ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 25
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.7 Выбор блока питания.
Блоки питания PS 307 предназначены для формирования выходного постоянного напряжения 24В, необходимого для питания центральных процессоров и целого ряда модулей контроллера SIMATIC S7-300. Блоки питания PS 307 используют для своей работы входное переменное напряжение 120/230В. Модуль монтируется на стандартную профильную шину в крайней левой позиции. Справа от него монтируется модуль центрального процессора или интерфейсный модуль IM 365 (в стойках расширения).
Произведем расчет потребляемого тока базовой стойкой для выбора блока питания. Центральный процессор CPU 315-2 DP имеет свой собственный источник питания, поэтому при расчете потребление этого модуля не учитывается. Данные потребляемого тока базовой стойкой занесём в таблицу 8.
Таблица 8 – Расчет потребляемого тока базовой стойкой
| Модули | Кол-во | Потребляемый ток, мА | ||
| Модулем | Общий | |||
| 1 CPU 315-2 PN/DP | 1 | 750 | 750 | |
| 2 IM 365 | 1 | 100 | 100 | |
| 3 DI32×DC24V | 1 | 15 | 15 | |
| 4 AI 8×U/I HS 14 бит | 6 | 130 | 780 | |
| 3 DO32×DC24V/0,5 А | 3 | 110 | 330 | |
| 4 AO8× U/I, 11/12 бит | 1 | 100 | 100 | |
| Всего: | 2 075 | |||
Итого имеем потребляемый ток 2 075 мА.
Выбираем блок питания PS 307 5А с заказным номером 6ES7 307-1EA01-0AA0 обладающий следующими характеристиками, представленными в таблице 9.
Таблица 9 – Основные технические данные блока питания PS 307/ 5A
| Параметры | Значение |
| 1 Входное переменное напряжение, В | 120/230 |
| 2 Выходной ток, А | 5 |
| 3 Выходное напряжение, В | 24 |
| 4 Частота переменного тока, Гц | 50/60 |
Сделаем проверку правильности выбора модуля блока питания по мощности для контроллера S7-300. Для этого рассчитаем суммарную потребляемую мощность модулями системы и сравним ее значение с выходной мощностью модуля блока питания. Для этого заполним таблицу 10.
Таблица 10 – Расчет потребляемой мощности
| Модули | Кол-во | Потребляемая мощность, Вт | |
| Модулем | Общий | ||
| 1 CPU 315-2 PN/DP | 1 | 3,5 | 3,5 |
| 2 IM 365 | 1 | 0,5 | 0,5 |
| 3 DI32×DC24V | 1 | 6,5 | 6,5 |
| 4 AI 8×U/I HS 14 бит | 6 | 0,6 | 3,6 |
| 3 DO32×DC24V/0,5 А | 3 | 6,6 | 19,8 |
| 4 AO8× U/I, 11/12 бит | 1 | 8 | 8 |
| Всего: | 41,9 | ||
Итого имеем потребляемую мощность 41,9 Вт.
Для расчета выходной мощности блока питания,
, Вт, будем использовать формулу (2),
, 
где
– выходной ток блока питания, A;
– выходное напряжение блока питания, В.
Таким образом, выходная мощность блока питания больше, чем потребляемая мощность компонентов системы. Следовательно, блок питания PS 307 2А выбран верно.
Для расчета процентного запаса по мощности, P%, %, будем использовать формулу (3),
| |  |  |
где
– суммарная потребляемая мощность модулями системы.
Таким образом, имеем запас по мощности
.2.8 Конфигурирование элементов контроллера
Конфигурирование требуется, если требуется сконфигурировать соединения связи, для станции с распределенной периферией (PROFIBUS-DP), в отказоустойчивых ПЛК (дополнительный пакет).
При проектировании системы создается ее проектная (заданная) конфигурация. Она содержит станции с установленными модулями и назначенными параметрами. Система PLC собирается согласно проектной конфигурации. При пуске проектная конфигурация загружается в CPU.
В собранной системе, фактически существующая конфигурация и назначенные параметры модулей могут быть считаны из CPU в PG (программатор). При этом в проекте возникает новая станция. Это необходимо, в частности, если структура проекта не записана в PG. После того, как считана фактическая конфигурация, могут быть проверены, а затем сохранены в проекте фактические параметры.
