一個典型的ET 200SP分布式I/O站點的組成包括:接口模塊,信號模塊以及相應的基座單元,如圖1所示。基座單元(BaseUnit)是構成ET 200SP分布式I/O不可或缺的一部分,BaseUnit為ET 200 模塊提供電氣和機械連接,所有的信號模板必須安裝在相應的BaseUint上。即BaseUnit是信號模塊的基座。BaseUint一方面將現場的電氣信號接入到ET 200SP系統,同時還起到將電源電壓饋入等其它用途。
圖 1 ET200SP系統組成
一個典型的BaseUnit如下圖所示:
圖 2 BaseUnit及其接線端子
BaseUnit根據功能不同可分為多種類型,包括A0,A1,B0,C0,D0等幾大類。
A0:適用于數字量模塊,通訊模塊,以及部分模擬量模塊;
A1:帶有內置溫度測量,適用于模擬量模塊;
B0:適用于繼電器模塊;
C0:適用于AS-i主站模塊;
D0:適用于電能測量模塊;
其分類及參考示例見下表:
表1 BaseUnit分類及示例 |
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BaseUnit 類型 |
適用 I/O 模塊類型 |
示例(適用于 BU 類型的 I/O 模塊) |
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I/O 模塊(示例) |
BaseUnit |
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BU 類型 A0 |
數字量模塊或通信模塊 |
DI 16×24VDC ST |
BU15-P16+A0+2D |
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無需溫度補償的模擬量模塊 *
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AI 4xU/I 2-wire ST |
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BU 類型 A1 |
需要溫度補償的模擬量模塊
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AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire HF |
BU15-P16+A0+2D/T |
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無需溫度補償的模擬量模塊
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AI 4xI 2/4-wire ST |
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BU 類型 B0 ● 最高 230 V AC |
帶繼電器的輸出模塊
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RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST |
BU20-P12+A4+0B |
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BU 類型 C0 ● 最高 30 V DC |
CM AS-i Master ST
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CM AS-i Master ST |
BU20-P6+A2+4D |
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BU 類型 D0 ● 最高 400 V AC |
AI Energy Meter ST
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AI Energy Meter ST |
BU20-P12+A0+0B |
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* 用于補償熱電偶的基準結溫度 |
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在A0和A1類BaseUnit中,根據是否用于形成新的電位組,以及是否需要額外AUX(輔助接線端子)或附加供電端子,又可以分為多個類型。根據訂貨號的不同,一個BaseUnit也可同時具有以上多個功能,如即可形成新電位組的又帶AUX(輔助接線端子)功能。
綜上所述,基座單元的分類可以總結如下:
圖 3 BaseUnit的分類一覽
BaseUnit各型號說明及特征如下表所示:
BU15-P16+A10+2D/T 的短名稱(示例) |
BaseUnit 特性 |
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模塊寬度 |
BU |
15 |
寬度為 15 mm 的 BaseUnit |
信號連接 |
P |
16 |
● 連接方式:直插式端子 |
連接到 AUX 總線 |
A |
0 |
與 AUX 總線無連接 |
10 |
n = AUX 端子數,如 10 個 |
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電源母線 |
2 |
