一个典型的ET200SP分布式I/O站点的组成包括:接口模块,模块以及相应的基座单元,如图1所示。基座单元(BaseUnit)是构成ET200SP分布式I/O不可或缺的一部分,BaseUnit为ET200SP 模块提供电气和机械连接,所有的模板必须安装在相应的BaseUint上。即BaseUnit是模块的基座。BaseUint一方面将现场的电气接入到ET200SP,还起到将电源电压馈入等其它用途。
图 1 ET200SP组成
一个典型的BaseUnit如下图所示:
图 2 BaseUnit及其接线端子
2 座单元(BaseUnit)分类BaseUnit根据功能不同可分为多种类型,包括A0,A1,B0,C0,D0等几大类。
A0:适用于数字量模块,通讯模块,以及部分模拟量模块;
A1:带有内置温度测量,适用于模拟量模块;
B0:适用于继电器模块;
C0:适用于AS-i主站模块;
D0:适用于电能测量模块;
其分类及参考示例见下表:
表1 BaseUnit分类及示例
BaseUnit 类型
适用 I/O 模块类型
示例(适用于 BU 类型的 I/O 模块)
I/O 模块(示例)
BaseUnit
BU 类型 A0
● 24 V DC
● 15 mm 宽
数字量模块或通信模块
● 6ES7...A0
DI 16×24VDC ST
(6ES7131-6BF00-0BA0)
BU15-P16+A0+2D
(6ES7193-6BP00-0DA0)
无需温度补偿的模拟量模块 *
● 6ES7...A1
AI 4xU/I 2-wire ST
(6ES7134-6HD00-0BA1)
BU 类型 A1
● 24 V DC
● 15 mm 宽
需要温度补偿的模拟量模块
● 6ES7...A1
AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire HF
(6ES7134-6JD00-0CA1)
BU15-P16+A0+2D/T
(6ES7193-6BP00-0DA1)
无需温度补偿的模拟量模块
● 6ES7...A1
AI 4xI 2/4-wire ST
(6ES7134-6GD00-0BA1
BU 类型 B0
● 高 230 V AC
● 20 mm 宽
带继电器的输出模块
● 6ES7...B0
R/5A NO ST
(6ES7132-6HD00-0BB0)
BU20-P12+A4+0B
(6ES7193-6BP20-0BB0)
BU 类型 C0
● 高 30 V DC
● 20 mm 宽
CM AS-i Master ST
● 6ES7...C1
CM AS-i Master ST
(3RK7137-6SA00-0BC1)
BU20-P6+A2+4D
(6ES7193-6BP20-0DC0)
BU 类型 D0
● 高 400 V AC
● 20 mm 宽
AI Energy Meter ST
● 6ES7...D0
AI Energy Meter ST
(6ES7134-6PA00-0BD0)
BU20-P12+A0+0B
(6ES7193-6BP00-0BD0)
* 用于补偿热电偶的基准结温度
在A0和A1类BaseUnit中,根据是否用于形成新的电位组,以及是否需要额外AUX(辅助接线端子)或附加供电端子,又可以分为多个类型。根据订货号的不同,一个BaseUnit也可具有以上多个功能,如即可形成新电位组的又带AUX(辅助接线端子)功能。
基座单元的分类可以如下:
图 3 BaseUnit的分类一览
BaseUnit各型号说明及特征如下表所示:
BU15-P16+A10+2D/T 的短名称(示例)
BaseUnit 特性
模块宽度
BU
15
宽度为 15 mm 的 BaseUnit
连接
P
16
● 连接:式端子
● I/O 模块端子数:如 16 个
连接到 AUX 总线
A
0
与 AUX 总线无连接
10
n = AUX 端子数,如 10 个
电源母线
2
2 个式端子( L+,接地),用于通过 P1 和P2 供电或引出供电电压(请参见 D 和 B )
12
● 2 个式端子( L+ ,接地),用于通过P1 和P2 供电或引出供电电压(请参见 D 和 B )
● 2x5 个式附加端子( 1B 至 5B , 1C 至 5C ),用于连接其它电位,大可为 24 V DC/ 10 A 的供电电流
0
没有可以连接电源的 P1 和 P2 的端子
D
● 引入一组新电位
● 馈入电源电压,大可为 24 V DC/10 A 的供电电流
B
● 其它传导电位组
● 引出供电电源用于外部组件或每组电位中大 24 VDC/10 A 的总循环电流
附加功能
T
集成温度传感器,以补偿热电偶的基准结温度
各类BaseUint功能详细描述如下:
2.1 形成电位组的BaseUnitET200SP的BaseUnit必须为打开新电位组的BaseUnitBU...D (带浅色接线盒和浅色安装导轨释放按钮):
