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潯之漫智控技術有限公司  上海詩慕自動化設備有限公司
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• INAMICS G120 標準變頻器為安全相關應用提供了多種不同型號。所有電源模塊都已針對安全集成 (Safety Integrated) 進行設計。通過結合帶有適當故障安全型控制單元的功率模塊可以創建安全集成驅動器。

  SINAMICS G120 故障安全型變頻器提供四種安全功能，通過 EN 954-1 標準 3 類和 IEC 61508 標準 SIL 2 認證：

• 安全轉矩關閉 (STO)，防止驅動器主動運動
• 安全停止 1 (SS1) 功能用于連續一個安全制動斜坡
• 安全限制轉速 (SLS) 功能用于防止超過某個轉速限值的危險移動
• 安全制動控制 (SBC)，用于驅動斷電狀態下仍處于活動狀態的電機制動器，例如，電機止動閘

• 功能“安全停止 1”和“安全限制轉速”都無需使用電機傳感器或編碼器來執行，執行成本非常低。尤其現有系統也可通過安全技術來更新，不需要更改電機或機械系統。

  “安全限速”和“安全停止 1”功能不能在使用起重裝置和絞車的情況下穿設負載。

  更多信息請參閱“安全集成”一節中“要點”部分。

  有效的饋電技術

  

  PM260 電源模塊通過這項技術，連接到標準變頻器、且于發電機模式下工作的電機所產生的能量可反饋到電源系統。由于不需要制動電阻、制動斬波器和電源電抗器等組件，因此可以避免控制柜的額外冷卻和額外空間要求。另外，大大降低了接線和工程與組態成本。同時，還可以大量節省能耗和運行成本。

  更多信息請參閱“高效橫進技術”一節中的“要點”部分。

  總結

  SIMATIC 控制器

  SIMATIC 控制器有多種多樣，包括從高性能 PLC 的書本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，無論什么要求，它都能滿足要求。

  這些控制器的共同特點是，在***小的空間里壓縮了***大處理能力，能滿足***苛刻的機械和氣候條件、高速及可擴展性等要求。

  這種分級的性能特征是 SIMATIC 系列產品的力量所在。

  目前，SIMATIC PLC 正在執行越來越多的功能，原本需要*不同技術。 對您來說，一切都變得更加容易，更加*，更加經濟。

  S7-300

• 模塊化微型 PLC 系統，滿足中、小規模的性能要求
• 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務
• 簡單實用的分布式結構和多界面網絡能力，應用十分靈活
• 操作方便，設計簡單，不含風扇
• 任務增加時可順利擴展
• 大量的集成功能，使它功能非常強勁

• S7-300F

• 故障安全型自動化系統，可滿足工廠日益增加的安全需求
• 基于 S7-300
• 可連接配有安全型模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
• 通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 進行安全相關通信
• 標準模塊另外也可用于非安全相關應用

• S7-300

  SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統，可滿足中、低端的性能要求。

  模塊化、無風扇設計、易于實現分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務的經濟、用戶友好的解決方案。

  SIMATIC S7-300 的應用領域包括：

• 特殊機械，
• 紡織機械，
• 包裝機械，
• 一般機械設備制造，
• 控制器制造，
• 機床制造，
• 安裝系統，
• 電氣與電子工業及相關產業。

• 多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據不同的應用選取相應模塊。任務擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。

  SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器：

• 具有高電磁兼容性和抗震性，可***大限度地用于工業領域。

• S7-300F

  SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統可使用在對安全要求較高的設備中。其可對立即停車過程進行控制，因此不會對人身、環境造成損害。

  S7-300F 滿足下列安全要求：

• （1）輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。

      （2）由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負載短路，將燒毀印制電路板，因此，應用熔絲保護輸出元件。

      （3）采用繼電器輸出時，所承受的電感性負載的大小，會影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負載時選擇繼電器工作壽命要長。

      （4）PLC的輸出負載可能產生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續流管保護，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護。

      四、外部安全電路

      為了確保整個系統能在安全狀態下可靠工作，避免由于外部電源發生故障、PLC出現異常、誤操作以及誤輸出造成的重大經濟損失和人身傷亡事故，PLC外部應安裝必要的保護電路。

      （1）急停電路。對于能使用戶造成傷害的危險負載，除了在控制程序中加以考慮之外，還應設計外部緊急停車電路，使得PLC發生故障時，能將引起傷害的負載電源可靠切斷。

      （2）保護電路。正反向運轉等可逆操作的控制系統，要設置外部電器互鎖保護；往復運行及升降移動的控制系統，要設置外部限位保護電路。

      （3）可編程控制器有監視定時器等自檢功能，檢查出異常時，輸出全部關閉。但當可編程控制器CPU故障時就不能控制輸出，因此，對于能使用戶造成傷害的危險負載，為確保設備在安全狀態下運行，需設計外電路加以防護。

      （4）電源過負荷的防護。如果PLC電源發生故障，中斷時間少于10秒，PLC工作不受影響，若電源中斷超過10秒或電源下降超過允許值，則PLC停止工作，所有的輸出點均同時斷開；當電源恢復時，若RUN輸入接通，則操作自動進行。因此，對一些易過負載的輸入設備應設置必要的限流保護電路。

      （5）重大故障的報警及防護。對于易發生重大事故的場所，為了確保控制系統在重大事故發生時仍可靠的報警及防護，應將與重大故障有聯系的信號通過外電路輸出，以使控制系統在安全狀況下運行。

      五、PLC的接地

      良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發生的電壓沖擊危害。PLC的接地線與機器的接地端相接，接地線的截面積應不小于2mm2，接地電阻小于100Ω；如果要用擴展單元，其接地點應與基本單元的接地點接在一起。為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應給PLC接上地線，接地點應與動力設備（如電機）的接地點分開；若達不到這種要求，也必須做到與其它設備公共接地，禁止與其它設備串連接地。接地點應盡可能靠近PLC。

      六、冗余系統與熱備用系統

      在石油、化工、冶金等行業的某些系統中，要求控制裝置有*的可靠性。如果控制系統發生故障，將會造成停產、原料大量浪費或設備損壞，給企業造成的經濟損失。但是僅靠提高控制系統硬件的可靠性來滿足上述要求是遠遠不夠的，因為PLC本身可靠性的提高是有一定的限度。使用冗余系統或熱備用系統就能夠比較有效地解決上述問題。

      1．冗余控制系統

      在冗余控制系統中，整個PLC控制系統（或系統中重要的部分，如CPU模塊）由兩套*相同的系統組成如圖2所示。兩塊CPU模塊使用相同的用戶程序并行工作，其中一塊是主CPU，另一塊是備用CPU；主CPU工作，而備用CPU的輸出是被禁止的，當主CPU發生故障時，備用CPU自動投入運行。這一切換過程是由冗余處理單元RPU控制的，切換時間在1~3個掃描周期，I/O系統的切換也是由RPU完成的。

      2．熱備用系統

      在熱備用系統中，兩臺CPU用通訊接口連接在一起，均處于通電狀態如圖3所示。當系統出現故障時，由主CPU通知備用CPU，使備用CPU投入運行。這一切換過程一般不太快，但它的結構有比冗余系統簡單。

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