西門子電源模塊6ES7307-1EA01-0AA0

西門子電源模塊概述

SIMATIC PS 307 單相負(fù)載電源（系統(tǒng)和負(fù)載電源）帶輸入電壓范圍自動(dòng)選擇功能。其設(shè)計(jì)和功能非常適用于 SIMATIC S7-300 PLC。 借助于隨該系統(tǒng)和負(fù)載電源提供的連接梳形件，可迅速建立與 CPU 電源連接。 它也可以向其它 S7-300 系統(tǒng)部件、輸入/輸出模塊的輸入/輸出電路以及（如有必要）傳感器和執(zhí)行器提供 24 V 電源。 該電源通過(guò)了全面認(rèn)證（如 UL、ATEX 或 GL），可以通用（不適合室外應(yīng)用）。

西門子電源模塊設(shè)計(jì)

• 系統(tǒng)和負(fù)載電源可通過(guò)螺絲直接固定到 S7-300 標(biāo)準(zhǔn)安裝導(dǎo)軌上，并可直接安裝到 CPU 的左側(cè)（無(wú)需安裝間隙）。
• 診斷 LED 燈用于指示“輸出電壓 24 VDC 正常”。
• 更換模塊時(shí)，可使用 ON/OFF 開(kāi)關(guān)（運(yùn)行/待機(jī)）
• 輸入電壓連接電纜配有線鼻子組件

功能

• 通過(guò)自動(dòng)范圍切換 (PS307) 或手動(dòng)切換（PS307，室外），可連接到所有單相電網(wǎng) (120 VAC/230 VAC)
• 短時(shí)電源故障緩沖
• 輸出電壓 24 VDC，穩(wěn)壓，防短路，防斷路
• 可并聯(lián)兩個(gè)電源以提高性能

• 概述

  節(jié)能控制技術(shù)：
  SIRIUS 降低了能源成本。

  

  能源管理過(guò)程概覽

  保護(hù)環(huán)境，提高競(jìng)爭(zhēng)能力

  西門子節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品線中的節(jié)能解決方案和環(huán)保技術(shù)具有雙重優(yōu)勢(shì)：對(duì)于西門子客戶而言，可通過(guò)降低能源成本和提高生產(chǎn)效率來(lái)增加利潤(rùn)；對(duì)于將來(lái)幾代人而言，有助于保持和改善環(huán)境和生活條件。

  廣泛的環(huán)保技術(shù)和節(jié)能解決方案

  從公司的初階段開(kāi)始，西門子就一直提供有助于環(huán)境保護(hù)和氣候控制的產(chǎn)品和解決方案。其中一個(gè)例子就是，維爾納·馮·西門子早在 1873 年就開(kāi)發(fā)出一種消除工廠排放廢氣中的煙塵的技術(shù)。

  今天，西門子已擁有一個(gè)環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)品線，這些產(chǎn)品融入了經(jīng)過(guò)證明有助于客戶實(shí)施污染控制的各種技術(shù)。其中包括：

• 與類似解決方案相比能效明顯提高的產(chǎn)品與系統(tǒng)，如燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)、低能耗燈泡以及智能樓宇管理系統(tǒng)。
• 采用可再生能源的系統(tǒng)及其組件，如風(fēng)力發(fā)電站和蒸汽輪機(jī)
• 用來(lái)提供清潔用水和更純凈的空氣的環(huán)保技術(shù)

• 西門子環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)品線覆蓋了整個(gè)能量轉(zhuǎn)化鏈 – 從高效率發(fā)電和配電，直至電能的使用以及綠色節(jié)能技術(shù)。每一種產(chǎn)品都在節(jié)能方面發(fā)揮了作用，比如我們的工業(yè)控制產(chǎn)品系列。

  SIRIUS 工業(yè)控制產(chǎn)品

  各種工業(yè)控制部件實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)，可大限度地降低功耗，從而在實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的系統(tǒng)與應(yīng)用方面提供被動(dòng)和主動(dòng)支持。

  SIRIUS 創(chuàng)新產(chǎn)品中的組件具有極低的固有能量損耗。新一代產(chǎn)品預(yù)計(jì)會(huì)將能耗進(jìn)一步大幅降低平均 10%。這意味著不僅能夠節(jié)約能源成本，而且還可降低控制柜中的散熱量，從而可在控制柜中實(shí)現(xiàn)更大的組件密度，降低所需的冷卻效率。