– 打开新的电位组(电源和 AUX 总线与左侧断开)
– 接入电源电压 L+ ,馈电电流高10 A
2.2 用于传导电位组的BaseUnit此类BaseUnit无打开新电位组功能,故该类型BaseUnit的左侧必须配合形成电位组的BaseUnit使用,此类BaseUnit带深色接线盒: BU..B
2.3 带AUX辅助接线端子的BaseUnit带有额外AUX辅助接线端子的BaseUnit (例如 BU15-P16+A10+2D )还可连接一个安装在 AUX 总线上的电位(不超过模块的大电源电压)。
AUX总线可单独用作:
作为PE bar(EN60998-1的要求)。为确保符合这一,PEbar的长度不能超过8个安装的BaseUnit所允许的大数量。
用于额外要求的电压
AUX总线被设计为:
大载流量(温度为60°C时):10 A
允许的电压:取决于BaseUnit的类型。
以下为2个使用AUX辅助接线端子的典型例子:
DI 8×24VDCST(6ES7131-6BF00-0BA0) 使用了BU15-P16+A10+2D(6ES7193-6BP20-0DA0)作为BaseUnit即可实现如图4所示的供电,图中M的连接可通过AUX辅助端子实现。
图 4 通过AUX辅助接线端子实现3线制开关的连接
AI 4 x I 2-, 4-wireST(6ES7134-6GD00-0BA1)使用了BU15-P16+A0+12D(6ES7193-6BP40-0DA1)作为BaseUnit即可实现如图5所示的供电,即4线制仪表的供电可以通过附加供电端子来完成。
图 5 通过附加供电端子实现4线制的连接
2.1.带集成电阻温度计的BaseUnit此类BaseUnit用于在连接热电偶时补偿基准结温度:BU..T
3 aseUnit的选型:BaseUnit的选项涉及到以下几个方面,电位组的划分;是否需要AUX辅助接线端子;BaseUnit与所安装的模块是否匹配等多方面的问题。
3.1 电源分组的确定带有电源分组能力的BaseUnit均为浅色,根据ET200SP工作原理(图6),在下列情况下,必须采用带电源分组能力的BaseUnit;
图 6 ET200SP工作原理
? ET200SP接口模块后的BaseUnit;
? 一个电位组的所有I/O模块及负载的总供电负荷已超过10A;
? 模块间的AUX辅助接线端子所接电压等级不同;
? 由于个别模块(如RQ4×120VDC-230VAC/5ANOST数字量输出模块、电能测量模块等)只能使用不带电位分组功能的BaseUnit,如果一个分布式ET200SP上只有此类模块,则这些模块左侧必须有一个带电位分组功能的BaseUnit。
电位组也可根据实际功能划分,如数字量输入使用一个电位组,数字量输出使用另一个电位组;或者根据BaseUnit的供电能力对电位组进行分组。各电位组可使用的I/O模块数取决于下列因素:
1. 此电位组上运行的所有 I/O模块的电源总需求;
2. 从外部连接到此电位组上的所有负载的电源总需求;
1和2中计算出的总电流数不得超过10 A 。
3.2 根据模块选择相对应的BaseUnit数字量模块和不带温度测量的模拟量模块(6ES7 134-6GD00-0BA1除外)选型:
图 7 I/O模块和不带温度测量的模拟量模块BaseUnit选型图
1浅色BaseUnit:组态新的电位组,电气隔离左侧相邻模块。ET200SP的个BaseUnit始终是浅色的BaseUnit,用于馈电电源电压L+。深色BaseUnit:从左侧相邻模块传导内部电源和AUX总线。
2AUX端子:可使用的10个内部桥接端子,高达24V DC/10A或用作保护导体。
3AI 4xI 2/4-wire ST模块(6ES7 134-6GD00-0BA1)选择BaseUnit不适用于此图。
模拟量模块AI 4xI 2/4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)选型:
图8 AI 4xI 2/4-wire ST BaseUnit选型图
带温度测量的模拟量模块BaseUnit选型:
图 9 热电偶测量模块BaseUnit选型图
注:温度测量模块也可选择A0类型的BaseUnit,但由于A0类型的BaseUnit不带温度补偿功能,故不推荐。
继电器输出模块BaseUnit选型:
图 10 继电器模块BaseUnit选型图
由于继电器输出模块 RQ4 x 120 VDC / 230 VAC /5A (6ES7132-6HD00-0BB0)没有对应的形成新电位组的BaseUnit,故该模块的供电需来自左侧的BaseUnit,如果一个ET200SP的分布式I/O站只有该模块时,需在该模块左侧单独配置一个有形成新电位组能力的BaseUnit。
通信模块BaseUnit选型:
图 11 通信模块BaseUnit选型图
注:需注意每个AS-i通信模块必须单独形成电位组。