西门子smart200选型:S7-200SMARTCPU外形结构与电源需求与计算

2018年8月30日21:34:42 发表评论 1,460 阅读

CPU外形结构

CPU外形结构

图1.CPU外形结构

电源及传感器输出电源

在安装或拆卸任何电气设备之前,请确保已切断该设备的电源。在安装和拆卸CPU之前,必须采取合适的安全预防措施并确保切断该CPU的电源。

将CPU连接至电源,下图显示了直流和交流型CPU的接线。

如果在通电情况下尝试安装CPU或相关设备或者对他们进行接线,则可能会触电或导致设备错误运行。如果在安装和拆卸过程中未切断CPU和相关设备的所有电源,则可能导致人员死亡、重伤、或设备损坏。

传感器输出电源:每一个CPU(除CRs)模块都有一个24VDC传感器电源(CPU的电源都在右上方,而右下方是传感器电源。),它为本机输入点和扩展模块继电器线圈提供24VDC。如果电源要求超出了CPU模块24VDC电源的定额,你可以增加一个外部24VDC电源来供给扩展模块的24VDC。

CPU输入电压范围

直流DC:20.4-28.8 VDC

交流AC:85-264VAC(47-63Hz)

S7-200 SMART 电源需求与计算

S7-200 SMART CPU模块提供5VDC和24VDC电源:

CPU有一个内部电源,用于为CPU、扩展模块、信号板提供电源和满足其他24 VDC用户电源需求。请使用以下信息作为指导,确定CPU可以为组态提供多少电能(或电流)。

请参见特定CPU的技术规范,确定24 VDC传感器电源功率预算,CPU提供的5 VDC 逻辑预算,以及扩展模块和信号板5 VDC功率要求。请参考计算功率预算来确定CPU可以为您的组态提供多少电能(或电流)。

CPU为系统中的所有扩展模块提供5 VDC逻辑电源。请特别注意系统配置,确保CPU可提供所选扩展模块要求的5 VDC电源。如果组态要求的电源超出CPU提供的电源范围,则必须拆下一些模块。

如果超出CPU功率预算,则可能无法连接CPU允许的最大数量模块。

CPU还提供了 24V传感器电源,该电源可以为输入点、扩展模块上的继电器线圈电源或其他需求提供24V电源。必须手动将不同电源的公共端(M)连接在一起。

如果需要外部24 VDC电源,则确保该电源未与CPU的传感器电源并联。为提高电气噪声保护能力,建议将不同电源的公共端(M)连接在一起。

将外部24 VDC电源与CPU的24 VDC传感器的电源并联会导致这两个电源之间有冲突,因为每个电源都试图建立自己首选的输出电压电平。该冲突可能导致一个电源或两个电源的寿命缩短或立即发生故障,从而导致PLC系统意外运行。意外运行可能导致人员 死亡、重伤或设备损坏。CPU的直流传感器电源和任何外部电源应给不同点供电。允许将多个公共端连接到一起。

S7-200 SMART 系统中的一些24 VDC电源输入端口是互连的,并且通过一个公共逻辑电路连接多个M端子。例如,在数据表中指定为“非隔离”时,以下电路是互连的:CPU的24 VDC、EM的继电器线圈的电源输入或非隔离模拟输入的电源。所有非隔离的M端必须连接到同一个外部参考电位。

将非隔离的M端子连接到不同参考电位将导致意外的电流,该电流可能导致PLC和任何连接设备损坏或允许不确定。不遵守这些准则可能会导致设备损坏或运行不确定,而后者可能导致死亡、人员重伤和财产损失。务必确保S7-200 SMART系统中的所有非隔离M端子都连接到同一个参考电位。

表1. S7-200 SMART CPU V1.0 版本供电能力

CPU型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC(传感器电源)
CPU SR20 740mA 300mA
CPU ST40 740mA 300mA
CPU SR40 740mA 300mA
CPU CR40 -- 300mA
CPU ST60 740mA 300mA
CPU SR60 740mA 300mA

表2. S7-200 SMART CPU V2.0及以上版本供电能力

CPU型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC(传感器电源)
CPU SR20/ST20 1400mA 300mA
CPU SR30/ST40 1400mA 300mA
CPU SR60/ST60 1400mA 300mA
CPU CR40/CR60 -- 300mA
CPU CR20/30/40/60 s -- --

表3. CPU上的数字量输入所消耗的电流

CPU上的数字量 电流需求
+5VDC +24VDC
每点输入 - 4mA/每输入

表4. 数字扩展模块所消耗的电流

数字扩展模块型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC
EM DE08 105mA 8*4mA
EM DT08 120mA --
EM DR08 120mA 8*11mA
EM DT16 145mA 输入:8*4mA
输出:---------
EM DR16 145mA 输入:8*4mA
输出:8*11mA
EM DT32 185mA 输入:16*4mA
输出:---------
EM DR32 180mA 输入:16*4mA
输出:16*11mA

表5.模拟扩展模块所消耗的电流

模拟扩展模块型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC
EM AE04 80mA 40mA(无负载)
EM AE08 80mA 70mA(无负载)
EM AQ02 60mA 50mA(无负载)
EM AQ04 60mA 75mA(无负载)
EM AM03 60mA 30mA(无负载)
EM AM06 80mA 60mA(无负载)

表6. RTD、TC扩展模块所消耗的电流

RTD/TC扩展模块型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC
EM AR02 80mA 40mA
EM AR04 80mA 40mA
EM AT04 80mA 40mA

表7. 信号板和DP扩展模块所消耗的电流

模拟扩展模块型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC
SB AQ01 15mA 40mA(无负载)
SB DT04 50mA 2*4mA
SB RS485/RS232 50mA 不适用
SB AE01 50mA 不适用
EM DP01 150mA 30 mA;通信端口激活时
60 mA;通信端口加90mA/5V负载时
180 mA;通信端口加120mA/24V负载时

功率要求计算示例

下表给出了包括以下模块的CPU系统的功率要求计算例子:

• CPU SR40 AC/DC/ 继电器 (固件版本V1.0)
• 3个 EM 8 点继电器型数字量输出(EMDR08)
• 一个 EM 8 点数字量输入(EM DE08)

该安装共有32点输入40点输出

该CPU已分配驱动CPU内部继电器线圈所需的功率。功率计算中无需包括内部继电器线圈功率要求。

本例中的CPU提供了足够5VDC电流,但没有通过传感器电源为所有输入和扩展继电器线圈提供足够的24VC电流。I/O需要392mA,但CPU提供了300mA。该安装额外需要一个至少为92mA的24VDC电源以运行所有包括的24 VDC输入和输出。

表8.电源计算示例

CPU功率预算 5 VDC 24 VDC
CPU SR40 AC/DC/继电器 740mA 300mA
减去
系统要求 5 VDC 24 VDC
CPU SR40 ,24点输入 -- 24*4mA=96mA
插槽0:EM DR08 120mA 8*11mA=88mA
插槽1:EM DR08 120mA 8*11mA=88mA
插槽2:EM DR08 120mA 8*11mA=88mA
插槽3:EM DE08 105mA 8*4mA=32mA
总要求 465mA 392mA
等于
电流差额 5 VDC 24 VDC
总电流差额 275mA (92mA)

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