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更新时间
2025-02-17 08:50

详细介绍

simatic s7-1500 plc 控制系统的硬件组成之负载电源与系统电源介绍


一个简单的控制系统包括cpu、输入/输出模块、通信模块以及hmi等。cpu采集输入模块信号进行处理,并将逻辑结果通过输出模块输出:同时可以通过通信接口将数据上传到hmi中进行数据管理,例如对过程数据的归档和查询,报警信息的记录等。


下面介绍simatic s7-1500 plc控制系统的硬件组成中的负载电源与系统电源 

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负载电源


 


负载电源(pm,powermodule)用于负载供电,通常是ac120/230v输入,dc24v输出,通过外部接线为模块(ps、cpu、im、i/o、cp)、传感器和执行器提供dc24v工作电源。负载电源不能通过背板总线向simatics7-1500 plc 以及分布式 i/o et200mp供电,所以也可以不安装在机架上,因此可以不在tia博途软件中配置。负载电源模块给cpu/im提供24v电源,cpu/im向背板总线供电。

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系统电源 

系统电源(ps,power supply)用于系统供电,通过背板总线向simatic s7-1500 plc及分布式i/o et200mp供电,所以必须安装在背板上。系统电源不能与机架分离安装,且必须在tia博途软件中进行配置。目前,可以使用的系统电源有4种                   

 


 


系统电源选择示例


 


可以根据现场电压类型和其他模块的功率损耗灵活地选择系统电源(ps)。simatic s7-1500 plc 中央机架和分布式i/o et 200mp使用相同的方式进行配置。一个机架上多可以插入32个模块(包括系统电源(ps)、cpu或接口模块im155-5)。可以插入多3个ps模块,通过系统电源(ps)模块内部的反向二极管划分不同的电源段。除系统电源(ps)向背板总线供电外,cpu或接口模块im155-5也可以向背板总线供电,这样配置更加灵活,下面通过几个示例进行详细介绍。                   

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机架上没有系统电源(ps)

如图3-1所示,cpu/im155-5的电源由负载电源(pm)或者其他dc24v提供,cpu/im 155-5向背板总线供电,但是功率有限(功率具体数值与cpu或接口模块的型号有关),且大只能连接12个模块(与模块种类有关)。如果需要连接更多的模块,需要增加系统电源ps。                   



 


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系统电源(ps)在cpu/im 155-5左边

如图3-2所示,有两种情况:种情况是cpu/im155-5电源端子没有连接dc24v电源,cpu和i/o模块都消耗系统电源(ps)的功率;第二种情况是cpu/im155-5电源端子连接dc24v电源,与系统电源(ps)同时一起向背板总线供电,这样向背板总线提供的总功率就是系统电源(ps)与cpu/im155-5输出功率之和,因此在第二种情况下可以连接更多的模块。





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系统电源(ps)在cpu/im 155-5右边 

如图3-3所示,由于系统电源(ps)内部带有反向二极管,cpu/im155-5的供电会被系统电源(ps)隔断,系统电源(ps)将向背板总线提供电源。这种情况下必须为cpu/im155-5提供dc24v电源,这样的配置方式虽然没有错误,但是没有意义。如果cpu/im155-5后面连接模块,功率不够时可以通过系统电源(ps)扩展,这样的配置与“系统电源(ps)在cpu/im155-5左边”的配置功能相同。



 

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插入多个系统电源(ps)

 

如图3-4所示,在机架上插入两个系统电源(ps)。插槽0~3的供电方式与“系统电源(ps)配置在cpu/im155-5左边的方式相同,有两种供电的可能性。插槽4的系统电源(ps)为插槽5、6的i/o模块供电。



  

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查看功率分配详细信息 

 

如果系统电源(ps)安装在插槽0,则功率分配的详细信息可在cpu/im155-5的属性中查看,如果ps安装在其他插槽,则功率分配的详细信息在系统电源(ps)属性中查看。例如图3-4中插槽4的系统电源(ps)功率分配如图3-5所示,两个i/o模块共消耗3.00w,还剩余23.00w。



   

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如何在系统中选择 pm 和 ps 

 

i/o模块和外部回路通常需要24v电源,通常在plc系统中选择pm,既便宜又方便,但是如果没有安装抑制感性负载冲击电压的释放回路,将对plc系统造成冲击,参考图3-6。cpu的m端与背板总线的逻辑地相连接,如果电源同时给cpu和感性负载供电,感性负载的反向电压将冲击系统的逻辑地,造成cpu系统的崩溃,这种情况下一定要安装释放回路(反向二极管),抑制反向电压。cpu可以单独使用一个pm,但是需要与系统其他部分做等电位的连接,减少电位差,通常的做法是接地,于是所有电源的m端都接地了,但是在高频的情况下,接地线的感抗增加,还是会冲击系统的逻辑地,推荐的方式是使用ps给 cpu 供电,使用 pm 给 i/o 和负载供电。


 


 



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