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2 個直插式端子( L+,接地),用于通過 P1 和P2 供電或引出供電電壓(請參見 D 和 B ) |
12 |
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● 2 個直插式端子( L+ ,接地),用于通過 P1 和P2 供電或引出供電電壓(請參見 D 和 B ) |
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0 |
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沒有可以連接電源的 P1 和 P2 的端子 |
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D |
● 引入一組新電位 |
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B |
● 其它傳導電位組 |
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附加功能 |
T |
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集成溫度傳感器,以補償熱電偶的基準結溫度 |
各類BaseUint功能詳細描述如下:
ET 200SP的首個BaseUnit必須為打開新電位組的BaseUnit BU...D (帶淺色接線盒和淺色安裝導軌釋放按鈕):
– 打開新的電位組(電源和 AUX 總線與左側斷開)
– 接入電源電壓 L+ ,饋電電流最高10 A
此類BaseUnit無打開新電位組功能,故該類型BaseUnit的左側必須配合形成電位組的BaseUnit使用,此類BaseUnit帶深色接線盒: BU..B
帶有額外AUX輔助接線端子的BaseUnit (例如 BU15-P16+A10+2D )還可連接一個安裝在 AUX 總線上的電位(不超過模塊的最大電源電壓)。
AUX總線可單獨用作:
作為PE bar(滿足EN 60998-1的要求)。為確保符合這一標準,PE bar的長度不能超過8個安裝的BaseUnit所允許的最大數量。
用于額外要求的電壓
AUX總線被設計為:
最大載流量(環境溫度為60°C時):10 A
允許的電壓:取決于BaseUnit的類型。
以下為2個使用AUX輔助接線端子的典型例子:
DI 8×24VDC ST (6ES7131-6BF00-0BA0) 使用了BU15-P16+A10+2D(6ES7193-6BP20-0DA0)BaseUnit即可實現如圖4所示的供電方式,圖中M信號的連接可通過AUX輔助端子實現。
圖 4 通過AUX輔助接線端子實現3線制開關的連接
AI 4 x I 2-, 4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)使用了BU15-P16+A0+12D(6ES7193-6BP40-0DA1)作為BaseUnit即可實現如圖5所示的供電方式,即4線制儀表的供電可以通過附加供電端子來完成。
圖 5 通過附加供電端子實現4線制信號的連接
此類BaseUnit用于在連接熱電偶時補償基準結溫度:BU..T
BaseUnit的選項涉及到以下幾個方面,電位組的劃分;是否需要AUX輔助接線端子;BaseUnit與所安裝的信號模塊是否匹配等多方面的問題。
帶有電源分組能力的BaseUnit均為淺色,根據ET 200SP系統工作原理(圖6),在下列情況下,必須采用帶電源分組能力的BaseUnit;
圖 6 ET200SP系統工作原理
Ø ET 200SP接口模塊后的首個BaseUnit;
Ø 一個電位組的所有I/O模塊及負載的總供電負荷已超過10A;
Ø 模塊間的AUX輔助接線端子所接電壓等級不同;
Ø 由于個別模塊(如RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST數字量輸出模塊、電能測量模塊等)只能使用不帶電位分組功能的BaseUnit,因此如果一個分布式ET 200SP上只有此類模塊,則這些模塊左側必須有一個帶電位分組功能的BaseUnit。
電位組也可根據實際功能劃分,如數字量輸入信號使用一個電位組,數字量輸出信號使用另一個電位組;或者根據BaseUnit的供電能力對電位組進行分組。各電位組可使用的I/O模塊數取決于下列因素:
1. 此電位組上運行的所有 I/O模塊的電源總需求;
2. 從外部連接到此電位組上的所有負載的電源總需求;
1和2中計算出的總電流數不得超過10 A 。
數字量模塊和不帶溫度測量的模擬量模塊(6ES7 134-6GD00-0BA1除外)選型:
圖 7 I/O模塊和不帶溫度測量的模擬量模塊BaseUnit選型圖
1淺色BaseUnit:組態新的電位組,電氣隔離左側相鄰模塊。ET 200SP的**個BaseUnit始終是淺色的BaseUnit,用于饋電電源電壓L+。深色BaseUnit:從左側相鄰模塊傳導內部電源和AUX總線。
2AUX端子:可獨立使用的10個內部橋接端子,高達24V DC/10A或用作保護導體。
3AI 4xI 2/4-wire ST模塊(6ES7 134-6GD00-0BA1)選擇BaseUnit不適用于此圖。
模擬量模塊AI 4xI 2/4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)選型:
圖8 AI 4xI 2/4-wire ST BaseUnit選型圖
帶溫度測量的模擬量模塊BaseUnit選型: