西門子6ES7321-1CH20-0AA0

LC200.300.400.S1200.S1500.ET200.Smart200，6SE70變頻器.70備件.6SY7000/7010.C98面板，6RA70/28/24直流調速器，6XV電纜，6EP電源，3RW30/40/44軟啟動器，6AV人機觸摸屏，LOGO!，6SL系列G110.G120.S120.V10.V20，MM440/430/420變頻，6DR閥門定位器，7ML.7ME.7MF.7MH儀表儀器，6FC.6SN伺服數控，電機等西門子系列產品

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上海晉營自動化科技有限公司

 
  ：喬 靜
 
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我們建議使用熔斷器而不是小型斷路器，因為其具有更小的電壓降，并確保更好的保護。

一般分為兩種不同的連接類型：

• 串聯：
  該設施作為標準裝配到配電系統中的保護裝置進行保護。SPD 通過系統中所安裝生產裝置熔斷器進行保護。如果此熔斷器因 SPD 過載而脫扣，則生產裝置通過熔斷器或小型斷路器斷電。

DIN V VDE V 0100-354;

IEC 60364 -5-534

西門子6ES7321-1CH20-0AA0

建議的串聯zui大電纜長度

PAS = 等電位聯結條

• 并聯：
  保護裝置位于 SPD 的連接電纜中。如果小型斷路器或熔斷器脫扣，則保持生產裝置的電源。在此種情況下，我們建議使用一個信令裝置發送信號：過壓保護功能已經斷電，從而不再有效。

DIN V VDE V 0100-534 (適合 a, b ≤ 0.5 m);

IEC 60364-5-534（適合 a + b ≤ 0.5 m）；

CEI 81-8：2002-02（適合 a + b ≤ 0.5 m）；

建議的并聯zui大電纜長度 電 話：（同號）

PAS = 等電位聯結條

用戶的組態應考慮到相關技術規格中所規定的zui大容許放電器備用熔斷器值。

一般而言，串聯是優于并聯。此連接特別適合降低浪涌電流電纜上的附加電壓。

導線橫截面的外圍尺寸

不同導線橫截面（Lq 1 到 Lq 3）必須根據小型斷路器或熔斷器的額定電流進行界定尺寸。

串聯

a）通過小型斷路器的 SPD 保護

a）通過熔斷器的 SPD 保護

并聯

a）通過小型斷路器的 SPD 保護

a）通過熔斷器的 SPD 保護

通過下面的方法進行速度測量：
1) 由于一個掃描周期固定為1 цs，在程序中利用內部變量可以生成一個頻率為500KHZ
的脈沖。
2) 使用*個光柵觸發計數器計數，信號源為500KHZ的脈沖。
3) 使用第二個光柵停止計數器計數。
4) 讀出計數值并轉換為速度值。

使用FM352-5測量兩個光柵間的瞬時速度zui高可以達到300km/hr，精度小于0.1% (<5 µs)。使用FM350-1模塊利用內部1MHZ的脈沖以及集成的輸入也可以進行速度測量，但是FM352-5可以進行多路測量并且可以進行簡單編程。

可插在 SCHUKO 插座中的 3 型浪涌保護器用于防止電子負載受到電源中過電壓的影響。

不過，過電壓不是只通過電源電纜而到達負載的。 通過 TAE、ISDN/RDS 和 RJ12 連接的電信設備、帶有天線接口的電視或收音機或者衛星無線電連接都進一步與一個電源系統相連，它們也可將過電壓傳遞給各種設備。

優勢

• 所有 3 型浪涌保護器都安裝有一個 LED，可進行狀態和故障指示。
• 保護電路連續得到熱量監視。這可確保操作員的連續安全操作。

PAS = 等電位聯結條

對于類型 3 避雷器，一般使用以下導體截面積：

• 剛性：高達 4 mm2
• 柔性：高達 2.5 mm2。
• 6ES7 331-7KF02-0AB0 模擬量輸入模塊(8路，多種信號)

6ES7 331-7KF02-9AJ0 模擬量輸入模塊(8路，多種信號)         (6ES7 331-7KF02-0AB0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)

6ES7 331-7KB02-0AB0 模擬量輸入模塊(2路，多種信號)

