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S7-300系统电源设计探讨

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S7-300系统电源设计探讨


只看楼主 只看精华 2007-12-13 17:18:23
根据从业多年的经历,国内绝大多数工程师在设计S7-300系统的电源时,都将CPU的电源、模块工作电源、传感器电源等。我个人认为这是不对的,起码是欠妥的。理由如下:
1,CPU供电的可靠性应该更高些。
2,模块和传感器电源的工况和面对环境比CPU的复杂,前者工作电源出现故障的概率要高得多,因此有必要隔离前者电源故障对CPU的影响;
3,混为一体会使局部故障导致全局停机。
4,局部故障导致CPU停机,丧失了CPU提供的系统诊断能力。
... ...
仔细想,给CPU设置单独的电源还会带来其他便利和好处。虽然多付出几百块,综合考虑还是值得!很遗憾,或因眼界窄,在国内尚未发现有工程师单独设置CPU电源。
今天就此话题发帖,希望同行高人能参与讨论,以期相互间能分享成熟的设计思想,共同提高。

有见地的帖都将置精加分,以资鼓励。



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至圣

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只看楼主 只看精华 2007-12-13 19:25:27
我们公司以前设计都是用多个电源模块。
反而是我建议之下改用一个大容量的了。

微信公众号:PLC标准化编程,ZHO6371995
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只看楼主 只看精华 2007-12-13 21:43:49
我得建议是:
1.和CPU及通讯有关的,只要是电缆连接的应该采用一个24V开关电源,此时电源线,PE线,通讯线一起同向并行布线,可以走同一个线槽,而220VAC布线则不是那么方便。要求电源要有足够的容量,并且电源线要有足够的线径,防止线路压降过大。
2.对于I/O来说,宜尽量多的采取分电源,比如输入/输出分开,模拟量/开关量分开,大功率驱动与小信号电路分开等等,这样比较容易排故。如果采取大容量电源集中供电,也未尝不可,比如采用DC24直流UPS供电的系统,就不可能分很多个DC UPS供电,这时应考虑采用速熔分电源组,尽量分细,而且速熔的容量要合适,防止设备短路后短路电流只占电源容量的一小部分,结果电源没事儿,只相当于增加了一些负载,而故障设备因长时间短路而烧毁,甚至影响到其他部分的电路,如果没有分断电路,甚至很难判断故障点的具体位置。
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只看楼主 只看精华 2007-12-14 09:12:51
在我看来:电源一定要使用可靠的产品,我的项目中从来不使用国产电源,虽然便宜,但可靠性较差。试想,电源出现故障影响面太大!
我们常用的方法如下,个人认为比较可靠,可借鉴:
1。一般现场提供的AC(220V/380V)电源都是2路电源,1路厂用电 ,1路UPS供电,互为备用,可靠性非常的高;
2。控制柜当中使用双开关电源,即冗余配置;容量的考虑当然也要按照冗余的配置考虑,即正常运行的情况下,其中一个开关电源的容量就足以支撑整个系统;这样的配置可以保证供电的可靠性;
3。CPU的供电仍然采用PS系列的产品单独供电,因备板总线5V电压是开关电源所不能提供的。
4。模块的供电:一组分布式I/O一个空开(断路器)控制,每个模块使用熔丝端子控制,这样保证“组-单”之间的分别控制,成本也不高。
对于控制开关(断路器,熔丝端子等)的容量选择当然要考虑不能过大,但也不要过于接近理论值;过大会导致该跳得时候不跳,过于接近理论值会导致误动作。 

对于柜内布线,个人认为过多的考虑电缆,电线的走向不现实,而且一般距离较近,也没有强电,对于干扰来说可以忽略不计;而且可以考虑双絞接法,提高抗干扰能力。
但一定要保证良好的接地!静电因素还是要考虑的!
线径对应容量一定要考虑,且留有余量。
通讯电缆尽量使用带有屏蔽的,而且屏蔽要严格接地.

提醒:切记,电源一定要就近取,尤其是DC24V,取电距离不能过长,不然线损过大会导致压降过大,麻烦啊!

再者需要考虑的就是重要部件(如电源等)需要摆放的位置应该较高一些,防止误动,而且要考虑散热问题!
不以物喜,不以己悲; 达则兼济天下,穷则独善其身。
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只看楼主 只看精华 2007-12-14 11:23:36
我们的项目都是一些相对小的项目,系统设计时一般都是加一个隔离变压器(380V/200V),然后配一块大电源(24V)就全部搞定了,连PS307等这类的电源模块都不加,确实能用,但也确实出过问题(有一个温度传感器搭地了,导致整个系统故障)。查了很久才找到故障点,我认为我们的做法不好。
我个人喜欢在系统中加一个隔离变压器,然后PLC系统一块电源(专用),传感器和中间继电器一块电源,布线时动力线与信号线尽可能分开,模拟量的信号线、通讯线要屏蔽线接地。
24V电源都单独配一个空开。
 
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奇侠

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只看楼主 只看精华 2007-12-14 13:32:55
ps307可以省去,但要是400的话,PS绝对不能省去!
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奇侠

