西門子s7-400電源模塊6ES7405-0RA01-0AA0

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德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等

SIEMENS上海翰粵自動化系統(tǒng)有限公司

SIEMENS西門子

上海翰粵專業(yè)代理西門子（工控產(chǎn)品）價格從優(yōu)！歡迎您來電詢價

：瞿曉明（）

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24銷售技術(shù)：

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：132-4375-156

Overview

S7 控制器中的高級控制器

高級控制器尤其適用于具有中等和較高復(fù)雜程度的應(yīng)用。SIMATIC S7-1500 ActiveX Control 是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC 的*后續(xù)產(chǎn)品

S7-400 控制器，未來工廠的標(biāo)準(zhǔn)控制器 – *的性能和創(chuàng)新的設(shè)計與操作方式產(chǎn)生令人信服的結(jié)果。具有模塊化擴(kuò)展能力的 SIMATIC S7 控制器具有*兼容性，免維護(hù)且可以擴(kuò)展，當(dāng)然也能在 TIA 博途中進(jìn)行組態(tài)。它們是任何自動化任務(wù)的理想解決方案。

產(chǎn)品目錄 ST 70：

您也可在產(chǎn)品目錄 ST 70 中了解到有關(guān) SIMATIC S7 的信息：

Area of application西門子s7-400電源模塊6ES7405-0RA01-0AA0

目前，PLC 不僅可以執(zhí)行開環(huán)控制，而且還可以執(zhí)行

• 閉環(huán)控制、
• 定位、
• 計數(shù)、比例控制、
• 閥門控制以及其它功能。

為此，西門子公司開發(fā)了各種智能型 I/O 模板。 它們均為微處理器控制，能夠*獨立地執(zhí)行時間要求苛刻的控制任務(wù)，并可直接通過其輸入/輸出通道連接到過程控制。 避免了對 CPU 的額外負(fù)擔(dān)。

分布式 I/O

在連接遠(yuǎn)距離分布的過程與 I/O 模板時，其布線往往非常復(fù)雜，而且極易造成故障。 若需要一個模塊化的靈活自動化系統(tǒng)，我們還是建議使用分布式 I/O 系統(tǒng)：

• 使用分布式 I/O 系統(tǒng) ET 200，即可從距離遠(yuǎn)達(dá) 23km 的過程站遠(yuǎn)程操控遠(yuǎn)程 I/O 設(shè)備、小型控制系統(tǒng)以及大量現(xiàn)場設(shè)備。設(shè)備之間通過快速現(xiàn)場總線 PROFIBUS-DP 連接，符合標(biāo)準(zhǔn) EN 50 170。

編程器，軟件

SIMATIC^® 系列產(chǎn)品提供有一種精心打造的全面編程器解決方案，包括從經(jīng)濟(jì)的便攜式編程器，到功能強(qiáng)大的臺式編程器。

同時，我們還提供與之相匹配的應(yīng)用軟件。 所適用的操作系統(tǒng)：

• Windows 95/98/NT 或業(yè)已驗證的 SIMATIC^® 軟件以及適用于所有 PC 的應(yīng)用程序
• 并且，通過西門子 STEP^® 7 軟件，可快速、便捷地對控制器進(jìn)行編程。 使用同一種軟件，即可進(jìn)行歸檔和測試。

工控機(jī)

堅固、可靠的 SIMATIC^® 系列工控機(jī)，非常適用于機(jī)器數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)的采集、處理和歸檔，物流和制造工序的操作員控制和可視化，以及過程控制任務(wù)。

HMI

自動化控制過程越復(fù)雜，準(zhǔn)確適配的“人機(jī)溝通”功能就越顯重要。

源自西門子的 SIMATIC HMI^® 設(shè)備即可提供適用于此類各種任務(wù)的解決方案。

開放式通訊

任何制造系統(tǒng)的生產(chǎn)效率在很大程度上取決于所用控制系統(tǒng)的靈活性。 雖然分布式控制可增加靈活性，但也意味著需要高性能的設(shè)備用于相互之間以及與主控 PC 之間的數(shù)據(jù)交換。

SIMATIC^® 為此提供有兩種解決方案：

• CPU - CPU 點對點連接或通過通訊處理器的點對點連接，這種方式可鏈接節(jié)點有限
• 通過工業(yè)以太網(wǎng)或 PROFIBUS 局域網(wǎng)的通訊，這種方式可鏈接大量的可編程控制器。

服務(wù)

