德國(guó)西門子CPU上海一級(jí)代理商

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與稱重變送器和稱重儀表不同，SIWAREX系列稱重模塊可以直接接收稱重傳感器輸出的mV信號(hào)，并與西門子控制系統(tǒng)（包括S7 200/300/1200/ET200M/ ET200S）無縫集成，具有擴(kuò)展靈活、精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。SIWAREX系列稱重模塊其設(shè)計(jì)用于各種工業(yè)環(huán)境，具備很高的抗干擾能力，但是為了保證模塊運(yùn)行可靠，在安裝接線等方面必須要規(guī)范操作。

圖1 SIWAREX集成化解決方案替代稱重變送器/儀表

EMC即電磁兼容性，描述了電氣設(shè)備在特定的電磁環(huán)境下，既不受到電磁環(huán)境的影響，也不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響的能力。在系統(tǒng)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干擾源。

電磁干擾可以通過以下幾種方式干擾到控制系統(tǒng)和稱重模塊的正常工作：
（1） 電磁場(chǎng)直接作用于控制系統(tǒng)；
（2） 通過現(xiàn)場(chǎng)總線引入干擾，如PROFIBUS DP；
（3） 通過過程信號(hào)電纜引入干擾；
（4） 通過電源或者保護(hù)地引入干擾；

根據(jù)傳輸介質(zhì)（導(dǎo)電還是非導(dǎo)電）以及干擾源與設(shè)備之間的距離，干擾信號(hào)可以通過四種耦合方式進(jìn)入到控制系統(tǒng)：
（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，通過螺絲接地時(shí)，需要通過專門的接地片或者去掉接觸面的防腐層。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、信號(hào)線、現(xiàn)場(chǎng)總線等進(jìn)行分類，電源線與信號(hào)線一定要走不同的穿線管或者走線槽，信號(hào)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，并將系統(tǒng)內(nèi)的所有電氣設(shè)備都通過等電勢(shì)體連接到大地。對(duì)于防爆應(yīng)用場(chǎng)合，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專用電纜，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接線盒將電纜進(jìn)行并聯(lián)。西門子提供專用的接線盒，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，即最多允許四個(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時(shí)，電纜的屏蔽層通過四個(gè)金屬片壓緊，并與金屬格蘭頭大面積接觸，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） 電纜屏蔽層接地點(diǎn)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） 在某些特殊場(chǎng)合還可能用到濾波器。經(jīng)過測(cè)試EPCOS的SIFI-B或D型濾波器效果很好。如果故障來源于傳感器電纜，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)導(dǎo)致信息延遲。如果給“時(shí)間間隙”組態(tài)了一個(gè)太低的值，可能會(huì)導(dǎo)致OLM（系統(tǒng)LED會(huì)閃紅/綠燈）的功能錯(cuò)誤和錯(cuò)誤顯示。

考慮光纖電纜的組態(tài)
在硬件組態(tài)中為電纜組態(tài)設(shè)置

1. 打開PROFIBUS DP 主站系統(tǒng)的屬性。在“屬性- DP master system”對(duì)話框中點(diǎn)擊“Properties”按鈕。會(huì)打開“Properties - PROFIBUS”對(duì)話框。
      

   
   圖. 01
      

2. 換到“Network Settings”標(biāo)簽并單擊“Options...”按鈕?！癘ption”對(duì)話框打開。
      

   
   圖. 02
      

3. 使能"Take into account the following cable configuration"選項(xiàng)。
   輸入在PROFIBUS子網(wǎng)中使用的“OLM”個(gè)數(shù)。
   輸入電纜長(zhǎng)度。電纜長(zhǎng)度是網(wǎng)絡(luò)中所有FO電纜（段的長(zhǎng)度）的總和。長(zhǎng)度單位定為千米。
   如果在一個(gè)光纖環(huán)網(wǎng)中使用OLM，使能“Optical ring”選項(xiàng)。選擇光纖環(huán)網(wǎng)中使用的OLM。
      

