PROFNET接口模块IM157-1 PN
一个典型的ET 200SP分布式I/O站点的组成包括:接口模块,信号模块以及相应的基座单元,如图1所示。基座单元(BaseUnit)是构成ET 200SP分布式I/O不可或缺的一部分,BaseUnit为ET 200 模块提供电气和机械连接,所有的信号模板必须安装在相应的BaseUint上。即BaseUnit是信号模块的基座。BaseUint一方面将现场的电气信号接入到ET 200SP系统,同时还起到将电源电压馈入等其它用途。
图 1 ET200SP系统组成
一个典型的BaseUnit如下图所示:
图 2 BaseUnit及其接线端子
座单元(BaseUnit)分类
BaseUnit根据功能不同可分为多种类型,包括A0,A1,B0,C0,D0等几大类。
A0:适用于数字量模块,通讯模块,以及部分模拟量模块;
A1:带有内置温度测量,适用于模拟量模块;
B0:适用于继电器模块;
C0:适用于AS-i主站模块;
D0:适用于电能测量模块;
其分类及参考示例见下表:
表1 BaseUnit分类及示例 |
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BaseUnit 类型 |
适用 I/O 模块类型 |
示例(适用于 BU 类型的 I/O 模块) |
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I/O 模块(示例) |
BaseUnit |
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BU 类型 A0 |
数字量模块或通信模块 |
DI 16×24VDC ST |
BU15-P16+A0+2D |
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无需温度补偿的模拟量模块 *
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AI 4xU/I 2-wire ST |
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BU 类型 A1 |
需要温度补偿的模拟量模块
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AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire HF |
BU15-P16+A0+2D/T |
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无需温度补偿的模拟量模块
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AI 4xI 2/4-wire ST |
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BU 类型 B0 ● 最高 230 V AC |
带继电器的输出模块
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RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST |
BU20-P12+A4+0B |
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BU 类型 C0 ● 最高 30 V DC |
CM AS-i Master ST
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CM AS-i Master ST |
BU20-P6+A2+4D |
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BU 类型 D0 ● 最高 400 V AC |
AI Energy Meter ST
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AI Energy Meter ST |
BU20-P12+A0+0B |
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* 用于补偿热电偶的基准结温度 |
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在A0和A1类BaseUnit中,根据是否用于形成新的电位组,以及是否需要额外AUX(辅助接线端子)或附加供电端子,又可以分为多个类型。根据订货号的不同,一个BaseUnit也可同时具有以上多个功能,如即可形成新电位组的又带AUX(辅助接线端子)功能。
综上所述,基座单元的分类可以总结如下:
图 3 BaseUnit的分类一览
BaseUnit各型号说明及特征如下表所示:
BU15-P16+A10+2D/T 的短名称(示例) |
BaseUnit 特性 |
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模块宽度 |
BU |
15 |
宽度为 15 mm 的 BaseUnit |
信号连接 |
P |
16 |
● 连接方式:直插式端子 |
连接到 AUX 总线 |
A |
0 |
与 AUX 总线无连接 |
10 |
n = AUX 端子数,如 10 个 |
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电源母线 |
2 |
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2 个直插式端子( L+,接地),用于通过 P1 和P2 供电或引出供电电压(请参见 D 和 B ) |
