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关 键 词：西门子电源模块20A
行 业：机械 电工电气 控制设备及附配件
发布时间：2021-02-25
产品应用
SIATIC S7-400是用于中、性能范围的可编程序控制器。
模块化及无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-400成为中、性能控制领域中的理想解决方案。
SIMATIC S7-400的应用领域包括：通用机械工程、汽车工业、立体仓库、机床与工具、过程控制控制技术与仪表、纺织机械、包装机械、控制设备制造、机械
功能逐步升级的多种级别的CPU，带有各种用户友好功能的种类齐全的功能模板，使用户能够构成佳的解决方案，满足自动化的任务要求。
当控制任务变得更加复杂时，任何时候控制系统都可以逐步升级，而不*多的添加额外的模板。
产品功能
高速指令处理、用户友好的参数设置、口令保护、系统功能、用户友好的操作员控制和监视功能(HMI)已集成在SIMATIC的操作系统中、CPU的诊断功能和自测试智能诊断系统连续地监视系统功能并记录错误和系统的事件、模式选开关
冗余电源模块
订货号和功能
冗余操作
通过使用两个 PS 40710A R 或 PS 405 10A R 类型的电源模块，可在机架上安装一个冗余
电源。 如果要提高可编程控制器的可用性，特别是在不可靠的电源系统上运行可编程控制
器时，建议安装一个冗余电源。
设计冗余电源
本手册中介绍的所有 S7 CPU 和机架都可以用于冗余操作。 还必须使用从 V4.02 版本开始
的 STEP 7。
要设计一个冗余电源，请将电源模块插到机架的插槽 1 和插槽 3 中。 然后可以插入可以由
一个电源模块实现供电的尽可能多的模块。 换言之，在冗余操作中，所有模块只能使用总
共 10 A 的电源。
特性
S7-400 的冗余电源有以下特性：
● 电源模块的特点是其冲击电流符合 NAMUR 标准。
● 每个电源模块在另一个电源模块失效时能够向整个机架供电。 运行不受影响。
● 系统运行时可以调换各电源模块。 取下或插入模块时，有效电压不会出现功率损失或峰
值应力。
● 各电源模块各自的功能并在失效时发送一条消息。
● 各电源模块生成的错误，不会影响其它电源模块的输出电压。
● 仅当各电源模块中使用两块备用电池时，才满足冗余电池概念(备用概念)。 如果每个模
块中只使用一块备用电池，只可能实现非冗余备用，因为这两块电池会同时使用。
● 通过插入和拔出中断来记录电源模块的故障(缺省 STOP)。 如果在 CR 2 的*二个区段
中使用，则电源模块出现故障时不会发送消息。
● 如果插了两个电源模块但只打开了一个模块，则接通线路电压时，会有多达 1 分钟的加
电延迟。
说明
应该激活 CPU“属性”对话框中的“预置组态与实际组态不符时启动”复选框。
电源模块
电源模块的共同特性
电源模块的功能
S7-400 的电源模块通过背板总线向机架中的其它模块供给工作电压，不给信号模块提供负
载电压。
电源模块的共同特性
除了各自的特性外，电源模块还有以下共同特性：
● 采用封装式设计，以在 S7-400 系统的机架上使用
● 通过自然对流冷却
● 插入式连接供电电压，带 AC - DC 编码
● 防护等级 I(带有保护导线)，符合 IEC 61140；VDE 0140，* 1 部分
● 冲击电流的限制值符合 NAMUR 建议 NE 21
● 短路保护输出
● 监视两种输出电压。 如果其中一种电压失效，电源模块将向 CPU 报告故障。
● 两种输出电压(5 VDC 和 24 VDC)共用一个公共接地端。
● 主时钟控制
● 备用电池作为选件。 通过背板总线备份 CPU 和可编程模块中的参数设置和存储器内容
(RAM)。 另外，备用电池可用来执行 CPU 的重启动。 电源模块和被备份的模块都会监
视电池电压。
● 前面板上的操作和故障/错误 LED。
说明
安装 AC 电源模块时，必须提供一个电源切断装置。
接通/断开线路电压
电源模块有一个符合 NAMUR 的冲击电流限制器。
电源模块处于无效插槽中
如果将机架的电源模块插到无效的插槽中，电源模块将不会加电。 在这种情况下，请按以
下步骤正确启动电源模块：
1. 断开电源模块与主电源的连接(不仅仅是待机开关)。
2. 卸下电源模块。
3. 将电源模块安装在插槽 1 中。
4. 至少等 1 分钟，然后重新接通线路电压。
小心
损坏设备的危险。
如果将电源模块插入到不是供电源模块使用的插槽，将会损坏模块。 允许使用插槽 1 到 4，其中从插槽 1 开始的电源模块在插入时不能留间隔。
确保只将电源模块插入到允许的插槽中。
