西门子S7-400 PLC快速入门与提高实例
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1.4 电源模块

S7-400的电源模块的任务是通过背板总线,向机架上的其他模块提供工作电压。它们不为信号模块提供负载电压。

S7-400的电源模块用于S7-400系统安装基板的封装设计,它通过自然对流冷却,带AC-DC编码的电源电压的插入式连接,具有短路保护功能。具有两个输出电压的监视,且两个输出电压(5V DC和24V DC)共地。如果其中一个电压故障,则向CPU发送故障信号。S7-400的电源模块通过背板总线对CPU及可编程模块的参数设置和存储器内容(RAM)进行后备。此外,后备电池可以对CPU热启动。电源模块和后备模块都能监视电池电压。

(1)技术指标 电源模块技术参数如表1-2所示。

表1-2 电源模块技术参数  

(2)冗余电源模块 如果使用两个型号为PS 40710A R(6ES7 407-0KB00-0AA0,输入电压85~264V AC或88~300V DC,输出电压5V DC/10A和24V DC/1A)或PS 405 10A R(6ES7 405-0KR00-0AA0,输入电压19.2~72V DC,输出电压5V DC/10A和24V DC/1A)的电源模块,可以在安装基板上安装冗余电源。如果需要提高PLC的可靠性,特别是工作在一个不可靠的电源系统中时,应进行冗余设计,建立一个冗余的电源时,可以将一个电源模块插入机架的插槽1和插槽3。可以插入尽量多的模块。但所有这些模块只能由一个电源模块供电,换句话说,在冗余运行状态下,所有模块只能消耗10A电流。

S7-400的冗余电源具有以下特性。

电源模块提供一个符合NAMUR的接通闭合限制器。

当一个电源模块故障时,其他的每个电源模块均能向整个基板供电,因此不会停止工作。

整个系统工作时可以更换每个电源模块,当插拔模块时不会影响系统运行。

每个电源模块均具有监视功能,当发生故障时将发送故障信息。

一个电源模块的故障不会影响其他正常工作的电源模块的电压输出。

当每个电源模块有两个电池时,其中一个必须是冗余电池。如查每个电源模块只有一个电池,则不能进行冗余后备,因为冗余时需要两个电池都工作。

通过插拔中断登记电源模块的故障(默认值为STOP),如果只在CR2的第二个段中使用,当电源模块故障时,不发送任何报告。

如果插入两个电源模块但只有一个上电,则上电时将发生1min的启动延时。

(3)后备电池 S7-400的电源模块有一个电池盒,可以装1~2个后备电池。这些电池是选件。

如果已经装入后备电池,则在电源发生故障时,参数设置和存储器内容将通过背板总线备份到CPU和可编程模块中。电池电压必须在允许的范围内。此外,在上电后,后备电池可以对CPU执行重启动。电源模块和后备模块均可监视电池电压。

一些电源模块有容纳两个电池的电池盒。如果用两个电池,并将开关拨到2BATT,则电源模块将两个电池中的一个定义为后备电池。当电池充足时该设置始终有效;当后备电池放完电后,则系统将另一个电池切换到后备方式。后备电池的状态也存储在电源故障的事件中。

后备电池的最长后备时间取决于后备电池的容量以及在基板上的后备电流。后备电流是指当电源关闭时,所插入的后备模块的电流及电源模块所需要的电流的总和。

【例1-1】 计算对于一个具有PS407 4A和CPU417-4的中央机架的后备时间。

后备电池容量为1.9A·h,电源的最大后备电流(包括电源关闭时自己所需的电流)为100μA,CPU417-4典型的后备电流为75μA,当计算后备时间时,因在电源打开时后备电池也会受影响,所以额定能力将低于100%。

一个具有63%额定容量的电池具有:后备时间=1.9A·h×0.63÷(100+75)μA=(1.197÷175)×1000000=6840h,得出最大后备时间为285天。

BATT1F/BATT2F指示灯(用于电池1和电池2)激活。

电压选择开关:用来选择主要的工作电压(120V AC或230V AC),由其自身的外壳保护。