  SIRIUS 降低了能耗

  西門子工業(yè)控制產(chǎn)品系列中的幾個(gè)例子：

• 由于采用雙金屬材料，西門子 3RV2 電機(jī)起動(dòng)保護(hù)器在運(yùn)行時(shí)的固有功耗與此前的產(chǎn)品相比要低高達(dá) 20%。
• 西門子的節(jié)能型接觸器配有一個(gè)電子線圈控制裝置。它可將功耗降低高達(dá) 92%。
• 軟起動(dòng)器采用了智能化集成電流旁路電路。它可將運(yùn)行功耗降低高達(dá) 92%。
• 固態(tài)過(guò)載繼電器安裝有電流互感器（而不是雙金屬件），因此，不僅具有更寬的設(shè)置范圍，而且還可將空載損耗降低高達(dá) 98%。
• 與常規(guī)饋電裝置相比，緊湊型饋電裝置中的功耗降低高達(dá) 80%。節(jié)能的原因是將多種高節(jié)能型技術(shù)組合在了一個(gè)裝置中。

• SIRIUS 分?jǐn)嗪捅Ｗo(hù)裝置可為能源管理系統(tǒng)提供測(cè)量數(shù)據(jù)

  現(xiàn)代能源管理是顯著提高機(jī)器設(shè)備生產(chǎn)效率的又一種方法，可大大提高所有工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)公司的競(jìng)爭(zhēng)力。

• 作為一種連續(xù)過(guò)程，經(jīng)過(guò)精密設(shè)計(jì)的系統(tǒng)將會(huì)始終如一地實(shí)現(xiàn)能耗降低。西門子的能源管理策略基于三個(gè)階段：“識(shí)別”、“評(píng)估”和“執(zhí)行”。

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• 西門子電源模塊6ES7307-1EA01-0AA0

• （1）DO模板的功能

  數(shù)字量輸出模塊SM322將S7-300內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成過(guò)程所要求的外部信號(hào)電平，可直接用于驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、小型電動(dòng)機(jī)、燈和電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器等。

  （2）DO模板的類型

  按負(fù)載回路使用的電源不同分為：

  直流輸出模塊、交流輸出模塊和交直流兩用輸出模塊。

  按輸出開(kāi)關(guān)器件的種類不同分為：

  晶體管輸出方式、晶閘管輸出方式和繼電器觸點(diǎn)輸出方式。

  （3）DI模板的特點(diǎn)

  晶體管輸出模塊只能帶直流負(fù)載，屬于直流輸出模塊；

  晶閘管輸出方式屬于交流輸出模塊；

  繼電器觸點(diǎn)輸出方式的模塊屬于交直流兩用輸出模塊。

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  　　關(guān)于西門子輸出模塊輸出問(wèn)題分析

  　　問(wèn)題闡述:在現(xiàn)場(chǎng)使用的西門子輸出模塊為SM 322; DO 32 x DC24V/0.5A, (6ES7322-1BL00-0AA0),當(dāng)強(qiáng)制輸出模塊上的任意一個(gè)點(diǎn)的時(shí)候,全部的輸出模塊的燈全亮了,當(dāng)取消強(qiáng)制輸出點(diǎn)時(shí),模塊的所有輸出點(diǎn)就全滅了。

  　　問(wèn)題判斷:首先我們判斷可能是模塊本身有問(wèn)題,但是從臨近的機(jī)架換一個(gè)好的輸出模塊,發(fā)現(xiàn)仍然有同樣的問(wèn)題,所以排除了模塊本身的問(wèn)題。然后我們查線的問(wèn)題,發(fā)現(xiàn),取消一個(gè)輸出的線,輸出點(diǎn)的LED燈滅一個(gè),所以判斷為接線問(wèn)題。然后從新校線,接線。然后輸出模塊工作正常。問(wèn)題解決。

  　　問(wèn)題分析:雖然問(wèn)題解決了,但是我們分析為什么強(qiáng)制一點(diǎn),所有的輸出LED燈全亮。在正確的接線情況下,模塊的接線應(yīng)如下圖1所示,24V電源的正直接進(jìn)模塊,然后從每個(gè)輸出點(diǎn)接到負(fù)載再回到公共負(fù)端。