源自西門子的品質(zhì)服務(wù)，例如全面的咨詢、可靠的維護(hù)和保養(yǎng)以及相關(guān)培訓(xùn)服務(wù)，將幫助用戶充分實現(xiàn) SIMATIC^® 的所有性能。

電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器，其特點是可為集成電路（ASIC）、數(shù)字信號處理器 (DSP)、微處理器、存儲器、現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。一般來說，這類模塊稱為負(fù)載點 (POL) 電源供應(yīng)系統(tǒng)或使用點電源供應(yīng)系統(tǒng) (PUPS)。由于模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點甚多，因此模塊電源廣泛用于交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天等。

中文名

電源模塊

外文名

Power module

目錄

1. 1 概述
2. 2 直流斬波
3. 3 變換
4. 4 電流選擇
5. 5 保護(hù)電路

1. 6 幾大指標(biāo)
2. 7 分類
3. ? 綠色電源模塊
4. ? 開關(guān)電源模塊
5. ? 變換器
6. ? UPS

1. ? 變頻器電源
2. ? 焊機(jī)電源模塊
3. ? 直流電源模塊
4. ? 濾波器
5. ? 供電系統(tǒng)
6. 8 設(shè)計方法

概述

編輯

一般來說，這類模塊稱為負(fù)載點 (POL) 電源供應(yīng)系統(tǒng)或使用點電源供應(yīng)系統(tǒng) (PUPS)。由于模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點甚多，因此模塊電源廣泛用于交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天等。

尤其近幾年由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展和分布式供電系統(tǒng)的不斷推廣,模塊電源的增幅已經(jīng)超出了一次電源。模塊電源具有隔離作用，抗*力強(qiáng)，自帶保護(hù)功能，便于集成。隨著半導(dǎo)體工藝、封裝技術(shù)和高頻軟開關(guān)的大量使用,模塊電源功率密度越來越大,轉(zhuǎn)換效率越來越高,應(yīng)用也越來越簡單。

人們在開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域是邊開發(fā)相關(guān)的電力電子器件，邊開發(fā)開關(guān)變頻技術(shù)，兩者相互促進(jìn)推動著開關(guān)電源每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關(guān)電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，DC/DC變換器現(xiàn)已實現(xiàn)模塊化，且設(shè)計技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化，并已得到用戶的認(rèn)可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進(jìn)程中，遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問題。以下分別對兩類開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和特性作以闡述

直流斬波

編輯

DC/DC變換是將可變的直流電壓變換成固定的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式Ts不變，改變ton(通用)，二是頻率調(diào)制（

（1）Buck電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓U0小于輸入電壓Ui，極性相同。

（2）Boost電路——升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于輸入電壓Ui，極性相同。

（3）Buck－Boost電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電感傳輸。

（4）Cuk電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電容傳輸。還有Sepic、Zeta電路。

上述為非隔離型DC-DC變換器電路，隔離型DC-DC變換器有正激電路、反激電路、半橋電路、全橋電路、推挽電路。

當(dāng)今軟開關(guān)技術(shù)使得DC/DC發(fā)生了質(zhì)的飛躍，美國VICOR公司設(shè)計制造的多種ECI軟開關(guān)DC/DC變換器，其zui大輸出功率有300W、600W、800W等，相應(yīng)的功率密度為(6.2、10、17)W/cm3，效率為（80～90）%。日本TDK-Lambda公司推出的一種采用軟開關(guān)技術(shù)的高頻開關(guān)電源模塊RM系列，其開關(guān)頻率為（200～300)kHz，功率密度已達(dá)到27W/cm3，采用同步整流器（MOSFET代替肖特基二極管），使整個電路效率提高到90%。

變換

編輯

AC/DC變換是將交流變換為直流，其功率流向可以是雙向的，功率流由電源流向負(fù)載的稱為“整流”，功率流由負(fù)載返回電源的稱為“有源逆變”。AC/DC變換器輸入為50/60Hz的交流電，因必須經(jīng)整流、濾波，因此體積相對較大的濾波電容器是*的，同時因遇到安全標(biāo)準(zhǔn)（如UL、CCEE等）及EMC指令的限制（如IEC、、FCC、CSA），交流輸入側(cè)必須加EMC濾波及使用符合安全標(biāo)準(zhǔn)的元件，這樣就限制AC/DC電源體積的小型化，另外，由于內(nèi)部的高頻、高壓、大電流開關(guān)動作，使得解決EMC電磁兼容問題難度加大，也就對內(nèi)部高密度安裝電路設(shè)計提出了很高的要求，由于同樣的原因，高電壓、大電流開關(guān)使得電源工作損耗增大，限制了AC/DC變換器模塊化的進(jìn)程，因此必須采用電源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法才能使其工作效率達(dá)到一定的滿意程度。

