西门子模块6ES7332-7ND02-0AB0接线图形

西门子模块6ES7332-7ND02-0AB0接线图形

概述：

      工矿企业是能源消耗大户，对风、水、电、气等能源的科学管理和合理应用就能够带来直接的经济效益。现以平升公司一钢厂用户的企业能源监控系统需求为例，做如下介绍：

 一、项目需求描述

      某钢铁公司计划建立一套能源监控系统，将公司各分厂内水、蒸汽、、煤气等各种能源使用数据通过网络传送至能源监控。各分厂能源监测点可分为以下几种情况：

1、现场仪表已安装，4-20mA输出数据经PLC柜采集汇总后，送至分厂监控；

2、现场仪表已安装，4-20mA输出数据通过仪表柜/箱集中显示，没有送至分厂监控；

3、需新增的监测点，计量设备未安装。 

二、解决方案

1、系统组成

      系统由能源监控、通信平台、监测通道及监测设备、现场计量设备组成。

            能源监控：能源监控是现场监测数据的汇总平台，同时也是数据统计和分析平台，服务器需具备固定IP地址。

            通信平台：局域网、INTERNET和GPRS无线网络。

            监测通道及监测设备：分厂数据通信软件接口、平升公司无线数据采集终端。

            现场计量设备：流量计、电能表等。

2、能源监控系统拓扑图

3、实现思路：

       针对现场三种情况，实现思路如下：

      （1）数据已传至分厂监控

            采用平升公司数据通信接口软件，把已传至分厂监控的监测点数据通过局域网络传送到能源监控。

      （2）现场仪表已安装，数据未传至分厂

            对通过仪表柜/箱采集现场流量数据但没有送至分厂监控的监测点，可使用平升公司无线数据终端采集仪表柜/箱中二次仪表输出的4~20mA信号，通过GPRS无线网络传送至能源监控。

      （3）需新增监测点

            对于目前还没有安装计量设备的新建监测点，建议选用带有RS485串口信号输出的计量仪表。该类仪表直接输出数字信号，数据误差小。此种情况可通过平升公司无线数据终端直接采集RS485串口输出的数字信号并完成数据的无线传输。

特的系统实现优防护

    一个雷电保护系统是由接闪器、引下线设备、一个地面终端系统和等电位连接构成的。每个风力发电厂一般都可分为不同的防雷区域(LPZs)：从可能直接被雷击的LPZ0区，到LPZ1区，再到LPZ2区，放置的电器元件数量逐渐增多。分区域防护的概念提供了合适的措施，有效地转移了在两区域之间过渡的雷击产生的能量，从而实现了对电子系统的优防护。

飞溅的火花，的

——Bachmann M1控制器是抵御雷击及浪涌电压的防护

    风力发电厂特殊的结构特点以及暴露于风雨的作业场所也正意味着针对雷电和浪涌电压的防护问题始终至关重要。常有模块因为被怀疑是雷击损坏需要维修而退回到生产商。在当前的一个工程项目中，Bachmann一直在此方面问题上加紧工作，目的则是防止将来由于雷击和浪涌电压而导致过长的停机时间和过高的维修费用。研发团队正努力开发经得住各项考验的M1控制器，使其强劲，以满足这些特殊要求。

与合作的防雷工程

        Bachmann致力于接受客户带来的挑战。在防雷工程范围内，它决定了如何安achmann M1控制器以确保对雷击和浪涌电压的防护。为此，我们有可能请到位于德国Oberpfalz区Neumarkt市镇的DEHN + Söhne GmbH + Co. KG公司*，成为我们合作伙伴。该公司在外部和内部的防雷装置方面不但拥有广泛的理论知识，而且几十年来积累了丰富实际经验。“因此，我们不仅有一个能够接触到一切有关防雷系统问题的接口，有能力为我们的M1控制器有效地改进浪涌电压抑制的方法，”Bachmann Electronic项目经理Lothar Lins欣喜地说。 

        DEHN + Söhne GmbH + Co. KG公司位于德国南部巴伐利亚州Oberpfalz的Neumarkt市镇，以其在浪涌保护、防雷/接地和职业领域的产品、成熟的解决方案与广泛的服务范围而。公司成立于1910年，目前不仅在拥有过1500名员工，还有着100多年的历史、传统和经验。

在特殊的实验室进行大量广泛的测试

    非常有必要描述所有部件的需求，如显示器、控制器和传感器等。“我们使用防雷区域作为指导，因此也能好地理解一次雷击在风力发电厂发生的过程。”Lothar Lins解释说。

