6ES7131-6BF01-0AA0西门子ET200订货号

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在PLC控制系统输出中，开关量输出信号占的比重Zui大，如各种继电器/接触器、电磁阀/电磁铁的线圈输出、指示灯输出等。当负载较小时，一般都可用PLC的输出直接驱动，但对大电流负载需要经中间继电器进行转换，用中间继电器的触点进行驱动。

  为了提高系统的抗干扰能力与工作可靠性，在PLC输出接口电路中，通常也都采用光电隔离的措施，同时还设计有各种滤波电路，以消除干扰。PLC的输出连接通常采用接线端子的形式。

  PLC输出负载的电源原则上都需要外部提供，根据负载电源的类型与实际需要的驱动电流大小，可以选择不同类型的PLC输出形式。

  PLC输出电路的形式多种多样，各PLC生产厂家的产品、同一生产厂家的不同型号PLC甚至是同一型号PLC的不同模块，在内部具体电路的设计上可能都不尽相同，但基本工作原理与要求相同。

  从PLC的输出驱动形式上来说，主要有继电器触点输出、晶体管(或场效应晶体管)输出与双向晶闸管输出三种类型。

  继电器触点输出为交/直流通用驱动方式，输出驱动能力强(一般可以到2~10A)，使用较灵活，在实际应用中使用较普遍。但对在驱动DC12V或3mA以下的小电流、低电压负载时，触点接触性能将影响到输出的可靠性，宜采用直流晶体管输出。此外，当PLC驱动开关频率高的感性负载时，出于对触点使用寿命的考虑，宜采用双向晶闸管输出。

  晶体管输出主要用于直流执行元件的驱动，特别是PLC需要与系统中的其他控制装置进行电子信号连接时，晶体管输出可以大大减少输出延迟时间，提高信号处理速度与可靠性。

  双向晶闸管输出一般用于开关频率高、存在感性的交流执行元件的驱动，与继电器触点输出相比，它可以减少输出延迟时间，延长使用寿命。

  三种形式对外部电路的设计要求不同。

  (1) 继电器触点输出。继电器触点输出是PLC常用的输出形式。其主要优点是使用灵活，既可以用于驱动交流负载，也可以驱动直流负载；允许负载电压一般为AC250V/DC50V、电流2A以下。但在Siemens S7系列PLC中、负载电流Zui大可到10A，容量可达80~1000VA(取决于负载性质)。

  但是，继电器触点输出有使用寿命的限制(数十万次)，当开关频率高、负荷重或承受冲击电流时，触点寿命将显著降低。因此，通常不宜用来直接驱动电磁阀、制动器等大电流负载。此外，继电器输出受接触性能与响应时间(一般需要10ms左右)等方面的限制，不宜用于DCL2V或3mA以下的小电流、低电压的负载或高速输出。

  继电器触点输出的连接方式常用的有两种：一是每一输出点的触点均独立输出，即输出触点间完全隔离，无公共端；二是输出触点一端独立，另一端由若干输出接点共用(见图5-17)，公共端为L 。

  图5-17 触点输出与外部的连接

  继电器触点输出与外部的连接较自由，对电压的类型、极性无特殊要求，即使对于使用公共端的输出也只需“统一”即可。

  当连接感性负载时，为了延长触点使用寿命，对于直流驱动，通常应在负载两端加过电压抑制(续流)二极管；对于交流驱动，应在负载两端加RC抑制器。

  (2) 晶体管输出。晶体管输出的主要优点是响应时间快(一般在0.2ms以下)，使用寿命长。当PLC需要与系统其他控制装置进行电子线路连接时，采用品体管输出可以显著损高处理速度

  晶体管输出可以分NPN集电极开路输出与PNP集电极开路输出两种形式，分别如图5-18所示，这两种输出形式与外部的连接和继电器触点输出(见图5-17)基本相同，但要注意公共端的连接要求。

