n
1 基座单元(BaseUnit)概述n
一个典型的ET 200SP分布式I/O站点的组成包括:接口模块,信号模块以及相应的基座单元,如图1所示。基座单元(BaseUnit)是构成ET 200SP分布式I/O不可或缺的一部分,BaseUnit为ET 200SP 模块提供电气和机械连接,所有的信号模板必须安装在相应的BaseUint上。即BaseUnit是信号模块的基座。BaseUint一方面将现场的电气信号接入到ET 200SP系统,同时还起到将电源电压馈入等其它用途。n
图 1 ET200SP系统组成n
一个典型的BaseUnit如下图所示:n
图 2 BaseUnit及其接线端子n
2 座单元(BaseUnit)分类
BaseUnit根据功能不同可分为多种类型,包括A0,A1,B0,C0,D0等几大类。n
A0:适用于数字量模块,通讯模块,以及部分模拟量模块;n
A1:带有内置温度测量,适用于模拟量模块;n
B0:适用于继电器模块;n
C0:适用于AS-i主站模块;n
D0:适用于电能测量模块;n
其分类及参考示例见下表:n
表1 BaseUnit分类及示例 | ||||
BaseUnit 类型 | 适用 I/O 模块类型 | 示例(适用于 BU 类型的 I/O 模块) | ||
I/O 模块(示例) | BaseUnit | |||
BU 类型 A0 | 数字量模块或通信模块 |
DI 16×24VDC ST | BU15-P16+A0+2D | |
无需温度补偿的模拟量模块 * | AI 4xU/I 2-wire ST | |||
BU 类型 A1 | 需要温度补偿的模拟量模块 | AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire HF | BU15-P16+A0+2D/T | |
无需温度补偿的模拟量模块 | AI 4xI 2/4-wire ST | |||
BU 类型 B0n ● 最高 230 V AC | 带继电器的输出模块 | RQ 4x120VDC-230VAC/5A nNO ST | BU20-P12+A4+0B | |
BU 类型 C0n ● 最高 30 V DC | CM AS-i Master ST | CM AS-i Master ST | BU20-P6+A2+4D | |
BU 类型 D0n ● 最高 400 V AC | AI Energy Meter ST | AI Energy Meter ST | BU20-P12+A0+0B | |
* 用于补偿热电偶的基准结温度 | ||||
在A0和A1类BaseUnit中,根据是否用于形成新的电位组,以及是否需要额外AUX(辅助接线端子)或附加供电端子,又可以分为多个类型。根据订货号的不同,一个BaseUnit也可同时具有以上多个功能,如即可形成新电位组的又带AUX(辅助接线端子)功能。n
综上所述,基座单元的分类可以总结如下:n
图 3 BaseUnit的分类一览
BaseUnit各型号说明及特征如下表所示:n
BU15-P16+A10+2D/T 的短名称(示例) | BaseUnit 特性 | ||
模块宽度 | BU | 15 | 宽度为 15 mm 的 BaseUnit |
信号连接 | P | 16 | ● 连接方式:直插式端子 |
连接到 AUX 总线 | A | 0 | 与 AUX 总线无连接 |
10 | = AUX 端子数,如 10 个 | ||
电源母线 | 2 | 2 个直插式端子( L+,接地),用于通过 P1 和P2 供电或引出供电电压(请参见 D 和 B ) | |
12 | ● 2 个直插式端子( L+ ,接地),用于通过 P1 和P2 供电或引出供电电压(请参见 D 和 B ) | ||
0 | 没有可以连接电源的 P1 和 P2 的端子 | ||
D | ● 引入一组新电位 | ||
B | ● 其它传导电位组 | ||
附加功能 | T | 集成温度传感器,以补偿热电偶的基准结温度 |
各类BaseUint功能详细描述如下:n
2.1 形成电位组的BaseUnit
ET 200SP的首个BaseUnit必须为打开新电位组的BaseUnit BU...D (带浅色接线盒和浅色安装导轨释放按钮):n
– 打开新的电位组(电源和 AUX 总线与左侧断开)n
