西門子CPU314C-2DP可編程控制器

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上海晉營自動化科技有限公司

  ：喬 靜
 
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 PLC的基本工作方式是順序執(zhí)行用戶程序，每一時鐘周期執(zhí)行一條指令。對用戶程序的執(zhí)行一般有循環(huán)掃描和定時掃描兩種，掃描過程分為三個階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，如圖1所示。

（1）輸入采樣階段。PLC在輸入采樣階段以掃描方式順序讀人所有輸入端子的狀態(tài)，存人輸人寄存器，接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。

（2）程序執(zhí)行階段。PLC在程序執(zhí)行階段中順序?qū)γ織l指令進行掃描。先從輸人寄存器讀人所有輸入端子的狀態(tài)。

  圖 PLC程序執(zhí)行過程6ES7 314-6CG03-0AB0

（3）輸出刷新階段。所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出寄存器中所有的輸出狀態(tài)送到輸出電路，成為PLC的實際輸出。

西門子CPU314C-2DP可編程控制器

NEOZED 熔斷器系統(tǒng)主要用于配電技術(shù)和工業(yè)開關(guān)柜。該系統(tǒng)易于使用，并通過國內(nèi)安裝認證。

MINIZED 隔離開關(guān)主要用于開關(guān)柜和控制工程。它們在開關(guān)負載和短路時安全切換方面均已通過認證。MINIZED D02 同時也適合于家用的預算器領(lǐng)域，它符合 VDEW 按照 TAB 2007 的*要求。

由于較小的占地空間，NEOZED 隔離開關(guān)主要用于控制工程。

NEOZED 熔斷器座是使用 NEOZED 熔斷器時成本效益的解決方案。NEOZED 熔斷器座必須從頂端饋電，以便在拆除熔斷體時確保螺紋圈的絕緣。NEOZED 熔斷器座的端子具有各種型號，其設(shè)計可支持不同的安裝方法。

   電 話：（同號）

優(yōu)勢

相較于早期的 DIAZED 熔斷器系統(tǒng), NEOZED 熔斷器系統(tǒng)明顯更加*：

• 體積更小，節(jié)省配電盤內(nèi)的占用空間。
• 設(shè)備更*，例如，MINIZED 設(shè)備，組合了隔離開關(guān)和熔斷器底座的功能。
• 附件豐富，例如，用于單相、兩相和三相布線的匯流排
• *的 MINIZED D02 端子和易于使用的 NEOZED 底座：

連接過程清晰可見，可控性好，電纜穿線更簡單。

雙端子箱，允許連接橫截面積不同的兩種導線。

• 熔絲功耗更小

即使與上主流的圓柱型熔斷器系統(tǒng)相比，NEOZED 熔斷器系統(tǒng)也體現(xiàn)出如下突出的

優(yōu)點：

• 不可互換性 - 得益于采用了適配器套（即，無法插入電流更大的熔斷器）。在德國和其它歐洲國家，大量布線規(guī)則要求具備該特性。
• 開關(guān)設(shè)備帶有負載切換功能，可以安全地切換高達 63A 的負載電流。

尺寸圖

5SG7 1.3 MINIZED 負荷隔離開關(guān) D02，采用抽出式技術(shù)

正視圖：

1P （左起第 1 個）
1P+N (左起第 2 個)
2P (左起第 3 個)
3P （左起第 4 個）
3P+N （左起第 5 個）

用于 MINIZED 隔離開關(guān) D02 的固定帽

5SG7 6 MINIZED 熔斷器負荷隔離開關(guān) D01，采用抽出式技術(shù)

正視圖：

1P （左起第 1 個）
2P (左起第 2 個)
3P (左起第 3 個)
3P+N（左起第 4 個）

熔斷器座，帶接觸保護 BGV A3（VBG4），模塑

規(guī)格 D01/D02，帶組合端子，可采用母線安裝

正視圖：

5SG1 301, 5SG1 701（左起第 1 個）
5SG5 301, 5SG5 701（左起第 2 個）

配有罩蓋

正視圖：

5SG1 330, 5SG1 331, 5SG1 730, 5SG1 731 （左起第 1 個）
5SG5 330, 5SG5 730（左起第 2 個）

NEOZED 罩蓋，模塑材質(zhì)

NEOZED 座用 NEOZE 罩蓋，模塑材質(zhì)

