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一個典型的ET 200SP分布式I/O站點的組成包括:接口模塊,模塊以及相應的基座單元,如圖1所示。基座單元(BaseUnit)是構成ET 200SP分布式I/O*的一部分,BaseUnit為ET 200SP 模塊提供電氣和機械連接,所有的模板必須安裝在相應的BaseUint上。即BaseUnit是模塊的基座。BaseUint一方面將現場的電氣接入到ET 200SP,同時還起到將電源電壓饋入等其它用途。
圖 1 ET200SP組成
一個典型的BaseUnit如下圖所示:
圖 2 BaseUnit及其接線端子
BaseUnit根據功能不同可分為多種類型,包括A0,A1,B0,C0,D0等幾大類。
A0:適用于數字量模塊,通訊模塊,以及部分模擬量模塊;
A1:帶有內置溫度測量,適用于模擬量模塊;
B0:適用于繼電器模塊;
C0:適用于AS-i主站模塊;
D0:適用于電能測量模塊;
其分類及參考示例見下表:
表1 BaseUnit分類及示例 |
|
| ||
BaseUnit類型 | 適用 I/O 模塊類型 | 示例(適用于 BU 類型的 I/O 模塊) | ||
I/O 模塊(示例) | BaseUnit | |||
BU 類型 A0 | 數字量模塊或通信模塊 | DI 16×24VDC ST | BU15-P16+A0+2D | |
無需溫度補償的模擬量模塊 *
| AI 4xU/I 2-wire ST | |||
BU 類型 A1 | 需要溫度補償的模擬量模塊
| AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire HF | BU15-P16+A0+2D/T | |
無需溫度補償的模擬量模塊
| AI 4xI 2/4-wire ST | |||
BU 類型 B0 ● 高 230 V AC | 帶繼電器的輸出模塊
| RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST | BU20-P12+A4+0B | |
BU 類型 C0 ● 高 30 V DC | CM AS-i Master ST
| CM AS-i Master ST | BU20-P6+A2+4D | |
BU 類型 D0 ● 高 400 V AC | AI Energy Meter ST
| AI Energy Meter ST | BU20-P12+A0+0B | |
* 用于補償熱電偶的基準結溫度 |
|
| ||
在A0和A1類BaseUnit中,根據是否用于形成新的電位組,以及是否需要額外AUX(輔助接線端子)或附加供電端子,又可以分為多個類型。根據訂貨號的不同,一個BaseUnit也可同時具有以上多個功能,如即可形成新電位組的又帶AUX(輔助接線端子)功能。
綜上所述,基座單元的分類可以總結如下:
圖 3 BaseUnit的分類一覽
BaseUnit各型號說明及特征如下表所示:
BU15-P16+A10+2D/T 的短名稱(示例) | BaseUnit 特性 | ||
模塊寬度 | BU | 15 | 寬度為 15 mm 的 BaseUnit |
連接 | P | 16 | ● 連接:式端子 |
連接到 AUX 總線 | A | 0 | 與 AUX 總線無連接 |
10 | n = AUX 端子數,如 10 個 | ||
電源母線 | 2 |
| 2 個式端子( L+,接地),用于通過P1 和P2 供電或引出供電電壓(請參見 D 和 B ) |
12 |
| ● 2 個式端子( L+ ,接地),用于通過 P1 和P2 供電或引出供電電壓(請參見 D 和 B ) | |
0 |
| 沒有可以連接電源的 P1 和 P2 的端子 | |
| D | ● 引入一組新電位 | |
| B | ● 其它傳導電位組 | |
附加功能 | T |
| 集成溫度傳感器,以補償熱電偶的基準結溫度 |
各類BaseUint功能詳細描述如下:
ET 200SP的BaseUnit必須為打開新電位組的BaseUnit BU...D (帶淺色接線盒和淺色安裝導軌釋放按鈕):
– 打開新的電位組(電源和 AUX 總線與左側斷開)
– 接入電源電壓 L+ ,饋電電流高10 A
此類BaseUnit無打開新電位組功能,故該類型BaseUnit的左側必須配合形成電位組的BaseUnit使用,此類BaseUnit帶深色接線盒: BU..B
帶有額外AUX輔助接線端子的BaseUnit (例如 BU15-P16+A10+2D )還可連接一個安裝在 AUX 總線上的電位(不超過模塊的大電源電壓)。
AUX總線可單獨用作:
作為PE bar(EN 60998-1的要求)。為確保符合這一,PE bar的長度不能超過8個安裝的BaseUnit所允許的大數量。
用于額外要求的電壓
AUX總線被設計為:
大載流量(溫度為60°C時):10 A
允許的電壓:取決于BaseUnit的類型。
以下為2個使用AUX輔助接線端子的典型例子:
DI 8×24VDC ST (6ES7131-6BF00-0BA0) 使用了BU15-P16+A10+2D(6ES7193-6BP20-0DA0)作為BaseUnit即可實現如圖4所示的供電,圖中M的連接可通過AUX輔助端子實現。
