft Starter ES 高級版軟件進行通信。

SIMATIC PCS 7 的 SIRIUS 3RW44 軟起動器功能塊庫

SIRIUS 3RW44 軟起動器 PCS 7 塊庫可用于簡單、方便地將 SIRIUS 3RW44 軟起動器集成到 SIMATIC PCS 7 過程控制系統中。SIRIUS 3RW44 軟起動器 PCS 7 塊庫包含與 SIMATIC PCS 7 診斷和驅動程序概念相應的診斷和驅動程序塊，以及操作員控制與過程監視所必需的元素（符號和面板）。

SIMATIC S7-400 有多個型號：

• S7-400：
  中、性能的功能強大的 PLC，具有模塊化結構和免風扇的設計。
• S7-400H：
  采用冗余設計的容錯自動化系統，適用于故障安全型應用。
• S7-400F/FH：
  采用冗余設計的故障安全自動化系統，也具備高可用性。

S7-400

S7-400 自動化系統采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進行各種組合。

系統包含下列組件：

• 電源模塊 (PS)：
  用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。
• CPU：
  配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不能范圍。根據具體型號，這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，zui多可以連接 125 個PROFIBUS DP 從站。可以將zui多 256 個 PROFINET IO 設備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理*型的配置。此外，在一個*控制器中的多重計算模式下，多個 CPU 可以協同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應時間，可實現較短機器循環時間。
• 用于數字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
• 通信處理器 (CP)，例如，用于總線連接和端到點連接
• 功能模塊 (FM)：
  用于完成計數、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務的專業模塊。

根據具體要求，也可使用下列模塊：

• 接口模塊 (IM)：
  用于連接*控制器和擴展單元。SIMATIC S7-400 的*控制器可帶有zui多 21 個擴展單元運行。
• SIMATIC S5 模塊：
  在相關 SIMATIC S5 擴展單元中，可以尋址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊。此外，在 S5 EU 或者直接在 CC 中（使用適配器）都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模塊。

擴展

若用戶需要在應用中使用一個以上*控制器時，則可以對 S7-400 進行擴展：

• zui多 21 個擴展單元：
  可將zui多 21 個擴展單元 (EU) 連接到*控制器 (CC)。
• 接口模塊 (IM) 的連接：
  通過發送和接收 IM 來連接 CC 和 EU。發送 IM 插到 CC 中，相關的接收 IM 插到下游 EU 中可將zui多 6 個發送 IM 插到 CC 中（其中zui多 2 個帶 5-V 電源），并可將zui多 1 個 IM 插到 EU 中。每個發送 IM 均有 2 個接口，每個接口用于連接 1 條線路。可將zui多 4 個 EU（不帶 5-V 電源）或 1 個 EU（帶 5-V 電源）連接到發送 IM 的每個接口。
• 電源模塊的固定插槽：
  必須始終將電源模塊插在 CC 和 EU 中的zui左側。
• 通過 C 總線進行的數據交換受限制：
  通過 C 總線進行的數據交換只能在 CC 和 6 個 EU（EU 1 至 EU 6）之間進行。
• 集中擴展：
  建議用于小型配置和機器上的控制柜。也可以提供 5-V 電源。
  • CC 和zui后一個 EU 之間的zui大線路距離：1.5 m（帶 5 V 電源）、3 m（不帶 5 V 電源）。
• 通過 EU 進行分布式擴展：
  建議在面積很大工廠內采用，其中，多個 EU 位于各個位置。可以使用 S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
  • CC 和zui后一個 EU 之間的zui大線路距離：對于 S7 EU，約 100 m；對于 S5 EU 約 600 m。