– 接入电源电压 L+ ,馈电电流最高10 An
2.2 用于传导电位组的BaseUnit
此类BaseUnit无打开新电位组功能,故该类型BaseUnit的左侧必须配合形成电位组的BaseUnit使用,此类BaseUnit带深色接线盒: BU..Bn
2.3 带AUX辅助接线端子的BaseUnit
带有额外AUX辅助接线端子的BaseUnit (例如 BU15-P16+A10+2D )还可连接一个安装在 AUX 总线上的电位(不超过模块的最大电源电压)。n
AUX总线可单独用作:n
作为PE bar(满足EN 60998-1的要求)。为确保符合这一标准,PE bar的长度不能超过8个安装的BaseUnit所允许的最大数量。n
用于额外要求的电压n
AUX总线被设计为:n
最大载流量(环境温度为60°C时):10 An
允许的电压:取决于BaseUnit的类型。n
以下为2个使用AUX辅助接线端子的典型例子:n
DI 8×24VDC ST (6ES7131-6BF00-0BA0) 使用了BU15-P16+A10+2D(6ES7193-6BP20-0DA0)作为BaseUnit即可实现如图4所示的供电方式,图中M信号的连接可通过AUX辅助端子实现。n
图 4 通过AUX辅助接线端子实现3线制开关的连接n
AI 4 x I 2-, 4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)使用了BU15-P16+A0+12D(6ES7193-6BP40-0DA1)作为BaseUnit即可实现如图5所示的供电方式,即4线制仪表的供电可以通过附加供电端子来完成。n
图 5 通过附加供电端子实现4线制信号的连接n
2.1.带集成电阻温度计的BaseUnit
此类BaseUnit用于在连接热电偶时补偿基准结温度:BU..Tn
3 aseUnit的选型:
BaseUnit的选项涉及到以下几个方面,电位组的划分;是否需要AUX辅助接线端子;BaseUnit与所安装的信号模块是否匹配等多方面的问题。n
3.1 电源分组的确定
带有电源分组能力的BaseUnit均为浅色,根据ET 200SP系统工作原理(图6),在下列情况下,必须采用带电源分组能力的BaseUnit;n
图 6 ET200SP系统工作原理n
Ø ET 200SP接口模块后的首个BaseUnit;n
Ø 一个电位组的所有I/O模块及负载的总供电负荷已超过10A;n
Ø 模块间的AUX辅助接线端子所接电压等级不同;n
Ø 由于个别模块(如RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST数字量输出模块、电能测量模块等)只能使用不带电位分组功能的BaseUnit,因此如果一个分布式ET 200SP上只有此类模块,则这些模块左侧必须有一个带电位分组功能的BaseUnit。n
电位组也可根据实际功能划分,如数字量输入信号使用一个电位组,数字量输出信号使用另一个电位组;或者根据BaseUnit的供电能力对电位组进行分组。各电位组可使用的I/O模块数取决于下列因素:n
1. 此电位组上运行的所有 I/O模块的电源总需求;n
2. 从外部连接到此电位组上的所有负载的电源总需求;n
1和2中计算出的总电流数不得超过10 A 。n
3.2 根据模块选择相对应的BaseUnit
数字量模块和不带温度测量的模拟量模块(6ES7 134-6GD00-0BA1除外)选型:
图 7 I/O模块和不带温度测量的模拟量模块BaseUnit选型图n
1浅色BaseUnit:组态新的电位组,电气隔离左侧相邻模块。ET 200SP的第一个BaseUnit始终是浅色的BaseUnit,用于馈电电源电压L+。深色BaseUnit:从左侧相邻模块传导内部电源和AUX总线。n
2AUX端子:可独立使用的10个内部桥接端子,高达24V DC/10A或用作保护导体。n
3AI 4xI 2/4-wire ST模块(6ES7 134-6GD00-0BA1)选择BaseUnit不适用于此图。n
模拟量模块AI 4xI 2/4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)选型:n
图8 AI 4xI 2/4-wire ST BaseUnit选型图n
带温度测量的模拟量模块BaseUnit选型:n
