西門子SITOP電源模塊6EP1434-2BA20
使用 PROFIsafe 規(guī)約,可以在自動(dòng)化系統(tǒng)(控制器)和過程 I/O 之間通過 PROFIBUS 或 PROFINET 進(jìn)行安全相關(guān)通信。選擇 PROFINET IO 還是 PROFIBUS DP/PA 現(xiàn)場總線,會(huì)對安全相關(guān)系統(tǒng)的架構(gòu)產(chǎn)生重大影響。
有關(guān) PROFIBUS DP/PA 和 PROFINET IO 安全相關(guān)設(shè)計(jì)版本的信息,請參見“過程自動(dòng)化的安全集成"一節(jié),“簡介"。
安全 SIMATIC PCS 7 自動(dòng)化系統(tǒng)基于 AS 410S 標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化站(F 系統(tǒng))的硬件或 AS 410H 容錯(cuò)自動(dòng)化站(FH 系統(tǒng))的硬件,這些自動(dòng)化站采用 SIMATIC S7 F systems 來實(shí)現(xiàn)安全功能。
根據(jù)設(shè)計(jì)形式的不同,可以將其分為:
通過電源或工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊的冗余設(shè)計(jì),可以靈活提高可用性(有關(guān)詳細(xì)信息,請參見“使用靈活,可用性高,可以擴(kuò)展"下面的“模塊化 AS 410 系統(tǒng)"一節(jié))。
所有 AS 410F / FH 系統(tǒng)均通過 TüV 認(rèn)證,并符合 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)的安全等級達(dá)到 SIL 3 的要求。
在具有多任務(wù)處理能力的系統(tǒng)中,一個(gè) CPU 上可同時(shí)運(yùn)行幾個(gè)程序,可用于基本過程控制 (BPCS) 應(yīng)用或安全型應(yīng)用。這些程序之間不會(huì)相互影響,即 BPCS 應(yīng)用中的故障不會(huì)對安全相關(guān)的應(yīng)用產(chǎn)生影響,反之亦然。也可以完成具有很短響應(yīng)時(shí)間的特殊任務(wù)。
按照“二選一"原理運(yùn)行的冗余 FH 系統(tǒng)由兩個(gè)設(shè)計(jì)*相同的子系統(tǒng)組成。它們在電氣上相互隔離以達(dá)到電磁兼容性,并通過光纜實(shí)現(xiàn)相互同步。發(fā)生故障時(shí),將從運(yùn)行中的子系統(tǒng)無擾動(dòng)切換到后備系統(tǒng)。兩個(gè)子系統(tǒng)可存在于同一機(jī)架內(nèi),或分開大 10 km。在運(yùn)行中的子系統(tǒng)所處環(huán)境中存在影響狀況時(shí)(例如,發(fā)生了火災(zāi)),空間上的分離提供了附加安全性。
FH 系統(tǒng)的冗余性僅用于增加可用性,與處理安全功能或相關(guān)的故障檢測無關(guān)。
AS 套件的單獨(dú)組態(tài)
安全型自動(dòng)化系統(tǒng)的組態(tài)及其訂貨號可通過選擇預(yù)先定義好的訂貨單位來定義。
可使用“選型和訂貨數(shù)據(jù)"一節(jié)中的表來選擇相應(yīng)系統(tǒng)的典型組合。這些層分為:
使用西門子工業(yè)產(chǎn)品網(wǎng)上商城中兩個(gè)相應(yīng)的在線組態(tài)工具,可獲得完整選型范圍:
應(yīng)針對安全相關(guān) AS 410 F/FH 自動(dòng)化站來選擇系統(tǒng)擴(kuò)展卡,包括 SIMATIC S7 F Systems 運(yùn)行系統(tǒng)許可證。
必須單獨(dú)訂購長于 1 m 的同步光纖電纜(每種情況下都需要 2 根電纜)。
可以在“Safety Integrated for Process Automation"一章中訂購對安全相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行工程組態(tài)所需的組件:
后續(xù)性能提高/
使用冗余 PROFINET (R1)
如果在組態(tài)、調(diào)試或運(yùn)行過程中達(dá)到了由訂購的系統(tǒng)擴(kuò)展卡定義的系統(tǒng)限制,那么使用相應(yīng)數(shù)量的 CPU 410 擴(kuò)展包(100 個(gè) PO/500 個(gè) PO)就可以。無需進(jìn)行硬件改動(dòng)。
除提高性能外,也可以擴(kuò)展 PROFINET 功能。如果需要使用冗余 PROFINET (R1) 來代替 PROFINET 系統(tǒng)冗余 (S2),那么可以使用 "CPU 410 擴(kuò)展包 PN Red" 來擴(kuò)展該功能。
通過 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn) I/O 連接
分布式過程 I/O 可以直接或通過從屬 PROFIBUS PA 現(xiàn)場總線集成到 PROFIBUS DP 段。帶有分布式過程 I/O 的多個(gè) PROFIBUS DP 段可以在 AS 410F/FH 系統(tǒng)上操作。
CPU 410-5H Process Automation 中已集成進(jìn)一個(gè) PROFIBUS DP 接口。使用西門子工業(yè)產(chǎn)品網(wǎng)上商城中或選型和訂貨數(shù)據(jù)中的在線組態(tài)工具,可通過每個(gè) AS 410F 以及 AS 410FH 的每個(gè)子系統(tǒng)的附加 CP 443-5 PROFIBUS DP 接口(保護(hù)涂層),配置多 4 個(gè)附加 PROFIBUS DP 接口。
按照“高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)"一章中說明的方法將過程 I/O 連接到 FH 系統(tǒng)(冗余站)的 2 個(gè)冗余 PROFIBUS DP 總線。