圖 4 通過AUX輔助接線端子實現3線制開關的連接
AI 4 x I 2-, 4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)使用了BU15-P16+A0+12D(6ES7193-6BP40-0DA1)作為BaseUnit即可實現如圖5所示的供電,即4線制儀表的供電可以通過附加供電端子來完成。
圖 5 通過附加供電端子實現4線制的連接
此類BaseUnit用于在連接熱電偶時補償基準結溫度:BU..T
BaseUnit的選項涉及到以下幾個方面,電位組的劃分;是否需要AUX輔助接線端子;BaseUnit與所安裝的模塊是否匹配等多方面的問題。
帶有電源分組能力的BaseUnit均為淺色,根據ET 200SP工作原理(圖6),在下列情況下,必須采用帶電源分組能力的BaseUnit;
圖 6 ET200SP工作原理
? ET 200SP接口模塊后的BaseUnit;
? 一個電位組的所有I/O模塊及負載的總供電負荷已超過10A;
? 模塊間的AUX輔助接線端子所接電壓等級不同;
? 由于個別模塊(如RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST數字量輸出模塊、電能測量模塊等)只能使用不帶電位分組功能的BaseUnit,因此如果一個分布式ET 200SP上只有此類模塊,則這些模塊左側必須有一個帶電位分組功能的BaseUnit。
電位組也可根據實際功能劃分,如數字量輸入使用一個電位組,數字量輸出使用另一個電位組;或者根據BaseUnit的供電能力對電位組進行分組。各電位組可使用的I/O模塊數取決于下列因素:
1. 此電位組上運行的所有 I/O模塊的電源總需求;
2. 從外部連接到此電位組上的所有負載的電源總需求;
1和2中計算出的總電流數不得超過10 A 。
數字量模塊和不帶溫度測量的模擬量模塊(6ES7 134-6GD00-0BA1除外)選型:
圖 7 I/O模塊和不帶溫度測量的模擬量模塊BaseUnit選型圖
1淺色BaseUnit:組態新的電位組,電氣隔離左側相鄰模塊。ET 200SP的個BaseUnit始終是淺色的BaseUnit,用于饋電電源電壓L+。深色BaseUnit:從左側相鄰模塊傳導內部電源和AUX總線。
2AUX端子:可使用的10個內部橋接端子,高達24V DC/10A或用作保護導體。
3AI 4xI 2/4-wire ST模塊(6ES7 134-6GD00-0BA1)選擇BaseUnit不適用于此圖。
模擬量模塊AI 4xI 2/4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)選型:
圖8 AI 4xI 2/4-wire ST BaseUnit選型圖
帶溫度測量的模擬量模塊BaseUnit選型:
圖 9 熱電偶測量模塊BaseUnit選型圖
注:溫度測量模塊也可選擇A0類型的BaseUnit,但由于A0類型的BaseUnit不帶溫度補償功能,故不推薦。
繼電器輸出模塊BaseUnit選型:
圖 10 繼電器模塊BaseUnit選型圖
由于繼電器輸出模塊 RQ4 x 120 VDC / 230 VAC / 5A (6ES7 132-6HD00-0BB0)沒有對應的形成新電位組的BaseUnit,故該模塊的供電需來自左側的BaseUnit,如果一個ET200 SP的分布式I/O站只有該模塊時,需在該模塊左側單獨配置一個有形成新電位組能力的BaseUnit。
通信模塊BaseUnit選型:
圖 11 通信模塊BaseUnit選型圖
注:需注意每個AS-i通信模塊必須單獨形成電位組。
電能測量模塊BaseUnit選型:
圖 12 電能測量模塊BaseUnit選型圖
由于電能測量模塊(6ES7134-6PA00-0BD0)沒有對應的形成新電位組的BaseUnit,故該模塊的供電需來自左側的BaseUnit,如果一個ET200 SP的分布式I/O站只有該模塊時,需在該模塊左側單獨配置一個有形成新電位組能力的BaseUnit。
I/O 模塊 | 基座單元BU15- | 基座單元BU20- | |||||
類型A0 | 類型A1 | 類型B0 | 類型C0 | 類型D0 | |||
P16+A10+2D | P16+A0+12D/T | P12+A4+0B | P6+A2+4D | P12+A0+0B | |||
P16+A0+2D | P16+A0+2D/T |
|
|
| |||
P16+A10+2B | P16+A0+12B/T |
|
|
| |||
P16+A0+2B | P16+A0+2B/T |
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| |||
開關量模塊 | |||||||
DI 16x24VDC ST | ? |
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| ||
DI 8x24VDC ST | ? |
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| ||