模块和备用电池的运输和存储条件
模块的运输和存储
就运输和存储要求而言，S7-400 模块** IEC 61131-2 的要求。 以下详细信息适用于在
其原包装中进行运输和/或存储的模块。
气候条件符合 IEC 60721-3-3, Class 3K7 (对于存储)以及 IEC 60721-3-2, Class 2K4 (对于
运输)。
机械条件符合 IEC 60721-3-2, Class 2M2。
存储备用电池
务必将备用电池存放在阴凉干燥处。 电池长可存放 10 年。
警告
存在人身伤害、财产损失、危险物质泄露的风险。
锂电池处理不当可能导致爆炸。 处置不正确可能导致危险物质泄露。 严格遵守以下事项：
请勿将新电池或电量不足的电池投入明火中以及在电池壳上进行焊接(高温度 100°
C)。 请勿对电池再充电 - 有爆炸危险！ 请勿打开电池。 只能用同种类型的电池更换有故
障的电池。 可从 SIEMENS 订购替换电池(订货号请参考《模块规范》参考手册附录 C
(页 485))。
务必尽量将电量不足的电池退回给制造商或送到注册的回收公司。
S7-400 运行的机械和环境条件
运行条件
S7-400 系统需要在不受气候影响的固定地点使用。 S7-400 的使用符合 IEC 60721-3-3 的
以下两项要求：
● 等级 3M3 (机械要求) ● 等级 3K3 (气候环境条件)
在更多措施下使用
如不采取额外的措施，S7-400 不能在下述条件下使用：
● 电离辐射严重的地方
● 由以下原因导致的恶劣环境，例如由于
– 灰尘的产生
– 腐蚀性蒸气或气体
– 强电场或磁场
● 在需要的设施中，例如
– 电梯
– 处于潜在危险区域中的电站
还有一个额外的措施是将 S7-400 安装在机柜或外壳中。
机械环境条件
S7-400 模块的机械环境条件以正弦波振动的形式在下表中列出。
操作员控件和指示灯
简介
S7-400 的各种电源模块基本上有相同的操作员控件和指示灯。 主要区别在于：
● 带有备用电池的电源模块有一个用来指示备用电池耗尽、故障或缺失的 LED (BATTF)。 ● 带有两个额外备用电池的电源模块有两个 LED（BATT1F 及 BATT2F），表示备用电池
没电、损坏或者没有备用电池。
操作员控件和指示灯
下图显示了带有两个(冗余)备用电池的电源模块(PS 407 20A)的实例。 LED 位于模块前面
板的左上方。
备用时间
长备用时间取决于所用备用电池的容量和机架中的备用电流。 备用电流是切断电源时所
有插入的各个被备份模块的电流及电源模块所需电流的总和。
计算备用时间的实例
电池的容量列在电源模块的技术规范中。 被备份模块的典型和大备用电流列在相应模块
的技术规范中。
CPU 的典型备用电流是依经验确定的一个值。 大备用电流是一个坏情况下的值，该值
基于相应存储块的厂商规范计算得来。
由以下技术规范得出带有 PS 407 4A (6ES7407-0DA02-0AA0)和 CPU 417-4
(6ES7417-4XT05-0AB0)作为被备份模块的 CR 的备用时间：
● 备用电池的容量： 2.3 Ah
● 电源的大备用电流(包括断电时自身需要的电流)： 100 µA
● CPU 417-4 的典型备用电流： 40° C 时为 225 µA。
计算备用时间时假定额定容量小于 ，因为接通电源时备用电池还会受定期去钝化的
影响。
电池容量为额定容量的 63%时，得出以下值：
备用时间 = 2.3 Ah * 0.63 / (100 +225) µA = (1,449 / 325) * 1 000 000 = 4458 h
这样得出的大备用时间为 185 天。
数字输出模块 SM 422；DO 16 x DC 24 V/2 A；
(6ES7422-1BH11-0AA0)
属性
SM 422；DO 16 x DC 24 V/2 A 具有以下特性：
● 16 个输入，隔离为两组，每组 8 个 ● 输出电流 2 A
● 额定负载电压 24 V DC
即使未插入前连接器，状态 LED 也会指示系统状态。
调试时的注意事项
数字量输出模块 SM 422；DO 16 x DC 24 V/2 A（订货号 6ES7422-1BH11-0AA0）和数
字量输出模块 SM 422；DO 16 x DC 24 V/2 A（订货号 6ES7422-1BH10-0AA0）在以下
方面有所不同：
要调试该模块，*为各组的 8 个输出提供负载电压（例如，1L+ 和 3L+ 连接）。即使仅
用 L+为单个组供电，模块也能完全正常工作。
说明
与先前模块 (6ES7422-1BH10-0AA0) 的不同的是，不能再通过断开单个 L+电源的连接来
切断所有输出。
