西門子模塊6ES7521-1BH10-0AA0
EMC即電磁兼容性,描述了電氣設(shè)備在特定的電磁下,既不受到電磁的影響,也不會(huì)對(duì)周圍產(chǎn)生影響的能力。在安裝之前,一定要執(zhí)行EMC設(shè)計(jì)規(guī)范,分析各種可能存在的源。
電磁可以通過(guò)以下幾種到控制和稱重模塊的正常工作:
(1) 電磁場(chǎng)直接作用于控制;
(2) 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線引入,如PROFIBUS DP;
(3) 通過(guò)電纜引入;
(4) 通過(guò)電源或者保護(hù)地引入;
根據(jù)傳輸介質(zhì)(導(dǎo)電還是非導(dǎo)電)以及源與設(shè)備之間的距離,可以通過(guò)四種耦合到控制:
(1) 電導(dǎo)耦合
(2) 電容耦合
(3) 電感耦合
(4) 輻射耦合
安裝接線注意事項(xiàng)
原則1:接地面積要大
安裝自動(dòng)化設(shè)備時(shí),不可動(dòng)的金屬部件要接地,接地面積要大,接地電阻要小,比如通過(guò)扁鋼、銅排、截面積比較大的電纜等。噴漆或者陽(yáng)極化處理的金屬部件,通過(guò)螺絲接地時(shí),需要通過(guò)專門的接地片或者去掉面的防腐層。因?yàn)殇X很容易氧化,不適宜作為接地材料。
圖2 接地銅排及電纜
原則2:電纜敷設(shè)要分類
在敷設(shè)電纜時(shí),將其按照主電源線、電源線、線、現(xiàn)場(chǎng)總線等進(jìn)行分類,電源線與線一定要走不同的穿線管或者走線槽,線盡可能貼著支撐梁、金屬導(dǎo)軌、機(jī)柜背板等走線。
原則3:等電勢(shì)體
創(chuàng)建等電勢(shì)體,并將內(nèi)的所有電氣設(shè)備都通過(guò)等電勢(shì)體連接到大地。對(duì)于防爆應(yīng)用,必須建立等電勢(shì)體。
原則4:電纜屏蔽層要連接
稱重模塊與傳感器之間推薦使用西門子提供的電纜,如圖3所示。
電纜型號(hào):Li2Y 1 x 2 x 0.75 ST + 2 x (2 x 0.34 ST) – CY
訂貨號(hào): 非防爆 7MH4702-8AG 防爆 7MH4702-8AF
注意:如果使用第三方電纜,請(qǐng)使用兩兩雙絞屏蔽,外面還要有一層總屏蔽的雙屏蔽電纜:
圖3 稱重模塊與傳感器之間連接電纜
當(dāng)傳感器與稱重模塊之間距離很遠(yuǎn)時(shí),在有等電勢(shì)體的前提下,建議屏蔽層在接線盒和模塊處均大面積接地,如下圖所示:
在模塊側(cè)電纜的屏蔽層壓直接壓在屏蔽安裝單元上,如下圖所示:
圖4 電纜屏蔽層的連接
原則5 各種屏蔽連接單元的使用
在稱重模塊側(cè),稱重傳感器電纜的屏蔽層通過(guò)各種屏蔽連接元件與安裝背板或者導(dǎo)軌進(jìn)行大面積連接。
對(duì)于S7 200中使用的SIWAREX MS模塊其屏蔽連接端子如下圖所示,訂貨號(hào):6ES5728-8MA11,每包10個(gè)。
圖5 SIWAREX MS屏蔽連接端子
對(duì)于SIWAREX U、SIWAREX FTC和SIWAREX FTA模塊,屏蔽連接元件和屏蔽連接端子需要配合使用,其中:
屏蔽連接單元,訂貨號(hào):6ES7390-5AA00-0AA0,可供兩個(gè)SIWAREX U 使用,(對(duì)于SIWAREX FTC和SIWAREX FTA模塊一個(gè)連接單元只能連接一個(gè)模塊。)
屏蔽連接端子,訂貨號(hào):6ES7390-5CA00-0AA0,每包兩個(gè),適合線徑為4 到13mm 的傳感器電纜。
圖6 SIWAREX U/FTA/FTC屏蔽連接單元及端子
對(duì)于SIWAREX CS模塊
屏蔽連接元件,訂貨號(hào):6ES7193-4GA00-0AA0,每包5個(gè);
屏蔽連接端子,訂貨號(hào):6ES7193-4GB00-0AA0,每包5 個(gè);
圖7 SIWAREX CS屏蔽連接單元及端子
屏蔽連接端子和單元組裝后,如下圖所示:
圖8 SIWAREX CS屏蔽連接單元及端子裝配圖
原則6:接線盒的選擇
當(dāng)一臺(tái)秤使用多個(gè)稱重傳感器時(shí),傳感器電纜必須通過(guò)接線盒將電纜進(jìn)行并聯(lián)。西門子提供的接線盒,有不銹鋼和鋁兩種材質(zhì),外殼噴漆處理,如下圖所示。盒子上面有4個(gè)進(jìn)線空,下面有一個(gè)出線孔,即多允許四個(gè)傳感器并聯(lián)。
訂貨號(hào): 不銹鋼材質(zhì) 7MH4710-1EA 鋁材質(zhì) 7MH4710-1BA
圖9 西門子稱重傳感器接線盒
接線盒的電纜密封格蘭頭內(nèi)有4個(gè)金屬片,當(dāng)電纜從該格蘭頭穿過(guò)時(shí),電纜的屏蔽層通過(guò)四個(gè)金屬片壓緊,并與金屬格蘭頭大面積,而金屬格蘭頭與接線盒殼體是導(dǎo)通的,這樣連到接線盒上的所有傳感器的屏蔽層通過(guò)金屬殼體導(dǎo)通,而且導(dǎo)通電阻非常小。