12 |
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● 2 个直插式端子( L+ ,接地),用于通过 P1 和P2 供电或引出供电电压(请参见 D 和 B ) |
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0 |
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没有可以连接电源的 P1 和 P2 的端子 |
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D |
● 引入一组新电位 |
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B |
● 其它传导电位组 |
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附加功能 |
T |
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集成温度传感器,以补偿热电偶的基准结温度 |
各类BaseUint功能详细描述如下:
形成电位组的BaseUnit
ET 200SP的首个BaseUnit必须为打开新电位组的BaseUnit BU...D (带浅色接线盒和浅色安装导轨释放按钮):
– 打开新的电位组(电源和 AUX 总线与左侧断开)
– 接入电源电压 L+ ,馈电电流最高10 A
2.2 用于传导电位组的BaseUnit
此类BaseUnit无打开新电位组功能,故该类型BaseUnit的左侧必须配合形成电位组的BaseUnit使用,此类BaseUnit带深色接线盒: BU..B
带AUX辅助接线端子的BaseUnit
带有额外AUX辅助接线端子的BaseUnit (例如 BU15-P16+A10+2D )还可连接一个安装在 AUX 总线上的电位(不超过模块的最大电源电压)。
AUX总线可单独用作:
作为PE bar(满足EN 60998-1的要求)。为确保符合这一标准,PE bar的长度不能超过8个安装的BaseUnit所允许的最大数量。
用于额外要求的电压
AUX总线被设计为:
最大载流量(环境温度为60°C时):10 A
允许的电压:取决于BaseUnit的类型。
以下为2个使用AUX辅助接线端子的典型例子:
DI 8×24VDC ST (6ES7131-6BF00-0BA0) 使用了BU15-P16+A10+2D(6ES7193-6BP20-0DA0)BaseUnit即可实现如图4所示的供电方式,图中M信号的连接可通过AUX辅助端子实现。
图 4 通过AUX辅助接线端子实现3线制开关的连接
AI 4 x I 2-, 4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)使用了BU15-P16+A0+12D(6ES7193-6BP40-0DA1)作为BaseUnit即可实现如图5所示的供电方式,即4线制仪表的供电可以通过附加供电端子来完成。
图 5 通过附加供电端子实现4线制信号的连接
带集成电阻温度计的BaseUnit
此类BaseUnit用于在连接热电偶时补偿基准结温度:BU..T
aseUnit的选型:
BaseUnit的选项涉及到以下几个方面,电位组的划分;是否需要AUX辅助接线端子;BaseUnit与所安装的信号模块是否匹配等多方面的问题。
3.1 电源分组的确定
带有电源分组能力的BaseUnit均为浅色,根据ET 200SP系统工作原理(图6),在下列情况下,必须采用带电源分组能力的BaseUnit;
图 6 ET200SP系统工作原理
Ø ET 200SP接口模块后的首个BaseUnit;
Ø 一个电位组的所有I/O模块及负载的总供电负荷已超过10A;
Ø 模块间的AUX辅助接线端子所接电压等级不同;
Ø 由于个别模块(如RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST数字量输出模块、电能测量模块等)只能使用不带电位分组功能的BaseUnit,因此如果一个分布式ET 200SP上只有此类模块,则这些模块左侧必须有一个带电位分组功能的BaseUnit。
电位组也可根据实际功能划分,如数字量输入信号使用一个电位组,数字量输出信号使用另一个电位组;或者根据BaseUnit的供电能力对电位组进行分组。各电位组可使用的I/O模块数取决于下列因素:
1. 此电位组上运行的所有 I/O模块的电源总需求;
2. 从外部连接到此电位组上的所有负载的电源总需求;
1和2中计算出的总电流数不得超过10 A 。
3.2 根据模块选择相对应的BaseUnit
数字量模块和不带温度测量的模拟量模块(6ES7 134-6GD00-0BA1除外)选型:
图 7 I/O模块和不带温度测量的模拟量模块BaseUnit选型图
1浅色BaseUnit:组态新的电位组,电气隔离左侧相邻模块。ET 200SP的**个BaseUnit始终是浅色的BaseUnit,用于馈电电源电压L+。深色BaseUnit:从左侧相邻模块传导内部电源和AUX总线。
2AUX端子:可独立使用的10个内部桥接端子,高达24V DC/10A或用作保护导体。
3AI 4xI 2/4-wire ST模块(6ES7 134-6GD00-0BA1)选择BaseUnit不适用于此图。
模拟量模块AI 4xI 2/4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)选型:
图8 AI 4xI 2/4-wire ST BaseUnit选型图
带温度测量的模拟量模块BaseUnit选型: