西門子代理商-廣東一級代理-PLC伺服電機驅動變頻器代理

一個簡單的控制系統包括CPU、輸入/輸出模塊、通信模塊以及HMI等。CPU采集輸入模塊信號進行處理,并將邏輯結果通過輸出模塊輸出:同時可以通過通信接口將數據上傳到HMI中進行數據管理,例如對過程數據的歸檔和查詢,報警信息的記錄等。

下面介紹SIMATIC S7-1500 PLC控制系統的硬件組成中的負載電源與系統電源 

1

負載電源

負載電源（PM,Power Module）用于負載供電，通常是AC120/230V輸入，DC24V輸出，通過外部接線為模塊(PS、CPU、IM、I/O、CP)、傳感器和執行器提供DC24V工作電源。負載電源不能通過背板總線向SIMATIC S7-1500 PLC 以及分布式 I/O ET200MP 供電,所以也可以不安裝在機架上,因此可以不在TIA博途軟件中配置。負載電源模塊給CPU/IM提供24V電源,CPU/IM向背板總線供電。

2

系統電源 

系統電源(PS,Power Supply)用于系統供電,通過背板總線向SIMATIC S7-1500 PLC及分布式I/O ET 200MP 供電,所以必須安裝在背板上。系統電源不能與機架分離安裝,且必須在TIA博途軟件中進行配置。目前,可以使用的系統電源有4種                    

系統電源選擇示例

可以根據現場電壓類型和其他模塊的功率損耗靈活地選擇系統電源(PS)。SIMATIC S7-1500 PLC 中央機架和分布式 I/O ET 200MP 使用相同的方式進行配置。一個機架上Zui多可以插入32個模塊(包括系統電源(PS)、CPU或接口模塊IM155-5)。可以插入Zui多3個PS模塊,通過系統電源(PS)模塊內部的反向二極管劃分不同的電源段。除系統電源(PS)向背板總線供電外,CPU或接口模塊IM155-5也可以向背板總線供電,這樣配置更加靈活,下面通過幾個示例進行詳細介紹。                     

1

機架上沒有系統電源(PS)

如圖3-1所示,CPU/IM155-5的電源由負載電源(PM)或者其他DC24V提供,CPU/IM 155-5 向背板總線供電,但是功率有限(功率具體數值與CPU或接口模塊的型號有關),且Zui大只能連接12個模塊(與模塊種類有關)。如果需要連接更多的模塊,需要增加系統電源PS。                    

2

系統電源(PS)在CPU/IM 155-5左邊

如圖3-2所示,有兩種情況:第一種情況是CPU/IM155-5電源端子沒有連接DC24V電源,CPU和I/O模塊都消耗系統電源(PS)的功率;第二種情況是CPU/IM155-5電源端子連接DC24V電源,與系統電源(PS)同時一起向背板總線供電,這樣向背板總線提供的總功率就是系統電源(PS)與CPU/IM155-5輸出功率之和,因此在第二種情況下可以連接更多的模塊。

3

系統電源(PS)在CPU/IM 155-5右邊 

如圖3-3所示,由于系統電源(PS)內部帶有反向二極管,CPU/IM155-5的供電會被系統電源(PS)隔斷,系統電源(PS)將向背板總線提供電源。這種情況下必須為CPU/IM155-5提供DC24V電源,這樣的配置方式雖然沒有錯誤,但是沒有意義。如果CPU/IM155-5后面連接模塊,功率不夠時可以通過系統電源(PS)擴展,這樣的配置與“系統電源(PS)在CPU/IM 155-5左邊”的配置功能相同。

4

插入多個系統電源(PS)

如圖3-4所示,在機架上插入兩個系統電源(PS)。插槽0~3的供電方式與“系統電源(PS)配置在CPU/IM155-5左邊的方式相同,有兩種供電的可能性。插槽4的系統電源(PS)為插槽5、6的I/O模塊供電。

3

查看功率分配詳細信息 

如果系統電源(PS)安裝在插槽0,則功率分配的詳細信息可在CPU/IM155-5的屬性中查看，如果PS安裝在其他插槽,則功率分配的詳細信息在系統電源(PS)屬性中查看。例如圖3-4中插槽4的系統電源(PS)功率分配如圖3-5所示,兩個I/O模塊共消耗3.00W,還剩余23.00W。

4

如何在系統中選擇 PM 和 PS 

I/O模塊和外部回路通常需要24V電源,通常在PLC系統中選擇PM,既便宜又方便,但是如果沒有安裝抑制感性負載沖擊電壓的釋放回路,將對PLC系統造成沖擊,參考圖3-6。CPU的M端與背板總線的邏輯地相連接,如果電源同時給CPU和感性負載供電,感性負載的反向電壓將沖擊系統的邏輯地,造成CPU系統的崩潰,這種情況下一定要安裝釋放回路(反向二極管),抑制反向電壓。CPU可以單獨使用一個PM,但是需要與系統其他部分做等電位的連接,減少電位差,通常的做法是接地,于是所有電源的M端都接地了,但是在高頻的情況下,接地線的感抗增加,還是會沖擊系統的邏輯地,推薦的方式是使用PS 給 CPU 供電,使用 PM 給 I/O 和負載供電。