6ES7 331-7KB02-9AJ0 模擬量輸入模塊(2路，多種信號)         (6ES7 331-7KB02-0AB0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)

6ES7 331-7NF00-0AB0 模擬量輸入模塊(8路，15位精度)

6ES7 331-7NF00-9AM0 模擬量輸入模塊(8路，15位精度)         (6ES7 331-7NF00-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0)

6ES7 331-7NF10-0AB0 模擬量輸入模塊(8路，15位精度)4通道模式

6ES7 331-7HF01-0AB0 模擬量輸入模塊(8路，14位精度，快速)

6ES7 331-1KF02-0AB0 模擬量輸入模塊(8路, 13位精度)

6ES7 331-1KF02-9AM0 模擬量輸入模塊(8路, 13位精度)           (6ES7 331-1KF02-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0)

6ES7 331-7PF01-0AB0 8路模擬量輸入,16位,熱電阻

6ES7 331-7PF01-9AM0 8路模擬量輸入,16位,熱電阻             (6ES7 331-7PF01-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0)

6ES7 331-7PF11-0AB0 8路模擬量輸入,16位,熱電偶

6ES7 331-7PF11-9AM0 8路模擬量輸入,16位,熱電偶             (6ES7 331-7PF01-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0) 
   電 話：（同號）

6ES7 332-5HD01-0AB0 模擬輸出模塊(4路) 

6ES7 332-5HD01-9AJ0 模擬輸出模塊(4路)                      (6ES7 332-5HD01-0AB0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)

6ES7 332-5HB01-0AB0 模擬輸出模塊(2路) 

6ES7 332-5HB01-9AJ0 模擬輸出模塊(2路)                     (6ES7 332-5HB01-0AB0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)

6ES7 332-5HF00-0AB0 模擬輸出模塊(8路) 

6ES7 332-5HF00-9AM0 模擬輸出模塊(8路)                          (6ES7 332-5HF00-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0)

6ES7 332-7ND02-0AB0 模擬量輸出模塊(4路，15位精度)

6ES7 334-0KE00-0AB0 模擬量輸入(4路RTD)/模擬量輸出（2路）

6ES7 334-0CE01-0AA0 模擬量輸入(4路)/模擬量輸出（2路）

產品信息：

現有性能范圍極寬的分級 CPU 系列，可用于組態控制器。          

產品范圍包括 7 種標準的 CPU、

7 種緊湊式 CPU、5 種故障防護型 CPU 以及 3 種工藝 CPU。

現有 CPU 的寬度僅 40mm

SIMATIC S7-300 是我們全集成自動化設計的一部分，是銷量zui大的控制器。

應用范圍

在*個實例中，SIMATIC S7-300 用于制造工藝中的創新性系統解決方案，特別是用于汽車工業，一般機械工程，特別是特殊機械制造和機器的連續生產 (OEM)，以及塑料加工、包裝行業、食品和飲料工業和加工工程

作為一種多用的自動化系統，S7-300 是那些需要靈活的設計以實現集中和本地組態的應用的理想解決方案。

對于由于環境條件限制需要特殊的堅固性的應用，我們可以提供SIPLUS 設備。

特別是在后期加工工藝上，S7-300 可以用于以下行業：

汽車工業

通用機械工程

特殊機器制造

系列機械工程，OEM

塑料加工

包裝行業

食品和飲料工業

加工工程

快速計數/fairs，可以直接訪問硬件計數器

簡單定位，直接控制 MICROMASTER 頻率靜態變頻器

帶有集成功能塊的 PID-Regulation

由于具有高處理速度，CPU 可以實現非常短的機器循環時間。

S7-300 系列 CPU 可以為各種應用提供合適的解決方案，客戶只需為特定任務實際需要的性能付款

S7-300 建立在模塊式的組態上，無需 I/O 模塊的插槽規則

現有豐富的模塊可用于集中組態和搭配 ET 200M 實現分布式組態。

集成的 PROFINET 接口可以實現控制器的簡單網絡化，與其它運行管理等級方便的進行數據交換

模塊寬度窄，可以實現緊湊式的模塊設計或者小型控制柜。

能夠把強大的 CPU 與工業以太網/PROFINET 接口、集成的工藝功能或故障防護設計集成在一起，從而避免附加投資。

設計

S7-300 可以實現空間節省和模塊式組態。除了模塊，只需要一條 DIN 安裝軌用于固定模塊并把它們旋轉到位。

這樣就實現了堅固而且具有 EMC 兼容性的設計。

隨用隨建式的背板總線可以通過簡單的插入附加的模塊和總線連接器進行擴展。S7-300 系列豐富的產品既可以用于集中擴展，也可用于構建帶有 ET 200M 的分布式結構；因此實現了經濟高效的備件控制。