AC/DC變換按電路的接線方式可分為，半波電路、全波電路。按電源相數(shù)可分為，單相、三相、多相。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。

開關(guān)電源的選用

開關(guān)電源在輸入抗干擾性能上，由于其自身電路結(jié)構(gòu)的特點（多級串聯(lián)），一般的輸入干擾如浪涌電壓很難通過，在輸出電壓穩(wěn)定度這一技術(shù)指標(biāo)上與線性電源相比具有較大的優(yōu)勢，其輸出電壓穩(wěn)定度可達(dá)(0.5～1）%。開關(guān)電源模塊作為一種電力電子集成器件，在選用中應(yīng)注意以下幾點：

電流選擇

編輯

因開關(guān)電源工作效率高，一般可達(dá)到80%以上，故在其輸出電流的選擇上，應(yīng)準(zhǔn)確測量或計算用電設(shè)備的zui大吸收電流，以使被選用的開關(guān)電源具有高的性能價格比，通常輸出計算公式為：

Is=KIf

式中：Is—開關(guān)電源的額定輸出電流；

If—用電設(shè)備的zui大吸收電流；

K—裕量系數(shù)，一般取1.5～1.8；

保護(hù)電路

編輯

開關(guān)電源在設(shè)計中必須具有過流、過熱、短路等保護(hù)功能，故在設(shè)計時應(yīng)*保護(hù)功能齊備的開關(guān)電源模塊，并且其保護(hù)電路的技術(shù)參數(shù)應(yīng)與用電設(shè)備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設(shè)備或開關(guān)電源。

幾大指標(biāo)

編輯

功率 P=UI,是輸出電壓和輸出電流的乘積。

輸入電壓分交流輸入和直流輸入2種。

輸出電壓一般是直流輸出，但也有交流輸出的。

工作溫度

隔離電壓：隔離就是將輸出與輸入進(jìn)行電路上的分離。有以下幾個作用：

一，電流變換；

二，為了防止輸入輸出相互干擾；

三，輸入輸出電路的信號特性相差太大，比如用弱信號控制強(qiáng)電的設(shè)備

封裝尺寸有插針，貼片的，和螺旋。

輸出有單路輸出，雙路輸出及多路輸出。電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器，其特點是可為集成電路（ASIC）、數(shù)字信號處理器(DSP)、微處理器、存儲器、現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。一般來說，這類模塊稱為負(fù)載點(POL) 電源供應(yīng)系統(tǒng)或使用點電源供應(yīng)系統(tǒng)(PUPS)。由于模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點甚多， 因此模塊電源廣泛用于交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動通訊、 微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天等。

分類

編輯

按現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域，我們把電源模塊劃分如下：

綠色電源模塊

高速發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會,同時也促進(jìn)了電源模塊技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代,計算機(jī)全面采用了開關(guān)電源,*完成計算機(jī)電源換代。接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)入了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。

計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源模塊。綠色電腦泛指對環(huán)境無害的個人電腦和相關(guān)產(chǎn)品，綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源,根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)署l992年6月17日“能源之星"計劃規(guī)定,桌上型個人電腦或相關(guān)的外圍設(shè)備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目 前效率為75%的200瓦開關(guān)電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。

開關(guān)電源模塊

通信業(yè)的迅速發(fā)展*的推動了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網(wǎng)變換成標(biāo)稱值為48V的直流電源。當(dāng)前在程控交換機(jī)用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關(guān)電源取代,高頻開關(guān)電源(也稱為開關(guān)型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi),實現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開關(guān)整流器的功率容量不斷擴(kuò)大,單機(jī)容量己從48V/12.5A、48V/20A擴(kuò)大到48V/200A、48V/400A。

因通信設(shè)備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統(tǒng)中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護(hù),且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標(biāo)準(zhǔn)控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

變換器

DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能,并同時收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源), 同時還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。

通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術(shù),開關(guān)頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開關(guān)頻率和采用新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),當(dāng)前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)技術(shù)的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。

Overview

• 10 種不同 CPU，用于 S7-400
• 4 種 CPU，用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
• 3 個故障安全 CPU，可用于 S7-400F
• 具有不同的性能等級，滿足不同的應(yīng)用領(lǐng)域

