L'équipement doit être équipé d'un dispositif d'alimentation électrique.

Siemens 6ES7307-1EA00-0AA0 ∙ SIMATIC S7-300 PS 307 alimentation régulée ∙ 5A, 120/230VAC commutation automatique, sortie 24VDC, 87% d'efficacité, résistance au court-circuit, 80×125×120 mm

Résumé

LePour les appareils à commande numérique, le numéro de série de l'appareil doit être le numéro de série de l'appareil.est la version de 5 ampères du module d'alimentation SIMATIC PS 307 le convertisseur AC-DC dédié que chaque système de contrôle S7-300 standard commence avec.ou le module d'expansion peut fonctionner, le PS 307 doit convertir l'alimentation en courant alternatif de l'installation en courant continu stabilisé de 24 V qui alimente le backplane S7-300 et fournit la tension de charge pour les dispositifs de terrain.

La relation entre le PS 307 et la station S7-300 est fondamentale: le PS 307 n'est ni un accessoire ni une option, mais le point de départ électrique de la station.

Lorsque certains systèmes de commande exigent des sources d'alimentation externes séparées pour le PLC et pour les charges des dispositifs de terrain, le PS 307 est conçu pour remplir les deux rôles à partir d'une seule unité.

La sortie en courant continu de 24 V fournit la tension du système S7-300 (alimentant le processeur, le bus de fond et tous les modules installés) et peut fournir simultanément un courant continu de 24 V aux capteurs de proximité d'E/S de champ,à l'exclusion des appareils de fabrication des articles du noyau, les circuits de commande des contacteurs, les feux d'indicateurs, tous tirés du même rail réglé 24 V.

La capacité de sortie de 5 A (120 W à 24 V) est dimensionnée pour gérer un rack S7-300 entièrement équipé plus une charge de champ d'E/S raisonnable.

La commutation automatique de la tension est un avantage pratique qui fait du PS 307 une source d'alimentation véritablement universelle.aucun risque d'application de 230 V CA à une alimentation configurée pour une entrée de 120 V.

Le PS 307 détecte en interne la tension d'entrée et ajuste son circuit de rectification et de régulation en conséquence ¢ en se connectant au réseau électrique de 120 VAC en Amérique du Nord, ou au réseau électrique de 230 VAC en Europe,ou toute tension nominale intermédiaire qui se situe dans la plage autorisée, produit la même sortie en courant continu de 24 V.

Principales spécifications

87% d'efficacité et la perte de puissance de 18 W Implications de la conception thermique

L'efficacité de 87% du PS 307 à 138 W d'entrée, 120 W de sortie usable de 24 V CC, avec 18 W dissipés sous forme de chaleur, a des implications pratiques pour la conception thermique de l'armoire.

Dans une cabine de commande, chaque watt de perte de puissance devient de la chaleur qui doit être gérée.Lorsqu'il est combiné avec la chaleur provenant d'un module de processeur (généralement 4 ‰ 6 W), plusieurs modules de signaux (40 à 80 mW par module) et tous les modules fonctionnels ou processeurs de communication dans le rack, la charge thermique totale de l'armoire est facilement de 30 à 50 W pour une installation S7-300 de taille moyenne.

Les fabricants d'armoires spécifient les températures ambiantes internes maximales admissibles (généralement 40°C ou 55°C selon les valeurs de référence du module).

Si la convection naturelle de l'armoire ne peut pas éliminer la charge thermique totale assez rapidement, la température interne augmente, dépassant éventuellement les valeurs nominales du module et provoquant des pannes prématurées.

La contribution de 18 W du PS 307 à ce budget thermique devrait être incluse dans chaque calcul thermique de l'armoire.

La conception en mode commutation du PS 307 (par opposition à une conception linéaire basée sur un transformateur) est ce qui permet d'atteindre une efficacité de 87% dans un module compact de 80 mm de large.

Une alimentation linéaire au même niveau de puissance serait typiquement efficace de 50 à 60% et dissiperait 40 à 60 W sous forme de chaleur à partir de la même sortie de 120 W, soit près de trois fois la charge thermique.

L'avantage d'efficacité du commutateur PS 307 est directement visible dans les performances thermiques de l'armoire.

Le câblage parallèle est étendu jusqu'à 10 A

Lorsque les besoins en énergie d'une seule station S7-300 dépassent la puissance de sortie 5A du PS 307, deux modules PS 307 5A peuvent être connectés en parallèle sur le même bus de sortie en courant continu de 24 V, fournissant une puissance combinée de 10A.

Cette opération parallèle nécessite de faire correspondre le réglage de la tension de sortie des deux alimentations afin que l'une ne porte pas une part disproportionnée plus élevée du courant.