DI 8x24VDC HF | ? |
|
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DQ 16x24VDC/0,5A ST | ? |
|
|
|
| ||
DQ 4x24VDC/2A ST | ? |
|
|
|
| ||
DQ 8x24VDC/0,5 ST | ? |
|
|
|
| ||
DQ 8x24VDC/0,5A HF | ? |
|
|
|
| ||
RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST |
|
| ? |
|
| ||
模擬量模塊 | |||||||
AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire | ? | ? |
|
|
| ||
HF | |||||||
AI 4xU/I 2-wire ST | ? | ? |
|
|
| ||
AI 2xU/I 2-/4-wire HS | ? | ? |
|
|
| ||
AI 4xI 2-/4-wire ST | ? | ? |
|
|
| ||
AQ 4xU/I ST | ? | ? |
|
|
| ||
AQ 4xU/I HS | ? | ? |
|
|
| ||
AI Energy Meter ST |
|
|
|
| ? | ||
通訊模塊 | |||||||
CM 4xIO-bbbb | ? |
|
|
|
| ||
CM AS-i Master ST |
|
|
| ? |
| ||
CM PtP | ? |
|
|
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目前已發布模塊與BaseUnit 的兼容列表如下:
I/O 模塊 | 基座單元BU15- | 基座單元BU20- | |||||
類型A0 | 類型A1 | 類型B0 | 類型C0 | 類型D0 | |||
P16+A10+2D | P16+A0+12D/T | P12+A4+0B | P6+A2+4D | P12+A0+0B | |||
P16+A0+2D | P16+A0+2D/T |
|
|
| |||
P16+A10+2B | P16+A0+12B/T |
|
|
| |||
P16+A0+2B | P16+A0+2B/T |
|
|
| |||
開關量模塊 | |||||||
DI 16x24VDC ST | ? |
|
|
|
| ||
DI 8x24VDC ST | ? |
|
|
|
| ||
DI 8x24VDC HF | ? |
|
|
|
| ||
DQ 16x24VDC/0,5A ST | ? |
|
|
|
| ||
DQ 4x24VDC/2A ST | ? |
|
|
|
| ||
DQ 8x24VDC/0,5 ST | ? |
|
|
|
| ||
DQ 8x24VDC/0,5A HF | ? |
|
|
|
| ||
RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST |
|
| ? |
|
| ||
模擬量模塊 | |||||||
AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire | ? | ? |
|
|
| ||
HF | |||||||
AI 4xU/I 2-wire ST | ? | ? |
|
|
| ||
AI 2xU/I 2-/4-wire HS | ? | ? |
|
|
| ||
AI 4xI 2-/4-wire ST | ? | ? |
|
|
| ||
AQ 4xU/I ST | ? | ? |
|
|
| ||
AQ 4xU/I HS | ? | ? |
|
|
| ||
AI Energy Meter ST |
|
|
|
| ? | ||
通訊模塊 | |||||||
CM 4xIO-bbbb | ? |
|
|
|
| ||
CM AS-i Master ST |
|
|
| ? |
| ||
CM PtP | ? |
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BaseUnit選型總結:
綜上BaseUint選型圖可知,對于大部分模塊的大部分應用而言(普通模塊,無需AUX輔助接線功能),只需選擇A0類型不帶AUX輔助接線端子的即可需要。
4 用AUX端子的注意事項
當BaseUnit的一個接線端子內需要接入2根線時,需要注意線鼻子AUX端子的角度,由于橫截面為0.75 mm2的雙線終端套管需要空間,所以必須確保在壓接雙線終端套管時導線的排放角度正確,按佳排列電線,以便互留安裝的空間,如下圖12所示:
圖 13 AUX端子接線
簡介
● 需要屏蔽連接件來安裝電纜屏蔽(例如,針對模擬量模塊)。電纜套管上的電流通過安裝導軌從屏蔽連接轉移到大地上。在電纜進入開關面板時不需要屏蔽連接。
● 將屏蔽連接件連接到 BaseUnit 。
● 屏蔽連接件包含一個屏蔽觸點和一個屏蔽端子。
● 屏蔽連接件會在安裝后自動連接到安裝導軌的功能接地端 (FG) 。
屏蔽端子如下圖13所示: