6ES7307-1EA00-0AA0 SIEMESN 6ES73O7-1EAOO-OAAO

Siemens 6ES7307-1EA00-0AA0∙ SIMATIC S7-300 PS 307 Ρυθμισμένη τροφοδοσία ∙ 5A, 120/230VAC αυτόματη διακόπτηση, 24VDC έξοδος, 87% αποδοτικότητα, στενός κύκλος, 80×125×120mm

Σύνοψη

ΗΗ Siemens 6ES7307-1EA00-0AA0είναι η έκδοση 5-amp της μονάδας παροχής ισχύος SIMATIC PS 307 ο ειδικός μετατροπέας AC-DC με τον οποίο ξεκινά κάθε τυποποιημένο σύστημα ελέγχου S7-300.ή η μονάδα επέκτασης μπορεί να λειτουργήσει, το PS 307 πρέπει να μετατρέπει την τροφοδοσία ηλεκτρικού ρεύματος εναλλασσόμενου ρεύματος της εγκατάστασης σε σταθεροποιημένο 24V συνεχές ρεύμα το οποίο τροφοδοτεί το S7-300 και παρέχει την τάση φόρτωσης για τις συσκευές πεδίου.

Η σχέση μεταξύ του PS 307 και του σταθμού S7-300 είναι θεμελιώδης: το PS 307 δεν είναι αξεσουάρ ή επιλογή, αλλά το ηλεκτρικό σημείο εκκίνησης του σταθμού.

Όταν ορισμένα συστήματα ελέγχου απαιτούν ξεχωριστές εξωτερικές πηγές ενέργειας για τον PLC και για φορτία συσκευών πεδίου, το PS 307 έχει σχεδιαστεί για να εξυπηρετεί και τους δύο ρόλους από μια ενιαία μονάδα.

Η έξοδος συνεχούς ρεύματος 24V τροφοδοτεί την τάση συστήματος S7-300 (βοήθηση της CPU, του backplane bus και όλων των εγκατεστημένων μονάδων) και μπορεί ταυτόχρονα να τροφοδοτεί με συνεχές ρεύμα 24V τους αισθητήρες πλησιμότητας field I/O,Συμπλέκτες βαλβίδας με ηλεκτροσόκ, τα κυκλώματα ελέγχου των επαφών, οι δείκτες φωτεινών φανών, όλα από τον ίδιο ρυθμιζόμενο σιδηρόδρομο 24V.

Η ισχύς εξόδου 5A (120W σε 24V) έχει το μέγεθος να χειρίζεται ένα πλήρως εξοπλισμένο ράκ S7-300 συν ένα εύλογο φορτίο πεδίου I/O.

Η αυτόματη εναλλαγή τάσης είναι ένα πρακτικό πλεονέκτημα που κάνει το PS 307 μια πραγματικά καθολική πηγή ενέργειας.δεν υπάρχει κίνδυνος εφαρμογής 230V εναλλασσόμενου ρεύματος σε τροφοδοσία διαμορφωμένη για είσοδο 120V.

Το PS 307 ανιχνεύει εσωτερικά την τάση εισόδου και ρυθμίζει αναλόγως το κύκλωμα διόρθωσης και ρύθμισης του, συνδέοντας το δίκτυο 120VAC στη Βόρεια Αμερική ή το δίκτυο 230VAC στην Ευρώπη,ή οποιαδήποτε ονομαστική τάση ανάμεσα σε αυτά που βρίσκεται εντός του επιτρεπόμενου εύρους, παράγει την ίδια 24V DC έξοδο.

Βασικές προδιαγραφές

87% αποδοτικότητα και απώλεια ισχύος 18W

Η αποδοτικότητα 87% του PS 307 με 138W εισόδου, 120W χρησιμοποιήσιμης 24V DC εξόδου, με 18W να διαλύεται ως θερμότητα έχει πρακτικές επιπτώσεις για τον θερμικό σχεδιασμό του ντουλάπιου.