La conception du PS 307 prend en charge le fonctionnement parallèle, et les deux modules partagent le courant de charge sans nécessiter de matériel supplémentaire d'équilibrage du courant.

L'approche parallèle fournit non seulement une capacité supplémentaire, mais aussi un certain degré de redondance: si un PS 307 échoue, l'autre continue à fournir 5A,qui peut être suffisant pour maintenir en marche des parties critiques de la station.

Cependant, this is not equivalent to a true hot-standby redundant supply (where output diodes or active load-sharing circuitry ensure no voltage dip during the handover) — when one PS 307 in a parallel pair fails, il y aura une brève transition avant que le module survivant se stabilise à sa puissance maximale.

Pour les applications où même une perturbation momentanée de l'alimentation 24 V est inacceptable, des modules d'alimentation redondants dédiés avec des circuits d'échange à chaud et de partage de charge doivent être spécifiés.

La LED de diagnostic et le commutateur d'allumage/d'arrêt

Deux caractéristiques du panneau avant méritent une attention dans les pratiques d'installation et d'entretien:

LeLED à courant continu de 24 Vconfirme que la tension de sortie se situe dans la plage de régulation spécifiée; il s'allume en vert lorsque la sortie de 24 V est présente et dans les limites.

Si la LED est éteinte et que l'alimentation en courant alternatif est appliquée, la sortie est inférieure au seuil (surcharge, court-circuit ou défaut de régulation) ou le PS 307 a une défaillance interne.La vérification de la LED est la première étape de diagnostic lorsqu'une station ne fonctionne pas.

LeCommutateur ON/OFF(présent sur de nombreux modèles PS 307) permet d'allumer ou d'éteindre la sortie en courant continu de 24 V pendant que l'alimentation en courant alternatif reste connectée au module.

This capability is used during module hot-swap operations — switching the 24V output off (so the 24V bus is dead) before removing or inserting a live signal module — when the system architecture requires it.

Il permet également un redémarrage contrôlé du bus 24V sans débrancher l'alimentation CA, utile pour les procédures de réinitialisation des défauts.

Questions fréquentes

Q1: Le PS 307 5A peut-il alimenter simultanément la tension du système S7-300 et les dispositifs de terrain et existe-t-il un risque de surcharge si les dispositifs de terrain tirent plus de courant que prévu?

Oui, un seul rail de sortie PS 307 est destiné à alimenter à la fois la tension du système S7-300 (traitée par le processeur et tous les modules installés à travers le plan arrière) et les charges de champ CC 24V (capteurs, magnénoïdes,lampes, les bobines de contact) connectées au câblage de champ des modules d'E/S.

Le courant total tiré de tous ces consommateurs ne doit pas dépasser continuellement la puissance de sortie nominale 5A.

Il est essentiel de calculer le budget de courant réel avant l'installation du système: additionner la consommation nominale de courant de 24 V de chaque module S7-300 à partir de sa fiche de données (généralement 80 à 200 mA par module),le courant de champ maximal provenant de toutes les sources d'alimentation des capteurs dans les circuits d'E/S (chaque capteur à 2 fils absorbe 4 ∼ 20 mA); plusieurs capteurs s'agrégent rapidement), et toutes les bobines d'actionnement ou lampes qui sont alimentées par le même rail 24 V.

Si le total s'approche ou dépasse 5A, un deuxième module PS 307?? soit en parallèle, soit alimentant un rail de charge de terrain distinct?? doit être inclus dans la conception.

La surcharge du PS 307 entraîne le repli de sa tension de sortie (activation de la protection contre les courts-circuits),potentiellement provoquant un comportement inexpliqué de la station qui est difficile à retracer sans mesurer le courant de sortie réel.

Q2: Quel est le but de la spécification de courant d'entrée (20A à 25°C, I2t = 1,2 A2s), et comment cela affecte-t-il la sélection de la protection du circuit en amont?

Lorsque le PS 307 est chargé pour la première fois “ou rechargé après une brève interruption de l'alimentation ”, ses condensateurs de filtre internes doivent être chargés de zéro à la tension de fonctionnement.Au cours de cet intervalle de charge (qui dure généralement quelques millisecondes), le courant instantané tiré de l'alimentation CA est beaucoup plus élevé que le courant de fonctionnement à l'état d'équilibre.

L'entrée de 20 A du PS 307 à 25 °C est le pic de ce courant de charge transitoire.

La valeur I2t de 1.2 A²s characterises the energy content of the inrush event — the product of the square of the current and the time over which it flows — and this is the figure used to select upstream circuit breakers and fuses.

Un disjoncteur présentant une caractéristique de déclenchement trop serrée (type B, qui déclenche instantanément un courant nominal de 3×5 ×) peut déclencher un déclenchement gênant lorsque le PS 307 est allumé,même si aucune faute n'a été commise.