西門子電源模塊6ES7405-0KA02-0AA0Area of application

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU：

• CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
  用于中等性能的小型工廠。
• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
  用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規(guī)模工廠。
• CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
  在性能范圍內(nèi)具有較高要求的工廠。
• CPU 417-4 DP：
  在性能范圍內(nèi)具有極嚴(yán)格要求的工廠。
• CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：
  用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
• CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：
  用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有較高安全要求的工廠。

Design

所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。

前面板上有：

• LED指示燈: 
  用于狀態(tài)和故障指示。
• 波動開關(guān)： 
  用于選擇運(yùn)行模式。
• 存儲器卡插槽（擴(kuò)展裝載存儲器）
• 組合 MPI/DP 端口。
• 內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
• 電池插座： 
  用于后備電池的外部供電。

除 CPU 412-1 處理器外，所有 CPU 具有：

• PROFIBUS DP 接口: 
  用于連接分布式 I/O。根據(jù)組態(tài)的不同，也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個模板有一個雙口的 PROFINET 接口。

CPU 還具有：

• PROFIBUS DP 接口模板備用插槽： 
  用于鏈接其他 DP 網(wǎng)絡(luò)。

此外，CPU 按照其性能進(jìn)行分級：例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時間。

西門子電源模塊6ES7405-0KA02-0AA0Functions

存儲器概念

所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲器。工作存儲器的細(xì)分可將性能提高一倍。當(dāng)一個標(biāo)準(zhǔn)處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時，S7-400 處理器可在一個循環(huán)周期中同時訪問代碼存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。因此，數(shù)據(jù)總線和代碼總線也是獨立的。工作存儲器的容量取決于從精細(xì)分級的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。

對于小型和中等程序，集成式負(fù)載內(nèi)存 (RAM) 就足夠了。對于較大的程序，可通過插入內(nèi)存卡來增加裝載內(nèi)存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進(jìn)行*性存儲。

塊加密

相關(guān)功能 (FC) 和 功能塊 (FB) 可以加密的方式存儲于 CPU 以保護(hù)專門知識應(yīng)用。

Overview

• 用于SIMATIC S70-400的電源
• 將交流電壓或直流電壓轉(zhuǎn)換為所需的5V和24V工作電壓
• 輸出電流：4A、10A和20A
• 此外:
  • SIPLUS 電源 6AG1 405-0KA02-2AA0,溫度范圍 -25 至 +60 °C, 用于中等負(fù)載 (例如,氯/硫空氣中使用). 技術(shù)規(guī)范類似于 6ES7 405-0KA02-0AA0
  • SIPLUS 電源 6AG1 407-0KA02-4AA0, 用于中等負(fù)載 (例如,氯/硫空氣中使用). 技術(shù)規(guī)范類似于 6ES7 407-0KA02-0AA0
  • SIPLUS 電源 6AG1 407-0KR02-4AA0, 用于中等負(fù)載 (例如,氯/硫空氣中使用). 技術(shù)規(guī)范類似于 6ES7 407-0KR02-0AA0

Area of application

電源通過背板總線向 S7-400 模塊提供 5V DC 和 24V DC 工作電壓。

電源可提供85到264V的交流電壓和19.2到300V的直流電壓。

每個機(jī)架需要一個電源模塊。
例外：
利用帶有電流傳輸?shù)慕涌冢?控制器中的電源模塊也向擴(kuò)展單元中的所有模塊供電。

傳感器和執(zhí)行器用的負(fù)載電壓必須單獨提供。

此外，還有為標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)和故障安全型 H 系統(tǒng)供電的電源（冗余電源）。

Design

電源模塊插在支架的zui左側(cè)（從插槽 1 開始）。根據(jù)不同型號，它們可占用插槽1到3。電源模塊是全封閉的，通過自然對流進(jìn)行冷卻。

模塊的前面包括：

• LED 顯示：
  LED 指示內(nèi)部故障、 5 V DC和24 V DC正確輸出電壓以及正確后備電池電壓。
• 故障確認(rèn)按鈕。
• 輸出電壓的通/斷開關(guān)。
• 后備電池的電池艙（電池）
• 電池監(jiān)視開關(guān)。
• 電源電壓選擇開關(guān)（不適用于多種電壓范圍）。
• 電源連接。

后備電池是選件，必須另外訂購。對于電流10 A及以上的電源，建議使用兩個后備電池。

Technical Specifications