Σε ένα ντουλάπι ελέγχου, κάθε βατ απώλειας ισχύος μετατρέπεται σε θερμότητα που πρέπει να διαχειρίζεται.Όταν συνδυάζεται με τη θερμότητα από μια μονάδα CPU (συνήθως 4 ̇ 6 W), αρκετές μονάδες σήματος (40 ̇ 80 mW ανά μονάδα) και τυχόν λειτουργικές μονάδες ή επεξεργαστές επικοινωνίας στο ράκ, το συνολικό θερμικό φορτίο του ντουλάπι είναι εύκολα 30 ̇ 50 W για μια εγκατάσταση S7-300 μεσαίου μεγέθους.

Οι κατασκευαστές των ντουλαπιών καθορίζουν τις μέγιστες επιτρεπόμενες εσωτερικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος (συνήθως 40 °C ή 55 °C ανάλογα με τις ονομαστικές τιμές των μονάδων).

Εάν η φυσική συγκέντρωση του ντουλάπι δεν μπορεί να αφαιρέσει το συνολικό φορτίο θερμότητας αρκετά γρήγορα, η εσωτερική θερμοκρασία αυξάνεται, υπερβαίνοντας τελικά τις ονομαστικές τιμές των ενότητες και προκαλώντας πρόωρες αποτυχίες.

Η συνεισφορά 18W του PS 307 σε αυτόν τον θερμικό προϋπολογισμό θα πρέπει να περιλαμβάνεται σε κάθε θερμικό υπολογισμό του ντουλαπιού.

Ο σχεδιασμός του PS 307 με λειτουργία διακόπτη (σε αντίθεση με τον γραμμικό σχεδιασμό που βασίζεται σε μετασχηματιστή) είναι αυτός που επιτυγχάνει αποδοτικότητα 87% σε μια συμπαγή μονάδα πλάτους 80 mm.

Μια γραμμική τροφοδοσία με το ίδιο επίπεδο ισχύος θα ήταν συνήθως 50~60% αποδοτική και θα διαλύει 40~60W ως θερμότητα από την ίδια 120W ισχύ ∙ σχεδόν τρεις φορές το θερμικό φορτίο.

Το πλεονέκτημα της απόδοσης του PS 307 με διακόπτη λειτουργίας είναι άμεσα ορατό στις θερμικές επιδόσεις του ντουλαπιού.

Παράλληλη καλωδίωση

Όταν οι απαιτήσεις ισχύος ενός μόνο σταθμού S7-300 υπερβαίνουν την έξοδο 5A του PS 307, δύο μονάδες PS 307 5A μπορούν να συνδεθούν παράλληλα στην ίδια λωρίδα εξόδου συνεχούς ρεύματος 24V ̇ παρέχοντας συνδυασμένη 10A.

Αυτή η παράλληλη λειτουργία απαιτεί την αντιστοίχιση της τάσης εξόδου και των δύο τροφοδοτήσεων, έτσι ώστε να μην μεταφέρει ένα δυσανάλογα υψηλότερο μερίδιο του ρεύματος.

Ο σχεδιασμός του PS 307 υποστηρίζει παράλληλη λειτουργία και οι δύο ενότητες μοιράζονται το ρεύμα φορτίου χωρίς να απαιτείται πρόσθετο υλικό εξισορρόπησης ρεύματος.

Η παράλληλη προσέγγιση παρέχει όχι μόνο πρόσθετη δυναμικότητα αλλά και ένα βαθμό υπερβολής: εάν ένα PS 307 αποτύχει, το άλλο συνεχίζει να παρέχει 5A,που μπορεί να είναι επαρκής για τη διατήρηση λειτουργίας κρίσιμων τμημάτων του σταθμού.

Ωστόσο, this is not equivalent to a true hot-standby redundant supply (where output diodes or active load-sharing circuitry ensure no voltage dip during the handover) — when one PS 307 in a parallel pair fails, θα υπάρξει μια σύντομη μετάβαση πριν η επιζώντα μονάδα σταθεροποιηθεί στην μέγιστη ισχύ της.

Για εφαρμογές στις οποίες είναι απαράδεκτη ακόμη και μια στιγμιαία διαταραχή τροφοδοσίας 24V, θα πρέπει να καθορίζονται ειδικές περιττές μονάδες τροφοδοσίας με κυκλώματα θερμής ανταλλαγής και διαμοιρασμού φορτίου.