圖10 接線盒電纜密封格蘭頭
圖11 電纜屏蔽層通過(guò)電纜密封格蘭頭內(nèi)金屬片壓緊圖
在有等電勢(shì)體的情況下,接線盒可以通過(guò)其接地端子進(jìn)行接地。該接地端子與電纜密封格蘭及殼體都是連通的。
圖12 接線盒接地端子西門子DP紫色通信電纜接頭
注意:如果需用第三方接線盒,要求接線盒的殼體及其電纜密封格蘭都必須是金屬的。
EMC問(wèn)題通常會(huì)引起稱重模塊的SF指示燈亮或者重量顯示錯(cuò)誤,通常可以檢查下列幾點(diǎn):
(1) 在稱重模塊側(cè),電纜屏蔽層是否通過(guò)各種屏蔽連接元件接地;
(2) 在接線盒處,電纜屏蔽層是否通過(guò)接線盒的金屬密封格蘭與接線盒連接,而不是將屏蔽層連接到內(nèi)部端子上;
(3) 稱重傳感器接地電纜,截面積大于16mm2,這樣可以一定程度上防止現(xiàn)場(chǎng)電焊等操作造成傳感器過(guò)電流損壞。如果從西門子采購(gòu),該電纜訂貨號(hào)為7MH3701-1 AA1
圖13 稱重傳感器接地電纜
(4) 電纜屏蔽層接是否等電勢(shì),等電勢(shì)體的截面積是否足夠大。
(5) 稱重模塊與傳感器之間的連接電纜與電源或者電機(jī)(尤其變頻器控制的電機(jī))的動(dòng)力電纜距離是否太近了。
(6) 檢查控制柜中稱重模塊與變頻器或者它的的電纜太近了。
(7) 繼電器、開關(guān)或者電磁閥門是否有保護(hù)電路,或者保護(hù)電路是否工作正常。
(8) 24V供電電源也可能引起模塊故障。在這種情況下,24V電源可以并聯(lián)穩(wěn)壓二極管,1N6285的效果就很好,擊穿電壓不高于34V。
(9) 在某些特殊還可能用到濾波器。經(jīng)過(guò)EPCOS的SIFI-B或D型濾波器效果很好。如果故障來(lái)源于傳感器電纜,那么EXC、SENSE和SIG各需要一個(gè)濾波器。
在使用OLM的時(shí)候考慮到光纖電纜的組態(tài),這樣PROFIBUS總線的參數(shù)就被STEP 7重新計(jì)算并改變。
在使用OLM(光纖鏈路模塊)時(shí),必須考慮到光纖電纜的組態(tài)。STEP 7會(huì)根據(jù)光纖電纜的組態(tài)重新計(jì)算PROFIBUS的參數(shù)。在這里,必須使“時(shí)間間隙”適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸速率。
用戶必須改變PROFIBUS參數(shù),因?yàn)殡娎|和網(wǎng)絡(luò)元件以及網(wǎng)絡(luò)元件的監(jiān)控機(jī)制會(huì)信息。如果給“時(shí)間間隙”組態(tài)了一個(gè)太低的值,可能會(huì)OLM(LED會(huì)閃紅/綠燈)的功能錯(cuò)誤和錯(cuò)誤顯示。
接口 (MPI) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
CM 1241 RS422/485 接線 (6ES7241-1CH32-0XB0)
CB1241 RS232 通訊模塊,訂貨號(hào)為: 6ES7241-1CH32-0XB0 接線如圖3
圖2 CM1241 RS422/485
注釋:
RS422 接線方法: 2號(hào)與9號(hào)針腳 -- RS422 發(fā)送信號(hào)。 3號(hào)與8號(hào)針腳 -- RS422 接收信號(hào);SHELL接屏蔽等電位點(diǎn) 。
RS485 接線方法:3號(hào)針腳--RS485信號(hào) B(+) ;8號(hào)針腳--RS485信號(hào)A(-) 1號(hào)針腳-電位點(diǎn)。
RS232、422及485 的通訊距離和終端電阻
- RS 232 通訊長(zhǎng)距離為 10 米屏蔽電纜
- RS 422/R485 通訊長(zhǎng)距離為 1000 米屏蔽電纜(取決于波特率及安裝終端電阻)
RS 485 終端電阻安裝方法及阻值大小,如圖4
西門子模塊6ES7521-1BH10-0AA0
RS422/485 接口
1.接口定義
CP340/341/440 集成 RS422/485 口和 RS422/485 接口子模塊的前面板上 15 針 Sub-D 型孔頭連接器的針腳分配,如圖 4 所示。
圖4 RS422/485 接口 15 針 Sub-D 型孔頭連接器的針腳圖
2.電纜連接
RS422 接口電纜連接,如圖 5 所示。
圖5 RS422接口電纜連接圖
RS485 接口電纜連接,如圖 6 所示。
圖6 RS485接口電纜連接圖
注意:1)如果電纜長(zhǎng)度超過(guò)50米,則必須在接收方上焊接一個(gè)約 330 ohm的終端電阻,以確保數(shù)據(jù)傳輸暢通無(wú)阻。