图 9 热电偶测量模块BaseUnit选型图n
注:温度测量模块也可选择A0类型的BaseUnit,但由于A0类型的BaseUnit不带温度补偿功能,故不推荐。n
继电器输出模块BaseUnit选型:n
图 10 继电器模块BaseUnit选型图n
由于继电器输出模块 RQ4 x 120 VDC / 230 VAC / 5A (6ES7 132-6HD00-0BB0)没有对应的形成新电位组的BaseUnit,故该模块的供电需来自左侧的BaseUnit,如果一个ET200 SP的分布式I/O站只有该模块时,需在该模块左侧单独配置一个有形成新电位组能力的BaseUnit。n
通信模块BaseUnit选型:n
图 11 通信模块BaseUnit选型图n
注:需注意每个AS-i通信模块必须单独形成电位组。n
电能测量模块BaseUnit选型:n
图 12 电能测量模块BaseUnit选型图n
由于电能测量模块(6ES7134-6PA00-0BD0)没有对应的形成新电位组的BaseUnit,故该模块的供电需来自左侧的BaseUnit,如果一个ET200 SP的分布式I/O站只有该模块时,需在该模块左侧单独配置一个有形成新电位组能力的BaseUnit。
I/O 模块 | 基座单元BU15- | 基座单元BU20- | |||||
类型A0 | 类型A1 | 类型B0 | 类型C0 | 类型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 | ||||||
开关量模块 | |||||||
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 | ✓ | ||||||
模拟量模块 | |||||||
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 | ✓ | ||||||
通讯模块 | |||||||
CM 4xIO-Link | ✓ | ||||||
CM AS-i Master ST | ✓ | ||||||
CM PtP | ✓ |
目前已发布模块与BaseUnit 的兼容列表如下:
I/O 模块 | 基座单元BU15- | 基座单元BU20- | |||||
类型A0 | 类型A1 | 类型B0 | 类型C0 | 类型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 | ||||||
开关量模块 | |||||||
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 | ✓ | ||||||
模拟量模块 | |||||||
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 | ✓ | ||||||
通讯模块 | |||||||
CM 4xIO-Link | ✓ | ||||||
CM AS-i Master ST | ✓ | ||||||
CM PtP | ✓ |
BaseUnit选型总结:n
综上BaseUint选型图可知,对于大部分模块的大部分应用而言(普通模块,无需AUX辅助接线功能),只需选择A0类型不带AUX辅助接线端子的即可满足需要。
4 用AUX端子的注意事项
当BaseUnit的一个接线端子内需要接入2根线时,需要注意线鼻子插入AUX端子的角度,由于横截面为0.75 mm2的双线终端套管需要空间,所以必须确保在压接双线终端套管时导线的排放角度正确,按最佳方式排列电线,以便互留安装的空间,如下图12所示:n
图 13 AUX端子接线n
5接电缆屏蔽
简介n
● 需要屏蔽连接件来安装电缆屏蔽(例如,针对模拟量模块)。电缆套管上的干扰电流通过安装导轨从屏蔽连接转移到大地上。在电缆进入开关面板时不需要屏蔽连接。n
● 将屏蔽连接件连接到 BaseUnit 。n
● 屏蔽连接件包含一个屏蔽触点和一个屏蔽端子。n
● 屏蔽连接件会在安装后自动连接到安装导轨的功能接地端 (FG) 。n
屏蔽端子如下图13所示:n
图 14 ET 200SP屏蔽端子n
安装电缆屏蔽件操作步骤:
图15 ET 200SP电缆屏蔽件安装示意图
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