Το διαγνωστικό LED και ο διακόπτης ON/OFF

Δύο χαρακτηριστικά του εμπρόσθιου πλαισίου αξίζουν προσοχή κατά την εγκατάσταση και τη συντήρηση:

Η24V DC LEDεπιβεβαιώνει ότι η τάση εξόδου βρίσκεται εντός του καθορισμένου εύρους ρύθμισης.

Εάν το LED είναι απενεργοποιημένο με ισχύ εναλλασσόμενου ρεύματος, η έξοδος είναι κάτω από το κατώτατο όριο (υπερφόρτωση, βραχυκύκλωμα ή σφάλμα ρύθμισης) ή το PS 307 έχει εσωτερική βλάβη.Η εξέταση του LED είναι το πρώτο διαγνωστικό βήμα όταν ένας σταθμός δεν μπορεί να ενεργοποιηθεί.

ΗΔιακόπτης ON/OFF(παρουσιάζεται σε πολλά μοντέλα PS 307) επιτρέπει την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση της εξόδου συνεχούς ρεύματος 24V, ενώ η ηλεκτρική ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος παραμένει συνδεδεμένη με τη μονάδα.

This capability is used during module hot-swap operations — switching the 24V output off (so the 24V bus is dead) before removing or inserting a live signal module — when the system architecture requires it.

Επιτρέπει επίσης την ελεγχόμενη επανεκκίνηση της λεωφορείας 24V χωρίς αποσύνδεση ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος, χρήσιμη για διαδικασίες επαναφοράς σφαλμάτων.

Γενικές ερωτήσεις

Ερώτηση 1: Μπορεί το PS 307 5A να τροφοδοτεί ταυτόχρονα τόσο την τάση συστήματος S7-300 όσο και τις συσκευές πεδίου και υπάρχει κίνδυνος υπερφόρτωσής του εάν οι συσκευές πεδίου αντλούν περισσότερο ρεύμα από το αναμενόμενο;

Ναι, ένας μόνο σιδηρόδρομος εξόδου PS 307 προορίζεται να τροφοδοτεί τόσο την τάση του συστήματος S7-300 (που τραβάται από την CPU και όλες τις εγκατεστημένες μονάδες μέσω του backplane) όσο και τα φορτία πεδίου συνεχούς ρεύματος 24V (αισθητήρες, ηλεκτροσυστατικά,Φώτα, περιτυλίγματα επαφών) που συνδέονται με την καλωδίωση πεδίου των μονάδων I/O.

Η συνολική πρόσληψη ρεύματος από όλους αυτούς τους καταναλωτές δεν πρέπει να υπερβαίνει συνεχώς την ονομαστική ισχύ εξόδου 5A.

Ο υπολογισμός του πραγματικού προϋπολογισμού ρεύματος πριν από την εγκατάσταση του συστήματος είναι ουσιώδης: προσθέστε την ονομαστική κατανάλωση ρεύματος 24V κάθε μονάδας S7-300 από το δελτίο δεδομένων της (συνήθως 80~200mA ανά μονάδα),το μέγιστο ρεύμα πεδίου από όλες τις τροφοδοσίες ισχύος αισθητήρων στα κυκλώματα Ε/Υ (κάθε αισθητήρας 2 καλωδίων αντλεί 4·20mA); πολλαπλούς αισθητήρες που συγκεντρώνονται γρήγορα) και τυχόν τροχούς ενεργοποίησης ή λαμπτήρες που τροφοδοτούνται από τον ίδιο σιδηρόδρομο 24V.

Εάν το συνολικό πλησιάζει ή υπερβαίνει το 5A, πρέπει να συμπεριληφθεί στο σχέδιο μια δεύτερη μονάδα PS 307 ̇ είτε παράλληλη είτε που τροφοδοτεί χωριστή σιδηροτροχιά φόρτωσης πεδίου ̇.

Η υπερφόρτωση του PS 307 προκαλεί την υποβάθμιση της τάσης εξόδου του (ενεργοποιείται προστασία από βραχυκύκλωμα),ενδεχομένως προκαλούν ανεξήγητη συμπεριφορά σταθμού που είναι δύσκολο να εντοπιστεί χωρίς τη μέτρηση του πραγματικού ρεύματος εξόδου.