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只看楼主 只看精华 2007-12-14 14:12:56
目前我都是要求PLC、模块供电可以共用 但是仪表用电、继电器用电等采用另外的电源 以免短路等引起系统电源故障
怎么论坛改成这样了??
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侠圣

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只看楼主 只看精华 2007-12-15 09:12:09
我们的项目都是主柜内PS的电源就是供PLC和其模块,外界的分站才用每个分站是用一个电源模块的形式,出问题的机会很少.其实电源模块也多不了几个钱的,但是分开使用还是效果好的.
坚持每天都有新收获!
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只看楼主 只看精华 2007-12-17 21:23:36
感谢多位重量级的同行热忱参与精品奉献。

从提高系统可靠性和可诊断性,将CPU、输入、输出的电源分开设置,应该是优选的设计方案,当难以独立设置时,用快熔分离各功能单元也能实现相同的目的。只是独立设置电源时需要注意共地的问题。

以上为个人经验和观点,仅供参考,欢迎讨论。

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侠圣

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只看楼主 只看精华 2007-12-18 08:35:48
国产电源的可靠性也不差,毕竟开关电源没有任何技术含量,恰恰因为是开关电源,系统中加入隔离变倒是上上之策.
与人规矩,不与人巧!
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只看楼主 只看精华 2007-12-19 14:47:26
我觉得非常有必要分开,特别是对于规模较大的系统。我公司现用的I/O电源还有这样一种情况:多个SIEMENS 40A的开关并联使用,请教各位这样合理么?
多学多用
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yw
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只看楼主 只看精华 2007-12-19 19:38:14
相对小型的系统,电路简单明了,而且环境比较好(觉得将CPU、数字量模块和模拟量模块等供电电源分开主要是环境的原因。),完全可以统一一个电源模块供电(反对说国产电源不好的说法)。

大中型的系统,一般做法也是分开来设计比较多,毕竟分析和处理故障更加方便,增加支路快熔保护跟电源分开供电无关;版主支持分开供电,主要是CPU供电最重要的原则。
Q群: 198412729
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奇侠

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只看楼主 只看精华 2007-12-20 15:47:20
quote:以下是引用冰凌在2007-12-19 14:47:26的发言:
我觉得非常有必要分开,特别是对于规模较大的系统。我公司现用的I/O电源还有这样一种情况:多个SIEMENS 40A的开关并联使用,请教各位这样合理么?


合理,而且可靠性更高!但要考虑容量问题,而且还有并联后的压差问题!新型的SITOP电源支持并联,但数量不能多于8个;有A,B两个拨码开关,A设置并联,B设置过载保护;
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侠圣

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只看楼主 只看精华 2007-12-21 09:09:40
一般是CPU和模块内部供电用一路电源,外部IO和传感器用一路电源,但输入与输出用隔离开关分开。分布式网络从站用独立的电源,接地要做好。一般分布式网络站点距离都比较长,用一个24v电源供电不单存在压降的问题,线路传输过程中的干扰也可能造成电压的波动,引发故障。这种情况在新设备中可能很少出现,但设备用了几年以后,就会逐渐出现了。
没有
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游侠

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只看楼主 只看精华 2007-12-21 16:08:30
做一点补充,分布式通讯情况下,CPU,变频器,IM153等所有逻辑接地点(背板和导轨)应用至少16平方线连在一起,尤其是当通讯部件的地点距离远,工厂钢结构连接不明确时
有容乃大
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侠士

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只看楼主 只看精华 2007-12-25 14:30:17
通过看帖子,下次设计时
1、CPU电源PS单独供电
2、输出模块加快熔PS供电
3、输入模块单独供电
4、继电器控制输出的阀单独供电。
还想问问大侠:110MA的电磁阀2。5W能否用普通电源最小电流400MA的电源带。
分享是一种快乐
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游民

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只看楼主 只看精华 2007-12-25 16:53:16
我这里CPU电源都是单独配置的哦。
 
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侠士

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只看楼主 只看精华 2007-12-25 17:08:47
个人认为CPU单独用一个电源供电比较妥当,其它的输入和输出用另外的电源,西门子的PS307当然好,另外国产的朝阳电源性能也不错,10来年了从来没有出过问题
 
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游侠

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只看楼主 只看精华 2007-12-26 09:26:01
朝阳电源价格是一般的一倍,都赶上进口的了
记得刚开始参加工作的时候.问经理为什么要用那么多电源不直接用一个
他回答我客户要求,问他为什么/他说客户有钱
我知道别人的知识不愿意透漏.
虽然我早已经知道什么原因.但是还是很感谢你们的无私

我喜欢天天沉浸在项目中,不喜欢坐着喝茶。
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新手

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只看楼主 只看精华 2007-12-26 10:12:52
关于通讯线,类似PROFIBUS的总线,我认为即使全部是24V的信号电供电的也最好不要一起平行布线.通用车身车间通讯线就是单独穿管走一路的.这样更加稳妥一点.不会发生PROFIBUS下的NODE连接通讯干扰而断开停机的故障.
 
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