  由图5-18可见，两种晶体管输出形式公共端的连接区别在于：NPN集电极开路输出以OV作为输出公共端；PNP集电极开路输出以24V作为输出公共端。在S7系列PLC中，一般采用场效应品体管作为驱动元件，其连接方式与PNP集电极开路输出相同，其输出额定电流Zui大可达到5A。

  晶体管的驱动能力一般要小于继电器触点输出，允许负载电压一般为DC5~30V，允许的负载电流为0.2~0.5A。当晶体管输出用于驱动感性负载时，为了防止过电压冲击，应在负载两端加过电压抑制(续流)二极管，但在这种情况下应特别注意二极管的极性，防止极性错误引起的输出短路。

  (3) 双向晶闸管输出。双向晶闸管输出用于驱动交流负载，可以使交流电路实现“无触点通/断”，解决继电器触点的使用寿命问题。此外，双向品闸管输出的响应速度也比继电器触点输出的要高得多。

  双向晶闸管输出一般采用公共端连接的形式，每4～8点为一组，晶闸管的触发电路与PLC内部电路间采用光电耦合器件隔离。双向晶闸管输出驱动能力一般要小于继电器触点输出，允许负载电压一般为AC85~242V；单点输出电流在0.2~0.5A，当多点共用公共端时，每点的输出电流应相应减小(如单点驱动能力为0.3A 的双向晶闸管输出，在4点共用公共端时，Zui大允许输出为0.8A/4点)。

  图5-18 晶体管输出与外部的连接

  晶闸管的两端通常并联有RC过电压抑制器(通常为0.015μF/22Ω左右)，因此，与继电器触点输出不同，它在PLC输出OFF时，仍然有1~2mA的开路漏电流，所以对于小型继电器与微电流负载，可能会产生无法关断的现象。

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今天，不仅产品要具有可持续性和更加环保，生产制造过程中的能源效率也成为企业的竞争项目之一

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下面为您隆重介绍西门子现场层SINAMICS G120C变频器

SINAMICS G120C | SINAMICS家族的新成员

一体式变频器

集众多强大功能于一体

优点众多，设计dianfan

SINAMICS G120C变频器具有结构紧凑、高功率密度等优点。该变频器系列现有七种外形尺寸，功率范围从0.55 kW 到132kW (0.75 hp 到150 hp)。

SINAMICS G120C是一款真正全能的一体式变频器，可满足众多应用的需求，例如传送带、搅拌机、挤出机、水泵、风机、压缩机以及一些基本的物料处理机械等。

家族的强大成员

SINAMICS G120C是SINAMICS驱动家族的成员之一，

SINAMICS驱动家族可为每种应用提供的驱动解决方案，利用标准工具即可完成调试，而且操作便捷。

产品亮点

紧凑的结构 > 无论空间多么狭小，都能轻松安装

简便的调试和操作 > 直观的调试过程

的集成 > 可集成到自动化环境中

的技术功能 > 能效更高并且集成了安全功能

可靠的通讯 > 支持通用总线系统

全能型变频器胜任各种应用场合

不仅仅是紧凑…

SINAMICS G120C是一款真正全能的变频器，集结构紧凑、功率密度高和功能丰富这些优点于一体，能满足大量应用的需求，尤其适用于一些对转矩和转速控制精度要求较高的连续运动控制。

