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上海西旭工業自動化-西門子 施耐德 歐姆龍 三菱 ABB

帶有單通道電氣隔離的新型模擬量輸入模塊供貨發布

時間:2009-8-11閱讀:1917

典型應用領域

該新模塊主要面向過程控制中需求日益增加的溫度測量應用。其中,該模塊預先用于下列應用:

玻璃工業

使用大量熱電偶來測量玻璃槽的溫度。為了獲得已融化玻璃的均勻溫度分布,除了一級(油或氣體)系統外,還使用了一個電熱系統。這種情況下,電流流經已融化的玻璃,然后熱電偶可在正常工作期間達到某一電勢。標稱電壓為 230V(特殊玻璃除外),因此在大多數情況下,250V AC 的電氣隔離就足夠了。除了 TC 測量范圍外,還使用各種電壓測量范圍,例如,它們可用于氧氣測量探頭,本應用也使用這種探頭。

發電站

這種應用中,TC 一般用于測量水和蒸汽電路的溫度,以及測量燃燒過程和排放氣體的溫度。某些情況下,發電機和電動機裝配有 TC 元件,用來測量繞組溫度。測得的值用于監控。一般情況下,這種應用中使用的 TC 元件都被隔離,以免正常工作期間發生故障。但是,TC 元件還用在必須檢測快速溫度變化而又無需絕緣的應用中,以便 TC 元件具有局部電勢。為了避免將不同的電勢轉移到其它模塊,需要進行電氣隔離。通過這種方式,模塊或甚至整個發電站都受到了保護,以免損壞,同時也避免了測量誤差。如果 TC 元件的絕緣裝置已損壞,則帶有電氣通道隔離的模塊還可提供保護。一般在這些情況下,對上述模塊進行 250V AC 的電氣隔離就足夠了。

改造和設備擴展

另一種非常常見的應用是設備改造和擴展。過程控制設備,如發電站,往往具有數十年的使用壽命。20 或 30 年的運行時間很常見。為此,在這些設備的使用壽命內往往需要對這些設備進行更改(改造) 或擴展。數年后且由于以前的更改,可能無法再確切了解電勢情況。甚至在設備安裝時*的電勢平衡經過多年運行后已經出現問題。因此建議,例如,當連接不同的配電室時,使用電氣隔離模塊。這種情況下,電勢差對測量所得的值采集沒有負面影響。

具有大型區域擴展的復雜設備

復雜的設備,例如化工業或油氣(例如精煉)工業,往往具有非常大的區域擴展。由于中央配電室仍然發揮主要作用,因此電纜會非常的長。為此,沿這些電纜可能在通道之間產生不同電勢。這些電勢差可能是靜電,或者當它們是由 EM 輻射、HF 電流等引起時,可能是極大的動態電流。特別對后一種情況,很難識別和消除其造成的影響。這種情況下,測得值可能*被破壞。盡管大多數制造商在其安裝指南中采取了電勢平衡安裝措施,但并不總是起作用。尤其對經過更改或擴展的舊設備更是這樣(一般情況)。通過使用電氣隔離模塊,可顯著減少上述影響,甚至*消除,還可防止相鄰通道間的彼此干擾。

在多石或多沙土壤中安裝

在地球的某些區域,很難獲得充分的泥土,例如在多石或多沙土壤中。一個明顯的例子就是阿拉伯國家,這些國家的沙漠中有大量油田。任何油生產和處理設備以及管線的監視和控制,都需要使用足夠堅固且適用的模塊。設備所有者在其投標文檔中明確只使用適用于其控制系統的電氣隔離模塊。

用戶利益

用戶使用該模塊時所獲得的收益如下所示:

  • 無需隔離變壓器,因此 ...
  • ... 硬件更少
  • ... 接線工作更少
  • ... 開關板或接線盒需要的空間更小
  • ... 備用件更少(簡化了訂購、物流和庫存流程)
  • 無需對隔離變壓器進行額外參數化 / 調節操作
  • 無附加參數化工具(處理和成本)
  • 只需 STEP7,因而減小了電勢誤差并避免了不一致性
  • 簡化了維護過程,調試更快速;只需在一點引入更改,無需在不同供應商的不同工具中引入
  • 無其它端子點/只需連接到該模塊
  • 無其它錯誤源(可能是螺絲松了!)
  • 文檔得以簡化(必須記錄每個螺絲 / 元件端子)
  • 減少了接線工作
  • 減少了測量數據采集的總體誤差
  • 不再存在增加模塊和隔離變壓器引起的誤差,因為無需隔離變壓器,從而測量更
  • 增加了測量數據采集的質量
  • 具有較高的堅固性和抗噪聲性
  • 一個通道短路或接地故障不影響其它通道
  • 后續增加通道,不影響其它通道
  • 無電勢傳輸
  • 尤其適用于設備電勢情況未知或不再可知的改造和設備擴展情況