Ε2: Ποιος είναι ο σκοπός της προδιαγραφής του ρεύματος εισόδου (20A σε 25°C, I2t = 1,2 A2s), και πώς επηρεάζει την επιλογή της προστασίας του κυκλώματος άνω των κυκλωμάτων;

Όταν το PS 307 ενεργοποιείται για πρώτη φορά ̇ ή ενεργοποιείται εκ νέου μετά από σύντομη διακοπή ̇ οι εσωτερικοί πυκνωτές φίλτρου πρέπει να φορτίζονται από το μηδέν στην τάση λειτουργίας.Κατά τη διάρκεια αυτού του διαστήματος φόρτισης (που συνήθως διαρκεί λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου), το στιγμιαίο ρεύμα που αντλείται από την τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος είναι πολύ υψηλότερο από το ρεύμα λειτουργίας σταθερής κατάστασης.

Η 20A εισροή του PS 307 σε 25 ° C είναι το αποκορύφωμα αυτού του μεταβατικού ρεύματος φόρτισης.

Η τιμή I2t του 1.2 A²s characterises the energy content of the inrush event — the product of the square of the current and the time over which it flows — and this is the figure used to select upstream circuit breakers and fuses.

Ένας διακόπτης με υπερβολικά σφιχτό χαρακτηριστικό ενεργοποίησης (τύπου Β, ο οποίος ενεργοποιείται με ονομαστικό ρεύμα 3 ′ 5 × στιγμιαία) μπορεί να ενεργοποιηθεί ενοχλητικά όταν το PS 307 είναι ενεργοποιημένο,παρόλο που δεν έχει συμβεί κάποιο λάθος..

Η Siemens συνιστά ένα ελάχιστο μικροσκοπικό διακόπτη κυκλώματος τύπου C (MCB) 6A για την προστασία με μονάδα PS 307. Οι διακόπτες τύπου C ανέχονται στιγμιαία ρεύματα έως 10×15 × ονομαστικό ρεύμα πριν από την ενεργοποίηση.το οποίο είναι πιο κατάλληλο για το προφίλ εισροής του PS 307Εάν δύο μονάδες PS 307 λειτουργούν παράλληλα, η συνδυασμένη εισροή κατά την εκκίνηση πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη μέτρηση του μεγέθους της ανωτέρω MCB.

Ε3: Το PS 307 αναφέρεται ως αντικατασταμένο από το 6ES7307-1EA01-0AA0.Είναι οι δύο ενότητες μηχανικά και ηλεκτρικά εναλλάξιμες σε μια υπάρχουσα εγκατάσταση S7-300;

Το 6ES7307-1EA01-0AA0 (διάδοχος) αποτελεί άμεση λειτουργική αντικατάσταση του 6ES7307-1EA00-0AA0 (αυτή η ενότητα).

Οι φυσικές διαστάσεις (80×125×120mm), η γεωμετρία τοποθέτησης (συνήθη σιδηρόδρομος S7-300, μονόθυρο), οι προδιαγραφές εξόδου (24VDC, 5A), οι προδιαγραφές εισόδου (120/230VAC, αυτόματη διακόπτηση),και η τοποθέτηση των συνδέσμων είναι όλες πανομοιότυπες. Η διάδοχος μονάδα αντικαθιστά φυσικά την αρχική χωρίς καμία τροποποίηση του ντουλαπιού., ρύθμιση σιδηροτροχιών ή αλλαγή καλωδίων.

Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο αναθεωρήσεων είναι εσωτερική ̇ η διάδοχος ενσωματώνει ενημερώσεις συστατικών και μικρές βελτιώσεις κατασκευής που βελτιώνουν τα μετρικά αξιοπιστίας,μη ορατές στον χρήστη προδιαγραφές. Κατά την προμήθεια αντικατάστασης για ένα αποτυχημένο 6ES7307-1EA00-0AA0, το 6ES7307-1EA01-0AA0 είναι η προτιμώμενη εναλλακτική ισχύς.λειτουργεί πανομοιότυπα με το αρχικό.

ΕΡ4: Παρέχει το PS 307 κάποια προστασία από σύντομες διακοπές της ισχύος εισόδου εναλλασσόμενου ρεύματος και τι συμβαίνει με την έξοδο 24V κατά τη διάρκεια σύντομης διακοπής ρεύματος;

Το PS 307 παρέχει βραχυπρόθεσμη γέφυρα διακοπής παροχής ενέργειας ̇ η έξοδος συνεχίζει να παρέχει 24V DC για καθορισμένο ελάχιστο χρονικό διάστημα μετά την αποτυχία της εισόδου εναλλασσόμενου ρεύματος.