擴展選件

如果自動化任務需要超過 8 個模塊，S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用擴展裝置 (EU) 擴展。中心架上zui多可以有 32 個模塊，每個擴展裝置上zui多 8 個。接口模塊 (IM) 可以同時處理各個機架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很寬，CC/EU 還可以相互間隔較長距離安裝（zui長 10m）。

在單層結構中，這可以實現 256 個 I/O 的zui大組態，在多層結構中zui多可以達到 1024 個 I/O。在帶有 PROFIBUS DP 的分布式組態中，可以有 65536 個 I/O 連接（zui多 125 個站點，如通過 IM153 連接的 ET200M）。插槽可自由編址，因此無需插槽規則。

S7-300 模塊種類豐富，還可以用在分布式自動化解決方案中。

與 S7-300 具有相同結構的 ET 200M I/O 系統通過接口模塊不僅可以連接到 PROFIBUS 上還可以連接到 PROFINET 上。

6 調試
由于FM352-5并行掃描以及應用于非常快的響應，以及FM352-5是門陣列，所以模塊并沒有預留程序調試接口，為了便于用戶對程序的調試，軟件提供了模擬調試功能(DEBUG)，模擬調試功能模式是通過調用FB30實現的，FM352-5模塊函數庫中的FB30為調試塊，當在CPU中調用FB30時，FM352-5模塊集成的輸入、輸出點由CPU接替控制，適合于調試階段程序模擬，FB30、FB31不能同時調用。FB30在OB1中的調用及參數賦值如圖13所示：

圖13 切換調試模式示例程序

與正常操作模式相比較，在行參上多出“APPFB”和“APPINSTDB”兩個參數，分別賦值應用的FB塊如FB3及FB3的背景數據塊DB(需要重新生成)，當M10.0為1時執行調試程序，應用程序的執行如同14所示：

圖14 調試程序執行流程

從圖14中可以看到FM352-5的CPU被旁通，應用程序被CPU直接調用。圖中紅色標識框中應在FM352-5執行的程序在調試模式下由CPU接替執行，數字標識的流程如下：
1) 在OB1中調用調試FB塊（interface FB），CPU將命令發送到調試FB塊，由調試
FB塊傳送到應用FB塊的背景數據塊DB中的CPU_OUT區。
2) 調試FB塊將FM352-5的輸入信號讀出。
3) 調試FB塊將讀出的輸入信號放入到應用FB塊背景數據塊DB中的MOD.INPUTS區。
4) 應用程序塊從背景數據塊中讀出輸入信號（包括命令信號）進行邏輯運算。
5) 將邏輯運算結果傳送到背景數據塊中。
6) 背景數據塊將CPU_in的數據讀到CPU中。
7) 背景數據塊將MOD.OUTPUTS的數據直接輸出到FM352-5模塊。
8) 調試FB塊將應用FB塊傳送的數據發送到CPU中。

7 存儲器的操作
在圖11中的第五步中，程序下載到MMC存儲卡中，每次FM352-5模塊再次上電，模塊將存儲于MMC卡中的程序復制到FPGA存儲器中，如果上電后復位MMC卡（操作如圖15所示），模塊也將重新復制MMC卡中的程序到FPGA中。

圖15 存儲器的復位

從MMC卡復制程序到FPGA中相當于重新連接邏輯單元和功能單元，模塊運行后MMC可以拔插而不會影響模塊的運行，但是模塊復位和再次上電時要再次復制程序而不能拔下MMC卡。
程序下載到模塊后，在MMC中生成系統數據SDB 32512（硬件配置與程序），通過PG或帶有MMC卡適配器的PC可以將程序上載上來，但是源代碼的保護，程序不能再次下載到其他MMC中，如果PC機上帶有源程序則沒有任何下載限制。

