确定动态过载能力

功能概述

允许在运行时超过装置额定铭牌上指定的额定直流（大允许连续直流电流）。但是超过的程度和持续时间要受到特定的限制，这在下面进行详细说明。

过载电流的上限是 1.8 倍的额定直流电流。高过载持续时间取决于过载电流的时间特性，以及该装置的过载历史，还取决于具体的设备情况。

每次过载都必定跟随有欠载（过载相的负载电流小于额定直流电流）。一旦达到高允许过载持续时间，负载电流必须返回到至少值 ≤ 额定直流电流。

通过对电源部分进行热监视可以确定动态过载持续时间（I²t 监视）。I²t 监视使用实际负载电流的时间特性计算环境温度以上晶闸管损耗层温度上升的替代值的时间特性。在这种情况下，要把具体的设备特性（例如热阻和时间常数）加入到计算中。当转换器打开时，计算过程从初始值开始，该初始值在关断/线路供电故障之前确定。在设置参数时必须把环境条件（环境温度和安装高度）考虑进来。

计算获得的替代消耗层温度上升超过允许值时，I²t监视会发出响应。作为响应，有两种选择可以被参数化：

• 电枢电流设置值下降到额定直流电流报警，或
• 设备关机故障

可以禁用 I²t 监视功能。在这种情况下，电枢电流高限制为额定直流电流。

动态过载能力的组态

组态单包含以下信息：

• 长负载持续时间t_an从低温电源部分和指定恒定负载时算起，
• 长零电流间隔t_ab（长冷却时间）直到电源部分达到“低温”热状态，以及
• 极限特性的磁场，用于确定热稳定、过载间歇运行期间的过载能力（周期性工作循环）

备注：如果计算获得的替代损耗层温度上升不超过高允许值的 5%，则认为电源部分处于“低温”状态。该状态可以使用二进制可分配输出查询。

带过载间歇运行时具有极限特性的磁场结构

具有极限特性的磁场是指具有总持续时间 300s 的间歇过载运行的负载循环。这种负载循环包括两个时间部分——基本负载持续时间（电枢电流实际值 ≤ 额定直流电流）和过载持续时间（电枢电流实际值 ≥ 额定直流电流）。

每个极限特性会把一个特定装置的大基本负载电流表示成针对小负载持续时间（极限基本负载电流）的过载系数（极限基本负载电流，按额定直流电流的 a% 计算）。对于负载循环的剩余持续时间，大允许过载电流通过过载系数确定。如果对于所需的过载系数没有指定极限特性，则要遵守针对下一个高过载系数的极限特性。

极限特性的励磁对于 300s 负载循环有效。使用基本计算算法，负载循环可以长于或短于 300s 的负载循环持续时间组态。现在使用两个基本任务显示。

基本任务1 和 2 的特性举例

基本任务 1

• 已知：
  装置、循环持续时间、过载系数、过载持续时间
• 求：
  （小）基本负载持续时间和大基本负载电流

SINAMICS DC MASTER 装置的并联

SINAMICS DC MASTER 装置可以通过并联来增加额定功率。必须满足一下辅助条件：

在 CUD 上配备传输触发脉冲以及建立更高等级通讯所需的硬件和插头。

多可以并联 6 部设备。多部装置并联时，主装置应该放置在中间，以便信号连接方便。主从装置之间从总线到总线的长并联接口线长度：15 m。

同样，每部SINAMICS DC MASTER 装置需要独立的换相电抗器（u_K 小 2 %），以便平均分配电流。电抗器公差差异决定的电流分配。对于无降级（电流下降）运行，推荐公差 5% 或更好。