   
   圖. 03
      

4. STEP 7會(huì)根據(jù)電纜組態(tài)重新計(jì)算PROFIBUS總線的參數(shù)。
      
5. 在“Properties - PROFIBUS”對(duì)話框中選擇“DP”總線行規(guī)。單擊“Bus Parameters...”按鈕。PROFIBUS總線參數(shù)設(shè)置界面顯示。
      

   
   圖. 04
      

6. 圖. 05顯示了PROFIBUS總線行規(guī)為“DP”時(shí)，在FO電纜長(zhǎng)度為2千米的光纖環(huán)網(wǎng)中使用5個(gè)類型為OLM P12和OLM G12的OLM時(shí)PROFIBUS的參數(shù)。
   在這個(gè)例子中，間隙時(shí)間是500 t_bits。在光纖環(huán)網(wǎng)中使用OLM時(shí)，“Retry Limit”參數(shù)必須至少設(shè)置為3而且“Min. Tsdr”參數(shù)必須至少設(shè)置為11。
      

   
   圖. 05
      

7. 圖. 06顯示了在PROFIBUS子網(wǎng)中沒有使用OLM時(shí)的PROFIBUS總線參數(shù)。這種情況時(shí)，間隙時(shí)間是300 t_bits。 “Retry Limit”參數(shù)=1，“Min. Tsdr”參數(shù)=11。
      

   
   圖. 06
      

注意
間隙時(shí)間的計(jì)算只考慮了以下情況：光纖網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)OLM上連接一個(gè)不超過20米的RS485總線分段。這時(shí)單擊“Recalculate”按鈕來重新計(jì)算總線參數(shù)。

S7300電源模板
6ES7307-1BA00-0AA0
6ES7307-1EA00-0AA0
6ES7307-1KA01-0AA0
CPU
6ES7312-1AE13-0AB0
6ES7312-5BE03-0AB0
6ES7313-5BF03-0AB0
6ES7313-6BF03-0AB0
6ES7313-6CF03-0AB0
6ES7314-1AG13-0AB0
6ES7314-6BG03-0AB0
6ES7314-6CG03-0AB0
6ES7315-2AG10-0AB0
6ES7315-2EH13-0AB0
6ES7317-2AJ10-0AB0
6ES7317-2EK13-0AB0
6ES7318-3EL00-0AB0
內(nèi)存卡
6ES7 953-8LF20-0AA0
6ES7 953-8LG11-0AA0
6ES7 953-8LJ20-0AA0
6ES7 953-8LL20-0AA0
6ES7 953-8LM20-0AA0
6ES7 953-8LP20-0AA0
開關(guān)量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0
6ES7 321-1BH10-0AA0
6ES7 321-1BH50-0AA0
6ES7 321-1BL00-0AA0
6ES7 321-7BH01-0AB0
6ES7 321-1EL00-0AA0
6ES7 321-1FF01-0AA0
6ES7 321-1FF10-0AA0
6ES7 321-1FH00-0AA0
6ES7 321-1CH00-0AA0
6ES7 321-1CH20-0AA0
6ES7 322-1BH01-0AA0
6ES7 322-1BH10-0AA0
6ES7 322-1CF00-0AA0
6ES7 322-8BF00-0AB0
6ES7 322-5GH00-0AB0
6ES7 322-1BL00-0AA0
6ES7 322-1FL00-0AA0
6ES7 322-1BF01-0AA0
6ES7 322-1FF01-0AA0
6ES7 322-5FF00-0AB0
6ES7 322-1HF01-0AA0
6ES7 322-1HF10-0AA0
6ES7 322-1HH01-0AA0
6ES7 322-5HF00-0AB0
6ES7 322-1FH00-0AA0
6ES7 323-1BH01-0AA0
6ES7 323-1BL00-0AA0
模擬量模板

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