8 FM352-5的編程資源
前面介紹過FM352-5使用可編輯元件實現一些基本的邏輯門電路，所以模塊的編程資源是有限的，以份為單位共1200份，其中436份已被診斷或硬件配置占用，每個指令或多或少都需要占用編程資源，參考表8：

表8 指令占用FM352-5的編程資源

注意：
*號表示指令具有存儲功能，需要多項時鐘控制；_U表示沒有鎖存功能和存儲功能。

除此之外診斷和中斷也需要占用FM352-5的資源，參考表9：

表9 診斷和中斷占用FM352-5的資源

在編寫程序時需要注意使用指令的次數以避免超出FM352-5的限制，用戶程序在編譯時會提示所占資源的百分比，可以先編寫部分程序，根據容量提示優化程序。

9 FM352-5應用－測量速度
通過FM352-5的快速輸入信號可以測量物體的行走速度，例如汽車的瞬時速度如圖16所示：

圖16 速度測量

過電壓保護適配器

過壓保護裝置

過壓保護裝置：其主要組件構成火花間隙（放電路徑）的設備和/或電壓獨立型電阻器（壓敏變阻器、抑制器二極管）。過壓保護裝置用于保護其他電氣設備和電氣系統避免不可接受的高過壓，并建立等電位聯結。

過壓保護裝置應根據以下進行分類：

a）根據其應用：

• 電力系統中系統和裝置的過壓保護裝置
• 過壓保護裝置，用于信息系統裝置和生產裝置，可用于保護遠程通訊和信號處理系統中現代化電控裝置免受雷擊和其他瞬態過壓的直接和間接影響
• 接地系統或等電位聯結的火花間隙

b）根據其浪涌電流放電能力及其保護措施：

• 1 類避雷器，用于因對設施和設備保護直接或近距離沖擊而導致的影響
• 組合到一個部件中的類型 1 和類型 2 組合式避雷器，用于防止直接雷擊和近距離雷擊，以對裝置、設備和終端設備提供保護
• 1 類和 2 類浪涌放電器，用于遠距離沖擊、分斷過壓，以及用于設施、設備和終端設備保護的靜電放電。

浪涌放電器的分類要求

如果還考慮到生產裝置部分的相關絕緣電阻，雷電流和過壓保護才會有效。為此，不同過壓類別的耐受脈沖電壓應適應到適合 不同過壓保護裝置的zui高保護等級。

標準 IEC 60664-1（EN 60664-1）區分了低壓裝置的四種斬波耐電壓類別。特別是對于額定電壓 230/400 V 的低壓系統，以下類別適用：

避雷器和浪涌放電器的協調使用

實際上，不同要求類別的放電器是并行切換的。由于其不同工作特性、放電能力和保護任務，必須將不同放電器類型安裝到系統中，以便不超過具體裝置的公稱值，從而確保始終如一的保護。

為了實現后續連接，我們建議每隔 10 m 插入一個附加 2 類浪涌放電器。

為了確保浪涌電流是轉移到zui近的上游避雷器（如果存在浪涌電流可能使相應避雷器過載的危險），有必要將能量問題考慮在內。

這稱為“高能協調”，必須在 1 類和 2 類放電器以及 3 類放電器之間建立。

過去，這是通過去耦電抗器的費力昂貴安裝或足夠長電纜長度來實現的。然而，由于現代脫扣技術，這不再需要。

遵守電流放電能力

避雷器的以下電流放電能力數據表示放電器能夠自中斷、無需通過上游保護裝置（例如，熔斷器或小型斷路器）幫助消除該故障的zui大線路電流。殘余電流是由避雷器釋放雷電流所產生的短時短路引起的。因此，以下電流是短路電流，其頻率為 50 Hz。

如果生產裝置的zui大容許短路電流小于由 SPD 消除的zui大持續電流，無需上游保護裝置。如果不是此種情況，則需要一個熔斷器或小型斷路器。

帶小型斷路器和熔斷器的 SPD

小型斷路器或熔斷器應執行以下任務：

• 在過電流情況下保護 SPD 避免過載
• 確保生產裝置可用性
• 幫助抑制系統持續電流

因此，熔斷器或小型斷路器確保不超過 SPD 的zui大容許峰值電流 Ip max 和zui大容許能值 I2tmax。這可防止 SPD 損壞。