只允许具有相同额定直流电流的装置并联。
装置并联时，允许的输出电流为（维持辅助条件时）：

I_max = n × I_{N(SINAMICS DC MASTER)}

n = SINAMICS DC MASTER 装置的数量

冗余运行（“（n+m）运行”模式）

SINAMICS DC MASTER 装置还可以用在冗余配置中，作为特殊的并联运行模式。在此运行模式下，如果一台装置故障（例如电源部分的保险烧断），其他 SINAMICS DC MASTER 装置可以维持运行。正确组态好和互联好之后，电枢电路和励磁电路都可以冗余运行。

当一个装置故障时，其他SINAMICS DC MASTER 装置还可以正常运行、持续工作不会中断。在组态系统时，需要特别注意在冗余应用中，只须满足 n 个装置的额定功率（而不是 n+m 个装置）。

在发生故障时，主装置的功能会自动转移。这样一来，无论是主装置的电源部分故障还是从装置的电源部分故障，系统都会继续运行。（可以根据要求提供冗余运行时的 MTBF 数据。）

SINAMICS DC MASTER 装置并联时的电枢电路连接示意图

(1) 需要相同的 1U1/1V1/1W1 相序。

(2) 需要相同的 1C1/1D1 相序。

(3) 装置使用（8 针）屏蔽跳线（UTP CAT5 型，符合ANSI/EIA/TIA 568 标准）连接，与 PC 网络技术中使用的网线相同。可以直接从西门子购买标准的 5m 长线电缆（订货号：6RY1707-0AA08）。n 个装置并联需要 (n-1) 条电缆。必须激活连接在总线首端和末端所连接的装置/设备上的总线终端。

(4) 这些熔断器只能用在 850A 及以下的设备上。

(5) 只适用于 850A 及以下四象限运行的装置。

保护管和颈管的合适材料的选择

你的工作环境是否存在高温、高压和腐蚀性介质？或者是你要在快速流动的介质中进行温度测量？我们能够帮助您拥有正确的解决方案。您甚至可选择安装类型。无论是法兰型连接、螺纹密封套连接或焊接，对于我们都不成问题。

有以下可用的热电阻温度计：

• 烟气热电阻温度计
• 低压螺纹连接热电阻温度计
  • 无颈管
  • 带颈管
• 高压螺纹连接热电阻温度计
• 高压螺纹连接热电阻温度计
• 法兰连接热电阻温度计
• 热电阻温度计，用于潮湿房间

下面的温度变送器适合安装在连接头上：

• SITRANS TH100
• SITRANS TH200/TH300
• SITRANS TH400

下面的温度变送器适合安装在连接头上：

SITRANS TH100

可编程2线温度变送器（4-20 mA），无电气隔离，仅用于Pt100热电阻温度计

SITRANS TH200

可编程2线温度变送器（4-20 mA），电气隔离，用于热电阻温度计和热电偶元件

SITRANS TH300

带HART通讯功能的2线温度变送器（4-20 mA），电气隔离，用于热电阻温度计和热电偶元件

SITRANS TH400

带PROFIBUS-PA或会现场总线连接的温度变送器，电气隔离，用于热电阻温度计和热电偶元件

注：

• SITRANS TH100/TH200/TH300/TH400可安装入高位铰链式防护盖罩，或代替接线盒只有在高位铰链式防护盖罩中才可进行其它安装
• 如何使用了本质安全型温度传感器，则任何已安装的温度变送器也必须是本质安全型的。

在“温度变送器”中的对应产品中，可以找到有关变送器的详细信息。

SITRANS F流量计和容积式流量计

SITRANS F M 电磁流量计
• SITRANS F M 变送器和传感器
• SITRANS F M (Transmag 2)发射器
• SITRANS F M 911/E传感器
• SITRANS F C 质量流量计
• SITRANS F US SONOFLO 超声波流量计，用于测量层流、湍流型和转变流有机、无机液体。
• SITRANS F VA转子流量计
• SITRANS F O孔板流量计
• SITRANS F I流量指示器
• SITRANS O delta p 一次差压装置，用以测量气体、蒸汽和液体的流量。
• 旋转活塞SITRANS F R 适合测量诸如酒精、糖浆、沥青、矿物油、盐酸等液体的体积和流量。
  这些任务使用以下方式进行处理：
  • 工业流量计
  • 自动计量器
  • 润滑油流量计
  • 鼓式流量计