应用一览

泵、风机和压缩机

• 离心泵

• 轴流/径流风机

• 压缩机

传送

• 皮带输送机

• 滚轮输送机

• 链式输送机

• 跑步机

• 斗式输送机

处理

• 压榨机

• 混合机

• 揉捏机

• 压碎机

• 搅拌机

• 离心机

• 挤出机

• 回转炉

G120C的特性 用户受益

紧凑的结构 • 和同类变频器相比，外形尺寸FSAA 可多节省30%的安装空间

• 外形尺寸FSD-FSF：结构尤其紧凑，集成了直流电抗器

• 高功率密度：同等功率，尺寸更小

• 可并排紧密安装不降容

• 设计紧凑，需要占用的机柜空间更小，降低电气费用

• 可以安装在更小的机柜内，更加接近现场安装

• 多个SINAMICS G120C设备可无降容并排安装，空间要求更小

• 使用寿命更长，可靠性更高

• 外形尺寸FSD-FSF内置了直流电抗器，无需在加装进线电抗器简便的调试和操作

• 可以使用BOP-2、IOP-2 以及SD卡进行参数拷贝

• 优化的参数组

• 优化的调试过程

• 集成USB端口

• 配置简单

• 借助智能型操作面板（IOP-2）及其应用向导，标准应用可简单调试

• 直观的批量调试，省时、省力、省钱

• 简单快速的软件参数设置

• 运行和调试操作更简单

• 所有组件采用统一的硬件配置，大大简化了调试过程。变频器自动进入在线模式，可跨网络工作（路由器/远程维护的集成 • 全集成到 TIA Portal系统诊断中

• SINAMICS Startdrive，一种直观简单的变频器配置工具，和SIMATIC配合，可集成到TIAPortal中

• 采用TIA Portal 库方案

• 通用的数据管理

• 统一的端对端操作方案

• 配置过程

• 连贯的端对端驱动控制

• 集成的安全功能

• 可靠的系统诊断的技术功能 • 集成了标准安全功能Safe Torque Off（STO，安全转矩截止），可避免电机意外转动，并达到EN 61508 SIL 2 级以及EN ISO 13849 的 PL

d 第3类的相关安全要求。

• 高能效的无传感器矢量控制、自动弱磁控制、V/F ECO

• 集成安全功能Safe Torque Off（STO）经过认证，可免去外部组件，包括PROFIsafe

• 作为标准功能全集成在变频器中可靠的通讯 • 外形尺寸FSAA-FSC：PROFINET（PROFIEnergy /PROFISafe / PROFIdrive）、PROFIBUS、USS /

Modbus RTU、EtherNet / IP

• 外形尺寸 FSD-FSF：PROFINET（PROFIEnergy /PROFISafe/PROFIdrive）、USS/Modbus RTU、EtherNet/IP

• 支持通用总线系统

• 即插即用、使用灵活

• 提供24V电源选件，实现不间断通讯

• PROFINET通讯性能更高

• 支持PROFINET安全协议PROFISafe

• 支持PROFINET节能协议PROFIEnergy

• PROFIdrive，简单而快速的驱动通讯方案

为您量身定制，同时也能简单集成 –强大的软件工具支持

SINAMICS G120C变频器系列可以集成到现有的自动化环境中。

借助各种创新的软件工具，变频器的选型、调试和操作变得更简单、更可靠。得益于强大的智能软件支持

集成到自动化环境中 完整的运动控制解决方案

需要解决的任务：SIMATIC S7-1200 (TIA Portal）应通过PROFINET/PROFIBUS周期性地从SINAMICS G120C读写过程数据和控制数据，数据传送由标准的功能块实现，整个系统应设计为转速控制轴。

我们的解决方案：

一台SINAMICS G120C PN/G120C DP和一台SIMATIC S7-1212C相连。StartDrive选件包用于配置驱动将驱动集成到STEP 7中。

PROFINET适用的配置通过以太网/IP上传到驱动；PROFIBUS适用的配置USB上传到驱动。功能块的用途在于：

• 使用控制字来控制驱动并定义转速设定值

• 读取驱动状态字和转速实际值、电流实际值、转矩实际值和故障/号

• 读/写驱动参数，比如：驱动斜坡上升时间和下降时间

• 读取故障缓存

用户受益：

使用TIA Portal，可以采用标准方式来直观地为控制器和驱动编程。

和自动化平台的协作SINAMICS G120C 和 TIA

一种操作方案，多种益处

TIA Portal贯穿了自动化和数字化的全过程 — 从数字化规划阶段之初到一体的工程组态再到透明的运行过程。TIA Portal还可用于将SINAMICS G120C系列集成到自动化境中以及驱动的调试。得益于统一的操作方案以及用户友好的设计，集成过程直观易懂，而调试过程也极其简单、方便而。