        DEHN + Söhne提出一个关于Bachmann控制器防雷的安装构想。“我们随后测试了我们在DEHN + Söhne的一个巨型防雷实验室里的安装方式，在那里模拟了一个有着不同接口的完整的风力涡轮机，”这位Bachmann Electronic的项目经理回忆说。在测试间和测试实验室可以产生具有不同上升时间和持续时间的高达200kA的浪涌电流，以及多至100kV的浪涌电压。“从测试结果来看，我们便能够得到Bachmann控制器适当防雷安装方式的指导方针，从而也进一步优化了防雷方案，”Lothar Lins总结道。

        Bachmann的客户也将从这个项目中受益：他们现在掌握了大量关于防雷措施的知识，以便优化和应用M1控制器系统。现在，由雷电损坏和浪涌电压造成的长期的代昂的停机维护已经是过去的事情了

近期，中达电通协助某厂进行了一次设备改造。尽管在气动改造部分非常简单，但因涉及到双行程气缸的应用，而这一部分对于气动初学者来说是一个难题。下文就该部分气路的应用进行简要介绍。

1   配置

该厂整个气路只有两个执行元件：一个是双行程气缸（单活塞杆型），另一个是带导杆气缸。有三个控制元件为2个2位5通单电控电磁阀和一个2位3通电磁阀。气路结构如图1

图1   气路结构

2   步骤及工序

人工上料（松散的）；其次，根据图1控制单行程气缸的2位5通电磁阀换向，气缸关闭上部盖板；再控制双行程的气缸的2位5通电磁阀换向，双行程气缸进行行程动作，把松散的压制成长为100mm，宽为70mm，高为70mm的烟饼。此后，根据图1控制单行程气缸的2位5通电磁阀换向，打开气缸上部盖板；再根据图1，将控制2位3通电磁阀换向，双行程进行二行程动作，把烟饼推出压饼箱；后人工取走烟饼，即可完成操作。

3  选型步骤

3.1  双行程气缸

根据客户提供的出力要求（100-150kgf）,再参照YSC目录4，由于是上下方向动作，因而选用缸径100mm，选用系列为YMC；根据参考松散实物，了解到高度为220mm左右，所以选择行程为150mm；根据烟饼厚度为70mm，要将烟饼推出压饼箱，加大20mm，所以二行程选择90mm；由于需要反馈，需加磁环，所以后气缸的型号为YMCB100-150+90-S-A26B4。

3.2  100缸径的气缸

根据经验选择4分的2位5通电磁阀，电压AC220V，直接出线，所以可以选用YSVF6120-4G-04，考虑到2位3通电磁阀不常用，再用一个YSVF6120-4G-04，用2个4分塞头塞住一个进气口和一个排气口代替2位通电磁阀。

3.3  YMGP系列气缸

考虑到要受径向力的问题，选用YMGP系列气缸，出力要求不高，10kgf左右，同样参照YSC目录4，选用缸径20mm的气缸。考虑到烟饼宽度100mm，再加上预留一段行程，所以选用行程125mm。同样需要反馈，需加磁环，所以得缸型号为YMGPM20-125-PRO-A1。

3.4  电磁阀

根据经验，20mm的气缸选用1分电磁阀，电压相同，接线为端子盒式，所以得出电磁阀的型号为YSVZ5120-4D-01。

3.5  三联件

由于有4分的电磁阀，而另一个1分的电磁阀可以忽略不计，所以三联件也选用4分的，手动排水，后确定为YAC40-04BG。

3.6 其他 

再根据这些元件选配气管、接头、限流器、消声器等配件。

4   总结

基本上每一套设备气路与上述气路都差别不大，基本上包括三部分：，过滤调压元件；其次，控制元件（电磁阀、节流阀等）；后，执行元件（气缸、气囊等）。区别只在于气路多少、繁简不同，但是只要把握到以上选型的基本思路，解决一般气路的选择应该问题不大。

 一、    行业现状

当前太阳能的大规模应用推动光伏行业整体向前发展，同时，LED技术又刮起了一股新能源节能风。随着化镓在光伏太阳能产业、光电子领域、微电子领域以及军事电子领域的应用日益广泛，生产化镓晶棒的晶炉控制系统愈发起到举足轻重的作用。在此基础上，如何对温度条件要求苛刻的晶炉持续生产，如何为整个控制系统选择合适又的供电配置显得至关重要。本案例中，普尔世直流电源和DC UPS冗余方案在单晶炉和多晶炉控制系统中的成功应用使用户避免了严重的经济损失，并从繁琐的人工日常监控中解放出来，获得了用户的与衷心赞誉。