重要特性

該新模塊具有下列重要特性:

  • 對于通道間zui高電壓為 250V AC 的 6 個通道相互隔離
  • 高分辨率、高精度
  • TC 和電壓測量通用
  • 支持符合俄羅斯 GOST 標準的 TC 特性
  • I&M 功能 IM0 和 IM1
  • 通過 SIMATIC PDM 支持運行功能時的校準
  • 雙通道冗余設計,即兩個模塊冗余組態,每個模塊帶有一個傳感器(有關細節,請參見條目號 通道數 6 測量范圍 對如下類型的熱電偶進行線性化:
    類型:T、U、E、J、L、K、N、R、S、B、C、TxK、XK(L)
    電壓范圍:
    +/- 25mV
    +/- 50mV
    +/- 80mV
    +/- 250mV
    +/- 500mV
    +/- 1 000mV 分辨率 16 位(15 位 + 符號位) 運行限制
    (在 0°C 到 60°C 整個溫度范圍內,無補償誤差) TC:
    +/- 0.5°C 到 +/- 4.4°C
    電壓:
    +/- 0.05% 到 +/-0.12%
    精度取決于選定的測量范圍。實際值在用戶手冊中列出 (33306750)。 輸入阻抗 10 MOhm 導線長度 zui長 200m
    對 TC 及 <= 80mV 的電壓:zui長 50m 與后面板總線的電氣隔離 是 通道之間的電氣隔離 是;250V AC(測試電壓為 1 500V) 共模噪聲 >130dB 串模干擾 >90dB 輸入之間的串擾 >100dB 溫度補償 內部
    通過第 7 個通道 Pt100 進行外部補償
    通過另一個模塊的參考值進行外部補償 診斷 是;每個通道 限制值 是;每個通道 需要的前端連接器 40 芯(*)
    (*) S7-300 前端連接器:

    需要一個 40 芯前端連接器來連接 I/O 信號:

    • 帶螺釘型端子,訂貨號為 6ES7 392-1AM00-0AA0(也可成箱提供,每箱 100 件,訂貨號為 6ES7 392-1AM00-1AB0)
    • 彈簧式安裝端子,訂貨號為 6ES7 392-1BM01-0AA0(也可成箱提供,每箱 100 件,訂貨號為 6ES7 392-1BM01-1AB0)
    • FastConnect,訂貨號為 6ES7 392-1CM00-0AA0

    系統要求

    硬件:

    可使用下列組件部署該模塊:

    在帶 S7-300 的中央組態中,所有 CPU V2.6 及更高版本(例外:不允許使用 CPU 318(6ES7 318-1AJ00-0AB0))

    在帶有 ET 200M 的分布式組態中

    6ES7 153-1AA03-0XB0
    6ES7 153-2BAx2-0XB0
    6ES7 153-4AA01-0XB0 

    軟件:

    Step7 V5.4 SP4(HSP158) 或更高版本

    PCS7 V7.1 或更高版本

    為了能夠使用“運行時校準”功能,還需要下列軟件:

    SIMATIC PDM V6.0 + SP3 + HF2(HSP0158) 或 PDM V6.0 + SP4 或更高版本

    用于 ET200M 的 EDD “DP_IOSystem_Siemens_ET200M_Module.Device”,版本 V1.1.10 及更高版本。

    為了能夠使用單個模塊冗余,需要 RedLib version 3.0。

    為了能夠使用單個通道冗余,需要 RedLib version 5.0。

    請注意:

    • 為了能夠使用該模塊的全部功能,需要 STEP7 或支持 DPV1 的主站。
    • 不允許在只支持 DPV0 的第三方主站上的 ET200M 中執行分布式操作。

    訂貨數據

    類型 訂貨號
    AI6、TC、ISO 6ES7 331-7PE10-0AB0

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