流量计选型准则

各种流量测量方法都有其特定的用途，而且每个流量测量点的特征都取决于具体测量要求。下表将对不同测量仪表的性能进行比较，从而有助于选择佳设备。

这部分现场设备产品目录包括下述流量测量仪表：

• 电磁流量计
• 科里奥利质量流量计
• 超声波
• 涡街容积式流量计和质量流量计
• 可变面积式流量计
• 孔板流量计

• 用于串行通信连接的模块，根据接口类型、协议和性能进行定标
• 具有不同物理传输特性的 4 个型号：
  • RS 232C, 大 19.2 kbit/s
  • RS 232C，高 115.2 Kbit/s
  • RS 422/RS 485，高 19.2 Kbit/s
  • RS 422/RS 485，高 115.2 Kbit/s
• 支持的协议
  • Freeport：适用于通用通信的用户可设置报文格式
  • 3964(R) 可提高传输可靠性
  • Modbus RTU 主站
  • Modbus RTU 从站
  • USS，通过指令实现

可通过通信模块与外部通信伙伴连接以交换数据。由于有大量参数设置选项，可以针对通信伙伴灵活调整控制。
Modbus RTU 主站可为多 30 个 Modbus 从站创建一个 Modbus RTU 网络。

可为您提供下列通讯模板：

• CM PtP RS232 BA；
  带有 RS232 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R) 和 USS；9 针 Sub D 连接器，高 19.2 Kbit/s，1 KB 帧长度，2 KB 接收缓冲区
• CM PtP RS232 HF；
  带有 RS232 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R) 和 Modbus RTU；9 针 Sub D 连接器，高 115.2 Kbit/s，4 KB 帧长度，8 KB 接收缓冲区
• CM PtP RS422/485 BA；
  带有 RS422 和 RS485 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R) 和 USS；15 针 Sub D 插座，高 19.2 Kbit/s，1 KB 帧长度，2 KB 接收缓冲区
• CM PtP RS422/485 HF；
  带有 RS422 和 RS485 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R)、USS 和 Modbus RTU；15 针 Sub D 插座，高 115.2 Kbit/s，4 KB 帧长度，8 KB 接收缓冲区

• 统一的显示和诊断方式：
  • 故障（红色 LED）和运行（绿色 LED）模块状态显示
  • 发送和接收通信显示
• 支持的协议：
  • Freeport：适用于通用通信的用户可设置报文格式
  • 3964(R) 可提高传输可靠性
  • Modbus RTU 主站
  • Modbus RTU 从站
  • USS，通过指令实现
• 接口性质：
  • RS 232 带辅助信号
  • RS 422 用于全双工连接
  • RS 485 用于半双工和多点连接
  • 传输速率为 300 - 115200 bit/s
  • 通过 Sub D 连接器进行连接
• SIMATIC ET 200MP 的统一系统功能：
  • 识别和维护数据 IM0
  • 固件更新
  • 模块正面的清晰标签

• 统一的 40 针前连接器，适用于 SIMATIC S7-1500 I/O 模块
• 适用于宽度为 25 mm 或 35 mm 的模块
• 带螺钉型端子或推入式端子
• 可连接芯线截面积0.25 mm² 至 1.5 mm²（AWG 24 至 16）
• 用于 35 mm 模块的前连接器需单独订购；
  模块供货范围内包括 25 mm 模块的前连接器

• SIMATIC S7-1500 软控制器用于实现通过 SIMATIC IPC 完成的控制任务
• 采用创新的实时系统，系统可用性高
• 可作为标准型和故障安全型
• 经过改进的专有技术和复制保护
• 集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器，凸轮/凸轮轨道和探头
• 用于诊断集成 Web 器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
• SIMATIC ODK 1500S 用于通过语言 C/C++ 开发和集成控制功能和应用程序