二、  基于晶炉控制系统的方案

1.  问题描述

本方案中，客户是以化镓、锗等半导体材料的生产、销售为主营的高科技企业。这些半导体材料是太阳能、LED、微电子等行业的原材料。单晶炉内晶体生长是整个生产中的关键的工艺。每个化镓晶体在炉内的生长周期长达4~6天，生长过程中炉内温度通过控制器调控以阶梯方式增长。在此周期中，一旦对控制器的直流供电中断，控制器的设定温度就会复位到起始值，导致炉内实际温度与晶体生长所需温度无法匹配，致使石英单晶炉或多晶炉内的温度发生不规则变化，进而可能导致晶炉中正在生长的化镓晶体报废，甚至会引起炉内温度过高，使得石英炉体膨胀而报废。其整个过程将造成化镓晶体、石英炉炉体、时间、电力以及人工成本等近百万元的经济损失。客户曾经发生过几次停电事故，起因是控制系统的AC UPS因本身质量问题而使输出供电中断，引起对控制器的直流供电回路中断进而导致控制系统失控。AC UPS系统的体积大，输出干扰强，故障等附带缺点也为客户造成了很大的困扰。如图1为原交流UPS供电方案。

综上所述，用户原供电方案的问题可总结为：

原方案只是针对市电断电有所准备，但是一旦AC UPS本身发生故障，会使其后单路连接的控制器的直流供电中断，进而导致全部控制系统瘫痪；

由于AC UPS很难做到的“零切换”，市电断电时，需要一定的切换时间，而如果后续直流电源没有一定的缓冲能力，会造成对控制器的供电不够稳定；

如果AC UPS的输出干扰无法被后续的直流电源有效屏蔽，可能引起控制器的错误关断或其它误动作；

AC UPS附带的电池体积庞大，因此整个供电系统只能放置在晶炉柜外，除了安装非常不方便，其内置风扇还会造成噪声污染。

需求分析

基于以上种种弊端，普尔世向用户建议在既有的双路交流输入的基础上，使用稳定、高性的直流电源和DC UPS，为相应负载提供稳定不间断的输入。因为双路冗余DC UPS无论是在系统外市电缺失的情况下还是其本身发生故障，都能够保证自动切换至电池为其后的电路供电，在本方案中即为晶炉控制器供电，从而使控制器完成后一次工作然后关机，并按要求进行软硬件通讯，发送相应信号到上位机，方便工作人员及时发现和解决回路问题，以此来有效地保护炉体设备不受意外断电的影响。

此外，客户还希望电源和DC UPS能够安装于专门的空间有限的晶炉控制柜内，这就对冗余系统的体积也做了一定的要求。

方案确定

目前普尔世电源给客户提供的产品包括CS10.244、UB10.241和YR2.DIODE。CS10.244是输出为24V的直流电源，大额定负载为10A；UB10.241为直流不间断电源，输出为10A，24V；YR2.DIODE是双路10A二管冗余解耦模块，能够有效隔离冗余的电源，避免输出回路间的耦合，实现真正的冗余备用功能。电源，DC UPS，冗余模块三者构成了性的直流回路。以下是普尔世电源产品，图2为CS10.244,输出为24V10A电源，图3为UB10.241，输出为24V，10A  DC UPS。

整个直流供电系统还需要配备两块铅酸电池(12V/12Ah)，以及为DC UPS配备信号通讯系统。铅酸电池用来在主回路断电时为DC UPS供电；信号通讯系统则用来告知客户在各个使用情况下的回路状态，以便对故障电路做出时间报警。

图4是普尔世为客户提供的解决方案接线图。图灯①亮则表示系统主回路供电正常，DC UPS回路正常；红灯②亮则表明直流UPS处于电池供电缓冲模式；红灯③亮则表示电池本身质量测试不通过，需要换电池。

图4  典型的双冗余系统接线图

由上述方案的选定，再结合用户的原方案对比可知，PULS普尔世为用户提供的新方案可以解决以下问题：

<!--[if !supportLists]-->1）       <!--[endif]-->不管是市电断电还是双路冗余的DC UPS其中一路本身发生故障，都能够切换到电池，持续为其后连接的控制器进行直流供电，并及时作出报警，便于相关人员采取一定措施，避免造成损失；

<!--[if !supportLists]-->2）       <!--[endif]-->市电断电时，由于是直流电源切换到电池，中间不会产生停顿，真正做到“零切换”时间，使其对控制器的供电足够稳定；