過程自動(dòng)化安全集成技術(shù)不支持 FOUNDATION Fieldbus (FF) H1 和 FF 設(shè)備。
通過 PROFINET 實(shí)現(xiàn) I/O 連接
安全相關(guān) AS 410F/FH 自動(dòng)化站可通過 PROFINET IO 與遠(yuǎn)程 I/O 站(例如,ET 200M 或 ET 200SP 遠(yuǎn)程 I/O 站)相連。此時(shí),在自動(dòng)化系統(tǒng)中,僅能使用 CPU 內(nèi)部集成的 PROFINET 接口(雙端口交換機(jī))。詳細(xì)信息,請參見章節(jié)“Safety Integrated for Process Automation",“簡介"
通過工廠總線進(jìn)行通信
如果安全自動(dòng)化系統(tǒng)的 CPU 中集成的 PROFINET 接口不用于 PROFINET IO,那么這些接口也可用于連接至工業(yè)以太網(wǎng)工廠總線。否則,AS 410F 和 AS 410FH 的兩個(gè)子系統(tǒng)可各通過一個(gè) CP 443-1 通信模塊(帶保護(hù)涂層)連接到工廠總線。
工廠總線可通過環(huán)形結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn),如果對可用性要求很高,也可配置為冗余結(jié)構(gòu)。當(dāng)存在兩個(gè)冗余環(huán)時(shí),需要使用兩個(gè)符合 AS(AS 410F)或 AS 子系統(tǒng)(AS 410FH)配置兩個(gè) IE 接口/通信模塊并通過兩個(gè)環(huán)(4 路連接)。這樣就能夠允許出現(xiàn)雙重故障,例如在環(huán)網(wǎng) 2 上的總線電纜斷線的同時(shí),環(huán)網(wǎng) 1 的交換機(jī)發(fā)生故障。
運(yùn)行系統(tǒng)許可證
安全相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)配有用于 100 個(gè)過程對象 (PO) 的 SIMATIC PCS 7 AS Runtime 許可證以及 SIMATIC S7 F Systems RT 許可證。采用額外的 100、1000 或 10000 PO 運(yùn)行許可證,可對支持 100 POSIMATIC PCS 7 AS Runtime 許可證進(jìn)行擴(kuò)展。附加實(shí)時(shí)運(yùn)行授權(quán)的過程對象可加到已存在的過程對象中。與附加運(yùn)行許可的數(shù)量和種類 (如 100 或 1000) 無關(guān)。
西門子SITOP電源模塊6EP1434-2BA20
啟動(dòng)快速調(diào)試并選擇應(yīng)用等級
啟動(dòng)快速調(diào)試
前提條件
接通電源。
操作面板顯示設(shè)定值和實(shí)際值。
操作步驟
按下 ESC 鍵。
按下一個(gè)箭頭鍵,直到 BOP-2 顯示 SETUP 菜單。
在 SETUP 菜單中點(diǎn)擊 OK 鍵,以啟動(dòng)快速調(diào)試。
如果要在快速調(diào)試前恢復(fù)所有參數(shù)的出廠設(shè)置,請按照以下步驟:
按下OK鍵。
使用箭頭鍵切換:nO → YES
按下OK鍵。
選擇了應(yīng)用等級時(shí),變頻器會(huì)為電機(jī)控制匹配合適的缺省設(shè)置:
應(yīng)用等級 | Standard Drive Control | Dynamic Drive Control |
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特性 | 轉(zhuǎn)速變化后典型的調(diào)節(jié)時(shí)間:100 ms … 200 ms 負(fù)載沖擊后典型的調(diào)節(jié)時(shí)間:500 ms Standard Drive Control適用于以下要求: Standard Drive Control對不的電機(jī)數(shù)據(jù)設(shè)置不敏感
| 轉(zhuǎn)速變化后典型的調(diào)節(jié)時(shí)間:< 100 ms 負(fù)載沖擊后典型的調(diào)節(jié)時(shí)間:200 ms Dynamic Drive Control控制并限制電機(jī)轉(zhuǎn)矩 能達(dá)到的轉(zhuǎn)矩精度:在 15 % … 100 % 的額定轉(zhuǎn)速下為 ± 5 % 推薦Dynamic Drive Control用于以下應(yīng)用: Dynamic Drive Control在斜坡上升時(shí)間 0 → 額定轉(zhuǎn)速(取決于電機(jī)額定功率):< 1 s(0.1 kW)… < 10 s(132 kW)的應(yīng)用中非常有必要。
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應(yīng)用示例 | 采用流體特性曲線的泵、風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī) 濕式或干式噴射技術(shù) 研磨機(jī)、混料機(jī)、捏合機(jī)、粉碎機(jī)、攪拌機(jī) 水平輸送技術(shù)(輸送帶、輥式輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)) 簡單主軸
| 采用壓出器的泵和壓縮機(jī) 回轉(zhuǎn)爐 擠出機(jī) 離心機(jī)
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可運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī) | 異步電機(jī) | 異步和同步電機(jī) |
可運(yùn)行的功率模塊 | PM240?2、PM240P-2 |
大輸出頻率 | 550 Hz | 240 Hz |
轉(zhuǎn)矩控制 | 無轉(zhuǎn)矩控制 | 帶下級轉(zhuǎn)矩控制的轉(zhuǎn)速控制 |
調(diào)試 | |
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