S7-1500 软控制器执行 S7-1500 控制器的功能，作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。这样，SIMATIC IPC 就能用于控制机器设备。

新功能：除了标准 CPU 之外，S7-1500 软件控制器还可作为故障安全 CPU。因此，基于 PC 的自动化解决方案还可用于面向安全的应用场合。

要通过 PROFINET 或 PROFIBUS 连接分布式 I/O，可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太网和 PROFIBUS 接口。另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。

当必须使用编程语言 C 或 C++ 来集成特殊自动化功能或需要将 Windows 软件与软控制器直接连接时，该软控制器显示出特殊优势。

为此，可使用 SIMATIC ODK 1500S 来开发这种应用程序。这些应用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 软件（例如，数据库、可视化系统或 Windows 文件系统），或用于实时应用（例如，算法、控制器）。

一些通常由 ODK 开发的应用程序是现成的插件应用。因此，比如可以在控制任务中使用 SQL 数据库或 XML 文件，而无须用 C/C++ 编程。

联合使用 SIMATIC Target 1500S?for Simulink^®，可直接从 Simulink® 生成库函数。

• 软控制器用于在 SIMATIC IPC 上执行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
• 针对使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任务进行了。
• 也可在 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 机架式 PC 上使用。
• C/C++ 运行时，用于在 Windows 操作系统和 CPU 1507S 本地执行由 C/C++ 实现的功能和算法。
• 在机器中用作基于 PC 的控制器，通过 PROFINET 和 PROFIBUS 实现分布式 I/O
• 使用 IPC 板载接口和 PC 插件卡作为 PROFINET 和 PROFIBUS 连接
• 集成的运动控制功能，用于速度控制、轴定位以及同步操作，支持外部编码器以及在机轴、凸轮/凸轮轨道和探头之间的精密位置传动装置。
• 用于诊断集成 Web 器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项

S7-1500 软控制器 CPU 1507S 执行 S7-1500 控制器的功能，作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。CPU 1507S 针对使用 IPC477D 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任务进行了。另外，CPU 1507S 还支持 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 机架式 PC。

S7-1500 软件控制器 CPU 1507S 能够执行由 C/C++ 语言创建的程序。这些功能可利用 SIMATIC ODK 1500S 或 Target 1500S? ^® 来创建。这些应用程序既可在 Windows 操作系统下执行，也能在 CPU 1507S 的实时环境中执行。可以实现以下应用：

• 在 Windows 操作系统下执行 ODK 应用程序，比如：
  • 将数据库连接至控制任务
  • 在 Windows 操作系统下连接各种设备，比如手持式扫描仪
  • 实现协议转换器
• 在实时环境中执行 ODK 应用程序，比如：
  • 集成现有由 C/C++ 语言实现的可复用开环和闭环控制代码
  • 集成基于模型的开发环境的控制代码，比如由 SIMATIC Target 1500S?for Simulink^® 生成的代码
  • 用 C/C++ 编写与平台无关的控制程序代码

西门子已经为基于 PC 的自动化开发了丰富的相关硬件和软件组件。

如果您在为基于 PC 的自动化解决方案寻求开放、灵活和可靠的控制器，那么 SIMATIC WInAC RTX 正是久经验证的正确解决方案。

在 PC 上的单一平台上，可以执行所有自动化任务，如开环/闭环控制、HMI 和运动控制。除了典型的 PLC 任务之外，无论在哪必须处理 PC 应用程序，基于 PC 的自动化都是您的。

SIMATIC 基于 PC 的控制

• 扩展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
• 当数据处理，通讯，可视化，工艺和控制必须在单个 PC 上实现以节省空间和提高性能时

型号

• SIMATIC WinAC 软件 PLC 
  用于需要高灵活性和集成能力的任务
• SIMATIC WinAC ODK 
  可实现工艺任务 PC 解决方案与 PLC 灵活高性能地结合。