  　　但是接線接錯(cuò)就是把公共端直接接到到一個(gè)輸出點(diǎn)上,然后在模塊的公共端上相當(dāng)于接了兩個(gè)負(fù)載,接線方式如下圖2所示。

  　　所以當(dāng)上電強(qiáng)制一個(gè)輸出點(diǎn),相當(dāng)于帶了兩個(gè)負(fù)載,目前我們假設(shè)兩個(gè)負(fù)載的電抗是相同的,所以每個(gè)負(fù)載上分的電壓是相同的,12V,他們的電壓分布如下圖所示,

  　　所以在每個(gè)輸出點(diǎn)上都有12V的電壓,因?yàn)橄喈?dāng)于在兩個(gè)相同負(fù)載中間測(cè)的電壓都是總電壓的一半,在此為12V,所以由這12V電壓驅(qū)動(dòng)輸出點(diǎn)的LED指示燈亮。有人會(huì)問(wèn)了,那在正常接線情況下輸出點(diǎn)沒(méi)有電壓?jiǎn)?由上圖1可以看出來(lái)的,當(dāng)正常接線情況下如果輸出點(diǎn)沒(méi)有輸出,那么輸出點(diǎn)的電壓和M點(diǎn)的電壓是相同的,為0V。所以沒(méi)有電壓。至此解釋完畢。

  　　問(wèn)題結(jié)論:經(jīng)過(guò)以上的分析和處理,解決問(wèn)題,現(xiàn)在模塊工作正常

  　　說(shuō)明

  　　S7-300 以太網(wǎng)模塊在 Profinet 網(wǎng)絡(luò)中既可以作為控制器也可以作為設(shè)備，當(dāng) Profinet 連接中斷時(shí)，可以使用下面的方法來(lái)判斷。本文以 CP343-1 作為控制器為例，如圖1，兩個(gè)設(shè)備分別為ET200SP和ET200M。

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  　　圖01

  　　Profinet 通訊中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備作為數(shù)據(jù)的提供者，會(huì)向控制器發(fā)送數(shù)據(jù)到 I 區(qū)。在發(fā)送的 PN 的報(bào)文中，按照槽位的順序添加內(nèi)容，輸入模塊槽位：輸入數(shù)據(jù)+IOPS；輸出模塊槽位：IOCS。IOPS 表示 IO 數(shù)據(jù)的提供狀態(tài)（數(shù)據(jù)是好的還是壞的）；IOCS表示IO 數(shù)據(jù)的消費(fèi)狀態(tài)（Q 數(shù)據(jù)使用狀況）。如圖2，CP 的PN 通訊程序塊 FC11 "PNIO_SEND"和 FC12 "PNIO_RCIV" 提供了IOCS/IOPS 的輸出管腳，可以用于通訊狀態(tài)的評(píng)估。

  

  　　圖02

  　　IOCS/IOPS 的有效長(zhǎng)度和通訊的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度有關(guān)，每個(gè)字節(jié)的輸入/輸出，對(duì)應(yīng)一位IOCS/IOPS 輸出。如圖3，ET200SP 站點(diǎn)，輸入地址0-7 8個(gè)字節(jié)，對(duì)應(yīng) IOPS 8位，即MB202；輸出地址0，一個(gè)字節(jié)，對(duì)應(yīng)IOCS 一位，即M200.0。

  

  　　圖03

  　　如圖4，ET200M 站點(diǎn)，輸入地址8 ，1個(gè)字節(jié)，對(duì)應(yīng) IOPS 1位，順序后延即M203.0；輸出地址1，一個(gè)字節(jié)，對(duì)應(yīng)IOCS 一位，順序后延即M200.1。

  

  　　圖04

  　　如圖5-6，如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備只是發(fā)生故障，通訊沒(méi)有中斷，例如 ET200SP AI模塊被拔出，只有相應(yīng)的 IOPS 位置位，即MB202。

  

  　　圖05

  

  　　圖06

  　　如果此時(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制器的連接中斷，則現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相應(yīng)的所有 IOPS/IOCS 都會(huì)置位，如圖7。此時(shí)，ET200M IOPS/IOCS 位全部置位，ET200M 此時(shí)可能掉站。

  

  　　圖07

  　　注意！某些情況，例如 ET200SP 所有的IO 模塊都被拔出，IOPS/IOCS 也會(huì)全部置位，但是此時(shí)通訊連接并沒(méi)有中斷。因此要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)判斷。