Последовательность и технология монтажа системы управления

 

Для выбора профильной рейки (160(120), 483(450), 530(480), 830(780), 2000(1950) мм) рассчитаем общую длину для каждой из стоек.

Базовая стойка:

PS 307 2A      40x125x120

CPU 314         40x125x130

IM 365            40x125x120

DI x32            40x125x120

DI x32       40x125x120

DI x16            40х125х117

AI                   40x125x117

AI                   40x125x117

AI                   40x125x117

AI                   40x125x117

CP                  40x125x120

Общая длина: 440мм

Выбираем профильную рейку 483мм.

Стойка расширения:

PS              40x125x120

CPU                40x125x120

IM 365            40x125x120

AI                   40x125x117

AI                   40x125x117

DO x32           40x125x117

DO x32           40x125x117

AO x8             40x125x117

AO x8             40x125x117

SM                  40x125x120

SM                  40x125x120

Общая длина: 440мм

Выбираем профильную рейку 483мм.

В качестве стойки для S7-300 применяется профильная шина, на которую навешиваются все модули системы S7-300. Монтаж модулей будем выполнять горизонтально

При размещении модулей на нескольких стойках действуют следующие правила:

1 Интерфейсный модуль всегда занимает слот 3 и находится всегда слева от первого сигнального модуля.

2 На одной стойке может быть размещено не более 8 модулей.

3 Количество размещаемых модулей (SM, FM, CP) ограничено допустимым потреблением тока от задней шины, которое на один ряд не должно превышать 1,2 А.

Будем учитывать эти правила при монтаже системы. Модули монтируются в следующей последовательности:

а) для центральной стойки: 1 - PS, 2 - ЦПУ, 3 - IM, 4-11 – SM, FM, CP;

б) для стойки расширения: 1 – пустой или PS, 2 – пустой или CPU, 3 - IM, 4-11 – SM, FM, CP.

Монтаж начинается с профильной шины с помощью крепежных болтов. Монтируют её таким образом, чтобы оставалось достаточно места для монтажа и охлаждения модулей (не менее 40мм над и под модулями, не менее 20мм от крайних левой и правой точки). Далее модули навешиваются на профильную шину с помощью шинных соединителей. После монтажа необходимо назначить каждому модулю номер слота, таким образом, осуществляется маркировка модулей.

Если центральное устройство и устройство расширения соединяются через надлежащие интерфейсные модули (передающий IM и принимающий IM), нет необходимости выполнять специальные мероприятия по экранированию и заземлению.

Стоит обратить, однако, внимание на то, чтобы:

а) все стойки были соединены между собой проводниками с низким сопротивлением;

б) стойки в заземленной конструкции были заземлены по схеме «звезда»;

в) контактные пружины стоек были чистыми и не погнутыми и, тем самым, был обеспечен отвод токов помех.

Низкоомные соединения с землей уменьшают опасность удара электрическим током при коротком замыкании или неисправностях в системе. Соединения, имеющие низкое сопротивление (большую поверхность контакта), уменьшают воздействие помех на систему и излучение сигналов помех. Способствует этому также эффективное экранирование кабелей и устройств. При заземленном питании нейтральный провод сети заземлен. Простое замыкание на землю между токоведущим проводом и землей или заземленной частью установки ведет к срабатыванию механизмов защиты. Модули с гальванической развязкой применяются для:

а) всех цепей нагрузки переменного тока;

б) цепей нагрузки постоянного тока с раздельным опорным потенциалом.

 

Размещение системы управления. Планирование внутреннего пространства шкафа

 

Необходимо соблюдать размеры зазоров, чтобы обеспечить достаточное место для монтажа модулей и отвода выделяемого ими тепла. Для конструкций S7-300, размещенных на нескольких стойках, рисунок 12 показывает размеры зазоров между отдельными стойками, а также между соседними элементами оборудования, кабельными каналами, по отношению к стенкам шкафов и т.д. Ширина опорного элемента для экрана: а=80 мм

 

Рисунок 12 – Размер зазоров между отдельными стойками

 

S7-300 необходимо устанавливать в шкафах, если:

а) вы проектируете большую установку;

б) вы используете свои S7-300 в среде, подверженной действию помех или загрязнений;

в) для выполнения требований UL/CSA об установке в шкафах.

При выборе и расчете шкафов принимайте во внимание следующие критерии:

а) условия окружающей среды на месте установки шкафа;

б) требуемые монтажные зазоры для стоек (профильных шин);

в) общая мощность потерь содержащихся в шкафу компонентов.

Условия окружающей среды на месте установки шкафа (температура, влажность, пыль, химические вещества, опасность взрыва) определяют требуемый вид защиты (IP xx) шкафа.

Мощность потерь, которая может быть отведена из шкафа, зависит от его типа, температуры окружающей среды и размещения приборов в шкафу.

Чтобы определить размеры шкафа, пригодного для установки S7-300 необходимо принять во внимание следующие данные:

а) потребность в месте для стоек (профильных шин);

б) минимально допустимые зазоры между стойками и стенками шкафа;

в) минимально допустимые зазоры между стойками;

г) потребность в месте для кабельных каналов или вентиляторов;

д) положение продольных несущих ребер.

Рассчитаем рассеиваемую мощность компонентов для каждой корзины как сумму потребляемых мощностей.

 

P1 = 9,86+4+0,5+0,65+0,65+0,4+0,6+0,6+0,6+0,6+5,8 = 24,26 Вт

P2= 0,5+0,6+0,6+6,6+6,6+6+6=26,9 Вт

 

Таким образом, общая мощность потерь составляет 51,16 Вт.

 

Рисунок 13 - Отводимая мощность потерь

 

Исходя из незначительной мощности потерь и с учётом рисунка 13 выбираем шкаф с собственной конвекцией. Отвод тепла производится только через стенки шкафа, тепло скапливается в основном в верхней части.

На следующем рисунке показана диаграмма с ориентировочными значениями для допустимых температур окружающей среды шкафа с размерами 600 x 600 x 2000 мм в зависимости от мощности потерь. Эти значения соответствуют действительности только при соблюдении предписанных зазоров и монтажных размеров для стоек (профильных шин).