Siemens recommande un disjoncteur miniature de type C (MCB) au minimum de 6A pour une seule protection PS 307 ‡ Les disjoncteurs de type C tolèrent des courants instantanés jusqu'à 10×15 fois le courant nominal avant le déclenchement,qui convient mieux au profil d'inclinaison du PS 307Si deux modules PS 307 fonctionnent en parallèle, la pression combinée au démarrage doit être prise en compte lors de la dimensionnement du MCB en amont.

Q3: Le PS 307 est indiqué comme remplacé par le 6ES7307-1EA01-0AA0. Les deux modules sont-ils mécaniquement et électriquement interchangeables dans une installation S7-300 existante?

Le 6ES7307-1EA01-0AA0 (successeur) est un remplacement fonctionnel direct du 6ES7307-1EA00-0AA0 (ce module).

Les dimensions physiques (80×125×120 mm), la géométrie de montage (rail standard S7-300, fente unique), les spécifications de sortie (24VDC, 5A), les spécifications d'entrée (120/230VAC, commutation automatique),et le placement des connecteurs sont tous identiques le module successeur remplace physiquement l'original sans aucune modification du boîtier, le réglage des rails, ou le changement de câblage.

La principale différence entre les deux révisions est interne, le successeur intègre des mises à jour de composants et des améliorations de fabrication mineures qui améliorent les indicateurs de fiabilité.spécifications non visibles par l'utilisateur. Lors de l'approvisionnement en un remplacement pour un 6ES7307-1EA00-0AA0 défectueux, le 6ES7307-1EA01-0AA0 est le remplacement actuel préféré. Si un nouveau stock 6ES7307-1EA00-0AA0 est installé dans une station existante,il fonctionne de la même manière que l'original.

Q4: Le PS 307 offre-t-il une protection contre de brèves interruptions de l'alimentation par courant alternatif, et que se passe-t-il de la sortie de 24 V lors d'une brève panne de courant?

Le PS 307 fournit un pont à court terme pour les pannes de courant ̇ la sortie continue de fournir 24 V de courant continu pendant une période minimale définie après la panne de l'entrée CA.

Le temps de pontage est spécifié comme étant d'au moins 5 millisecondes, avec une fréquence de répétition minimale d'une seconde avant que le prochain intervalle de pontage ne soit disponible.

This 5ms bridging is sufficient to ride through the brief supply interruptions caused by transient disturbances on the AC distribution system — voltage dips caused by large motor starts on the same distribution panel, des interruptions brèves lors de commutations automatiques de transfert ou de commutations d'alimentation.

Il n'est pas suffisant de maintenir le fonctionnement en cas de panne de courant prolongée, pour cela, une alimentation électrique ininterrompue (UPS) du côté d'entrée CA est requise.Le pont de 5 ms est une caractéristique matérielle du stockage d'énergie interne du PS 307 (condensateurs filtrants); il n'est pas réglable par l'utilisateur.

Le pont de coupure de courant du CPU 312 est de 5 ms à la broche d'alimentation du CPU, ce qui est indépendant du pont du PS 307.Le pont de 5 ms du PS 307 garantit que le bus 24V reste stable assez longtemps pour que les circuits de surveillance de la puissance du processeur puissent exécuter une séquence d'arrêt contrôlée si la panne de courant se poursuit..

Q5: Le PS 307 peut-il être utilisé comme alimentation de panneau 24 VDC à usage général pour des appareils autres que les modules S7-300 PLC, et quelles sont les considérations d'installation?

La sortie en courant continu de 24 V du PS 307 n'est pas différenciée électriquement entre l'utilisation de la tension du système S7-300 et l'utilisation de la charge générale du panneau.rail à courant continu 24 V à résistance au court-circuit pouvant alimenter toute charge en courant continu 24 V dans sa capacité de courant de 5 A.

Il est de pratique courante d'utiliser le PS 307 comme seule source d'alimentation 24 V pour une station S7-300 combinée et ses dispositifs de champ local: le bus de fond absorbe le courant à travers l'assemblage de rails,et les charges câblées sur le terrain (aliments de capteurs), bobines de vannes, circuits de commande de contacteurs) tirent des mêmes bornes de sortie par des bandes de bornes fusionnées.

L'élément clé de l'installation est la mise à la terre:la sortie de 0 V du PS 307 (terminal négatif) doit être connectée au système de protection contre la terre du boîtier afin de s'assurer que le rail 24 V est correctement référencé.

Les rails de courant continu flottants de 24 V créent des conditions de tension en mode commun qui peuvent causer des erreurs de mesure dans les modules d'E/S analogiques et des interférences dans les circuits de communication.

La fiche de données PS 307 spécifie le point de raccordement à la terre et la pratique de câblage recommandée pour les configurations 24V à la fois mise à la terre et non mise à la terre.