Чтобы вызвать инструмент HW Config, в SIMATIC Manager должна существовать аппаратная станция. При создании проектной конфигурации определяется, как и какие модули должны быть размещены в стойке. Конфигурация, определяемая пользователем, называется проектной конфигурацией. Для начала выбираем компонент «Rack» (стойка). В отдельных окнах появляются два списка компонентов стойки: простой список в верхнем окне и подробный список с заказными номерами, MPI адресами, и адресами входов/выходов в нижнем. Если требуется установить блок питания, вставляется в слот 1 стойки соответствующий модуль. ЦПУ выбирается в каталоге и вставляется в слот 2.
Начиная со слота 4 можно вставить на выбор до 8 сигнальных модулей (SM), коммуникационных процессоров (CP) или функциональных модулей (FM). Вставляются модули выбором слота в стойке, а затем двойным щелчком на желаемом модуле в каталоге. Или можно переносить модули из каталога в любое место стойки.
В центральной стойке в третий слот вставляется интерфейсный модуль – передатчик. В стойки расширения в третий слот вставляется интерфейсный модуль – приемник для обеспечения связи модулей в стойках расширения с центральной стойкой. При помощи Step 7 выполняем конфигурацию.
Конфигурация системы управления представлена на листе 3 графической части.
В качестве стойки для S7-300 применяется профильная шина, на которую навешиваются все модули системы S7-300. Монтаж модулей будем выполнять горизонтально.
Возможны три варианта конфигурации контроллера: однорядная, состоящая из центральной стойки; двухрядная, включающая одну стойку расширения; трехрядная, включающая дополнительно две стойки расширения и максимальная четырехрядная, состоящая из центральной стойки и трех стоек расширения.
Конфигурация контроллера представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 – Конфигурация центральной стойки UR0 и стойки расширения UR1
Выбираем профильные рейки 483 (450) мм для центральной стойки и стойки расширения.
При размещении модулей на нескольких стойках действуют следующие правила:
- интерфейсный модуль всегда занимает слот 3 (слот 1: блок питания; слот 2: CPU, слот 3: интерфейсный модуль);
- он всегда находится слева от первого сигнального модуля;
- на одной стойке может быть размещено не более 8 модулей (SM, FM, CP);
- количество размещаемых модулей (SM, FM, CP) ограничено допустимым потреблением тока из шины на задней панели S7-300. Общее потребление тока на один ряд не может превышать 1,2 A.
Будем учитывать эти правила при монтаже системы. Модули для центральной стойки монтируются в следующей последовательности: 1 – PS, 2 – CPU, 3 – IM, 4-11 – SM, FM, CP;
Монтаж начинается с профильной шины с помощью крепежных болтов. Монтируют её таким образом, чтобы оставалось достаточно места для монтажа и охлаждения модулей (не менее 40мм над и под модулями, не менее 20мм от крайних левой и правой точки). Далее модули навешиваются на профильную шину вплотную, исключая наличие зазоров между модулями, с помощью шинных соединителей. После монтажа необходимо назначить каждому модулю номер слота, таким образом, осуществляется маркировка модулей.
Если центральное устройство и устройство расширения соединяются через надлежащие интерфейсные модули (передающий IM и принимающий IM), нет необходимости выполнять специальные мероприятия по экранированию и заземлению.
Чтобы построить и ввести в действие программируемый контроллер S7-300, требуется ряд компонентов.
Для монтажа профильной шины требуется опорный элемент для экрана. Для сигнальных модулей и модуля центрального процессора требуются фронтштекеры. Также требуется шинный кабель PROFIBUS со штекером для подключения шины. Кабель PG связывающий PG/PC с CPU. Повторитель RS 485 для усиления сигналов в подсети MPI или PROFIBUS, а также для соединения сегментов подсети MPI или PROFIBUS.
Стоит обратить, однако, внимание на то, чтобы:
- все стойки были соединены проводниками с низким сопротивлением;
- стойки в заземленной конструкции были заземлены по схеме «звезда»;
- контактные пружины стоек были чистыми и не погнутыми и, тем самым, был обеспечен отвод токов помех.
Соединения, имеющие низкое сопротивление (большую поверхность контакта), уменьшают воздействие помех на систему и излучение сигналов помех. Способствует этому также эффективное экранирование кабелей и устройств. При заземленном питании нейтральный провод сети заземлен. Простое замыкание на землю между токоведущим проводом и землей или заземленной частью
установки ведет к срабатыванию механизмов защиты.