特性：

• 该方案运行在 Windows XP 或 Windows 7（32位）操作系统的标准 PC 上。
• 编码和 S7-300/-400 兼容
  使用 SIMATIC 工业软件编程，创建的程序还可用于 SIMATIC S7。
• 使用与办公应用集成的标准接口
• 用于解决方案指定的工艺硬件和软件集成的开放式接口

与过程设备的连接

SIMATIC WinAC 软 PLC 支持通过 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 访问过程 I/O。SIMATIC NET 产品系列的 PROFIBUS 或 PROFINET 接口模块和 SIMATIC PC 的集成接口就是用于此目的的。

技术功能任务

利用 WinAC 提供了全范围的可能性来解决工艺任务：

SIMATIC 实时软件 提供许多由 SIMATIC WinAC 直接处理的包含工艺功能的库，包括标准 PID 控制与简单运动控制。

• SIMATIC 功能模块，如 FM 350 或 FM 351，可以同时用在 PROFIBUS 或 PROFINET 的 ET200M 站点上。
• 通过为 SIMATIC WinAC Basis/RTX 软件型 PLC 而设计的 WinAC ODK 以及通过为 WinAC 插槽型 PLC 而设计的 WinAC T-Kit 可以对特种工艺任务进行开放的集成。
• 通过 WinAC RTX 和 WinAC 槽的 PROFIBUS DP 的同步模式，实现了精确的可再现响应时间，为精确、快速的控制应用提供了基础。

通讯

SIMATIC WinAC 支持相同 PC 上的本地 SIMATIC 通讯，同时也支持通过 SIMATIC 网络 PROFIBUS 和工业以太网/PRIFINET 实现的通讯。可以使用以下通讯连接：

• 通过 STEP7 在本地或从 PG/PC 从远端进行编程和试运行
• 利用 WinCC 或 WinCC flexible 在本地或通过网络进行可视化
• 与其他 WinAC 或 S7 系统进行通讯
• 通过 PROFINET 接口进行开放式通讯（TCP/UDP）
• PROFINET CBA

可视化系统接口

SIMATIC HMI 产品 WinCC flexible 和 WinCC 对所有 SIMATIC WinAC 的所有数据和功能具有完全的访问能力，这符合对全集成自动化的要求。它们可以和 SIMATIC WinAC 运行在同一个本地 PC 上，也可以通过系统支持的网络从远端进行工作。

即使是 SIMATIC 触摸控制面板也可以和 SIMATIC WinAC 协调工作，而不会有任何限制。在这种情况下，通过SIMATIC WinAC 的 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 接口能够进行访问就非常有用，因为这可以设备在“现场”运行而又将布线降到了低。

WinAC OPC 器允许所有可视化系统访问其过程数据。

访问过程数据

SIMATIC NET OPC 器允许通过任意 OPC 客户端应用程序访问过程数据。

除此之外，用户还可以利用 OPC 数据访问自动化接口，从标准 Windows 应用程序，如 Excel 或 Access，对过程数据进行访问。

编程

SIMATIC 软件

基于 PC 的控制器可以使用 STEP 7 和 SIMATIC 用于生产工程的工具进行编程和组态。因此所有的 SIMATIC 编程语言也可用于 WinAC。

SIMATIC 编程语言完全符合 DIN EN 6.1131-3 标准从而减少了学习与培训的时间

另外，用于 SIMATIC S7 控制器的程序模块能被再次用于 WinAC 中而且无需修改。

STEP 7 可用于各种控制任务：

• 控制和通讯的组态：
  基于 PC 的控制器的所有特性和与其他 SIMATIC 组件的交互可以通过 STEP 7 来处理。所有组态数据都一致性集中存储到一个位置。
• 丰富完整的编程语言：
  STEP 7 和 STEP 7 工程工具为各种控制任务提供了大量的编程语言支持。
• 本地和远程编程：
  SIMATIC STEP 7 的完整网络连接允许对 WinAC 在相同的 PC 上进行本地编程，还允许通过 LAN 或 WAN 进行远程编程。
• 高效调试:
  STEP 7 对控制程序的测试和试运行提供了有效支持。包括诸如程序的在线更改，显示和控制变量或单步处理。