Ο χρόνος γεφυρώσεως καθορίζεται ως ελάχιστος 5 χιλιοστά του δευτερολέπτου, με ελάχιστο ποσοστό επανάληψης 1 δευτερολέπτου πριν από τη διάθεση του επόμενου διαστήματος γεφυρώσεως.

This 5ms bridging is sufficient to ride through the brief supply interruptions caused by transient disturbances on the AC distribution system — voltage dips caused by large motor starts on the same distribution panel, σύντομες διακοπές από τις λειτουργίες αυτόματης μετάδοσης ή μετάδοσης τροφοδοσίας.

Δεν αρκεί να διατηρηθεί η λειτουργία μέσω παρατεταμένων διακοπών ηλεκτρικής ενέργειας, για τις οποίες απαιτείται αδιάλειπτη παροχή ρεύματος (UPS) στην πλευρά εισόδου εναλλασσόμενου ρεύματος.Η γέφυρα 5ms είναι ένα χαρακτηριστικό υλικού της εσωτερικής αποθήκευσης ενέργειας του PS 307 (κατασκευές φίλτρου)· δεν ρυθμίζεται από τον χρήστη.

Η ίδια η γέφυρα της CPU 312 είναι 5ms στην πίδα τροφοδοσίας της CPU, η οποία είναι ανεξάρτητη από τη γέφυρα του PS 307.Η γέφυρα 5ms του PS 307 διασφαλίζει ότι η λεωφορεία 24V παραμένει σταθερή αρκετά για τα κυκλώματα παρακολούθησης ισχύος της CPU να εκτελέσουν μια οργανωμένη και ελεγχόμενη ακολουθία διακοπής εάν η διακοπή ρεύματος συνεχιστεί.

Ε5: Μπορεί το PS 307 να χρησιμοποιηθεί ως παροχή πάνελ 24VDC γενικής χρήσης για συσκευές άλλες από τις μονάδες PLC S7-300, και ποιες είναι οι εκτιμήσεις εγκατάστασης;

Ναι, η έξοδος συνεχούς ρεύματος 24V του PS 307 δεν διαφοροποιείται ηλεκτρικά μεταξύ της χρήσης τάσης συστήματος S7-300 και της χρήσης γενικού φορτίου του πάνελ.σιδηρόδρομος συνεχούς ρεύματος 24V στεγνής διασύνδεσης που μπορεί να τροφοδοτεί οποιοδήποτε φορτίο συνεχούς ρεύματος 24V εντός της ισχύος 5A.

Είναι κοινή πρακτική να χρησιμοποιείται το PS 307 ως η μοναδική πηγή 24V για ένα συνδυασμένο σταθμό S7-300 και τις τοπικές συσκευές πεδίου του: το backplane bus αντλεί ρεύμα μέσω του σιδηροτροχίου,και φορτία με καλωδίωση πεδίου (προμήθειες αισθητήρων), σπείρες βαλβίδων, κυκλώματα ελέγχου επαγγελλόμενων) αντλούν από τα ίδια τερματικά εξόδου μέσω συγχωνευμένων τερματικών ταινιών.

Η βασική εξέταση εγκατάστασης είναι η γείωση:η έξοδος 0V του PS 307 (αρνητικό τερματικό) πρέπει να είναι συνδεδεμένη με το σύστημα PE (προστατευτικό γήπεδο) του ντουλάπιου για να εξασφαλίζεται η σωστή αναφορά του σιδηροτροχίου 24V.

Οι πλωτές (μη γείωτες) γραμμές συνεχούς ρεύματος 24V δημιουργούν συνθήκες τάσης κοινής λειτουργίας που μπορούν να προκαλέσουν σφάλματα μέτρησης σε αναλογικές μονάδες I/O και παρεμβολές σε κυκλώματα επικοινωνίας.

Το δελτίο δεδομένων PS 307 προσδιορίζει το σημείο σύνδεσης γείωσης και τη συνιστώμενη πρακτική καλωδίωσης τόσο για τις γείτονες όσο και για τις μη γείτονες διαμορφώσεις 24V.