<!--[if !supportLists]-->3）       <!--[endif]-->直流输出的干扰相对较小，不易引起控制器的错误关断或其它误动作；

<!--[if !supportLists]-->4）       <!--[endif]-->不仅其附带电池体积小，而且整个供电系统的体积总和也十分小巧，放置在狭窄的晶炉柜内非常合适，降低了接线的复杂度，免除了不必要的安装麻烦。

<!--[if !supportLists]-->4.  <!--[endif]-->普尔世电源的综合优势

在本案例中，普尔世的直流不间断冗余系统还具有一些特的优势，因此也为用户带来了多的便利。

4.1稳定的UPS输出电压

通常的直流不间断电源在缓冲模式（即电网断电由电池供电的状态）下，输出电压会随着电池的放电而降低，整个放电过程中电压变化可能过几伏，在后的约五分之一时间里的电压还可能20伏（如下图5），并且也无法很好的满足负载的峰值电流需求。而根据工业控制器标准（PLC标准）EN 61131-2，要求工业控制器可耐受的电压暂降不得过10ms，电压能降到20.4Vdc，因此普通的电池如长期未经维修或换，可能无法起到的作用。

基于这个原因，普尔世特别在技术方面设计做到了在缓冲模式下的直流不间断电源UB10.241能够输出稳定的电压，保持恒定的输出电压22. 5V（如图6），同时具有4秒内的50％额外功率，即在保持电压的条件下，可以输出150％的额定电流，使负载能够正常工作，尤其是像晶炉控制器这样关键的重要负载。

4.2的电池管理技术

普尔世的电池管理技术能够避免电池过充、欠充或深度放电，有效地延长电池的使用寿命。

熟悉电池管理的人都知道，在一定环境温度下，电池有一定的满充电压，与该满充电压一致时，电池可以达到长的使用寿命。传统的双电池串联充电方案由于电池特性不尽相同，很造成其中某一电池的过充或欠充（如图7）。而普尔世电源的DC UPS有的单电池供电方案，只需要对单个电池充电和管理（如图8），能准确地监测充电截止电压以保护电池，延长其使用寿命，为用户节约大量维护及换的成本。

另外，普尔世DC UPS可以根据现场的环境温度设定满充电压，电池相应被充电至该电压，保证电池优的使用寿命。尽管如此，普尔世DC UPS也可以选配其它厂家电池，用户不会因此受到电池限制的困扰。

4.3 强大的自身保护能力

普尔世电源产品都有很强的过载能力以及保护能力。例如，普尔世电源具有短路保护，过温保护，过载保护和过压保护等能力。DC UPS除此之外还具有电池性反向保护，错误电池电压保护，电池深度放电保护的功能。其中输出过压保护能预防对负载产生大电压冲击，保护负载免受伤害，尤其是控制器等关键负载。因此，不仅能够保证电源本身的使用寿命，对用户方的设备和操作人员亦可进行全方面的保护。

4.4 的电源综合特性

在市场上以产品特点“简约、强劲、稳健、”而著称的普尔世电源，其优势还在于其电源本身高技术含量的综合性能。以本案例中的CS10.244为例：其重量仅为700g，转换效率达到91.3%（输入230V AC，输出24V，10A）；为重要的是它以60*124*117 mm的灵巧尺寸，不仅能够顺利地置入狭窄的晶炉控制柜，降低接线的复杂度，甚至还节省出多的空间；其特而的系统散热可以增强内部零件的使用寿命，提高产品的转换效率与性，从电能利用率和后期维护角度为客户节约了不容忽视的成本；它本身过15年（输入230V，输出24V，10A，环境温度为25℃）的预期使用寿命，又能够大大增加了用户换的周期。此外，CS10.244的使用环境温度为0℃—70℃，60℃以上才需要适当降额。综合看来它是一款足以适应各种恶劣复杂应用环境的高电源产品。

总结

普尔世电源的技术，高性，率，强大的输出能力，配套电池的命，快捷的换维修时效，的服务不但能为客户带来稳定的电力输出，的可用性以及方便的后期维护性，也为客户带来了满意的使用效果。

普尔世电源是一家生产DIN导轨式工控电源的德国公司，在导轨式工控电源市场具有的生产研发技术和的市场份额。在中国的产业升级和出口复苏的大环境下，作为世界公认的工控电源领域的技术，普尔世电源时刻密切关注国内整体行业的走向，并全力支持国内的工控行业的技术升级。