SIMATIC iMap

使用 STEP 7 来对基于 PC 的控制器的实际控制功能进行编程。
系统组件和由 WinAC RTX 和 PROFINET CBA 生成的机器的互联，使用开放式工具 SIMATIC iMap 实现。

与 SINAMICS V90 相连时的转矩-转速特性

• 数字量输入作为 CPU 的集成式 I/O 的补充
• 集成到整体自动化系统中以满足安全方面的要求
• 具有集成安全功能
• 通过 PROFIsafe 机制与故障安全 CPU 通信
• 用于根据相应任务的要求灵活调整控制器
• 用于使用附加输入对系统进行后续扩展
• 可以仅在集中式系统中运行

注意

SIPLUS extreme 产品基于 SIMATIC 标准产品。此处的内容摘自相关的标准产品。添加了特定 SIPLUS extreme 信息

• 16 点输入 (SIL 2/Cat 3/PL d)，8 点输入（SIL 3/Cat 3 或 Cat 4/PL e）或混合
• 额定输入电压 24V DC
• 适用于开关和 3/4 四线制接近开关 (BERO)
• 两个防短路传感器电源，各用于 8 点输入；可提供外部传感器电源
• 模块故障指示灯（DIAG；绿色和红色指示灯）
• 每个输入的状态指示灯（绿色 LED）
• 每个输入的故障指示灯（红色 LED）
• 模块类型和功能类别用普通文本标识
  • 二维矩阵码（产品编号和序列号）
  • 模块类型 DI 的彩色编码：白色
  • 硬件和固件版本
  • 完整订货号

SIMATIC PM 1207 单相负载电源（PM = 电源模块）带输入电压范围自动选择功能。其设计和功能佳适用于 SIMATIC S7-1200 PLC。 它可通过 24 V 输入向 CPU 供电，以及向信号模块和与模块连接的 24 V 负载供电。 通过全面认证（如 UL、ATEX 或 GL），可以通用。

• 这些负载电源可直接固定到 S7-1200 安装导轨上（不连接到背板总线），并可直接安装到 CPU 的左侧（无需留出安装间隙）
• LED 状态指示灯，用于指示“24 V 正常”
• 两个 24 VDC 输出端子，用于连接 24 V 用电装置

• 通过自动范围切换，可连接到所有单相电网 (120 V AC/230 V AC)
• 短时电源故障缓冲
• 可并联两个负载电源以提高性能

下列各项可用于 S7-1200，以执行 HMI 功能：

• Basic Panel SIMATIC KTP400 Basic 单色 PN
• Basic Panel SIMATIC KTP600 Basic 单色 PN
• Basic Panel SIMATIC KTP600 Basic 彩色 PN
• Basic Panel SIMATIC KTP1000 Basic 彩色 PN
• Basic Panel SIMATIC TP1500 Basic 彩色 PN

• 全集成自动化 (TIA) 的组成部分： 
  提高了产量，使得工程开发费用小化，降低了使用寿命内的成本 
  
  • 当安装空间有限时也可用在垂直位置。
  • 缩短组态和调试时间
  • 采用免维护的设计，维修方便
• 由于具有输入/输出字段、矢量图形、趋势曲线、条形图、文本和位图等要素，可以简单、轻松地显示过程值
• 使用 USB 端口，可灵活连接 U 盘、键盘、鼠标或条码扫描器
• 图片库，带有现成的图形对象
• 可全球使用￡o
  • 可组态 32 种语言（包括亚洲和西里尔字符集）
  • 在线可在多达 10 种语言间切换
  • 相关语言文本和图形