盡管 DIN VDE 0100-410：06-2007 標準規(guī)定了上述要求的兩個例外情況，但其通常不適用于大多數(shù)應用。對于只能由電氣工程師和經(jīng)電氣培訓人員（例如，在電氣車間接受培訓）使用的電器插座或如果應確保電器插座只能單獨用于“特定設(shè)備”，該標準沒有規(guī)定相關(guān)的增強保護。

標準 DIN VDE 0100-723：2005-06，“特殊安裝或場所相關(guān)要求 － 帶試驗設(shè)備的教室”規(guī)定，對于試驗設(shè)備及其電路的供貨，TN 或 TT 系統(tǒng)必須配有剩余電流保護裝置（類型 B，額定剩余電流 ≤ 30 mA）。

泄漏保護（防間接接觸）

間接接觸指人員在接觸處于工作狀態(tài)下通常不帶電但在故障狀態(tài)下帶電的可導電部件時的觸電。在這種情況下，如果接觸電壓的電平和持續(xù)時間可能帶來危險，則電源必須自動斷開。

就此目的而言，也同樣適合具有超過 30 mA 額定剩余電流的剩余電流保護裝置。為了確保足夠的保護，必須符合脫扣條件。考慮到接地電阻和額定剩余電流，危險接觸電壓的持續(xù)時間應不足以對人造成有害生理影響。

防火措施

DIN VDE 0100-482 要求采取相關(guān)措施，以避免可能由絕緣故障所導致的“火災危險場所”火災。這規(guī)定 TN 和 TT 系統(tǒng)中的電纜和導線必須使用額定剩余電流 IΔn = 300 mA 的剩余電流保護裝置進行保護。這不包括礦物絕緣的電纜和母線系統(tǒng)。

如果是電阻相關(guān)故障可能造成火災（例如，采用輻射式加熱元件的頂棚采暖）的應用，額定剩余電流必須為 IΔn = 30 mA.。

由單獨剩余電流保護裝置實現(xiàn)防火不應僅*于具有火災危險的場所，而應普遍采用。

用于

剩余電流保護裝置可用于所有的三種系統(tǒng)類型（DIN VDE 0100-410）。

在 IT 系統(tǒng)中，*故障無需脫扣，因為這種情況無法產(chǎn)生任何危險的接觸電壓。必須配備一臺絕緣監(jiān)控裝置，以便可通過音頻或視頻信號指示*故障，并可盡快消除該故障。無需脫扣，直至發(fā)生第二次故障為止。根據(jù)接地情況，必須遵守 TN 或 TT 系統(tǒng)的脫扣條件。剩余電流保護裝置同樣適合電路保護裝置，因此每臺用電設(shè)備均需要單獨的剩余電流保護裝置。

接地電阻

當將剩余電流保護裝置用于一套 TT 系統(tǒng)中時，根據(jù)額定剩余電流和zui大容許接觸電壓，必須符合zui大接地電阻（如下表所示）。

剩余電流保護裝置的設(shè)計和運行方式

剩余電流保護裝置的設(shè)計主要由 3 個功能組所決定：

1）故障電流檢測用總加電流互感器

2）將電氣測定量轉(zhuǎn)換成一個機械脫扣操作的脫扣器

3）帶觸點的斷路器機構(gòu)

總加電流互感器涉及導電所需的所有導線，即，也包括中性導線（若適用）。

在*系統(tǒng)中，對于總加電流互感器，電流流過導線所產(chǎn)生的磁效應彼此抵消，因為根據(jù)基爾霍夫電流定律，所有電流之和為零。沒有能使次級繞組產(chǎn)生感應電壓的殘余磁場。

然而，相比之下，如果由于絕緣故障而導致剩余電流流過，這將破壞平衡，且變壓器鐵芯中有殘余磁場。這將在次級繞組中產(chǎn)生一個電壓，隨后該電壓利用脫扣器和斷路器機構(gòu)切斷絕緣故障所影響電路的電源。

此脫扣原理與供電電壓或輔助電源無關(guān)。根據(jù) IEC/EN 61008（VDE 0664）標準，這也是剩余電流保護裝置提供較高保護等級的一個條件。

一旦發(fā)生系統(tǒng)故障（例如，外部導線故障或中性導線中斷），只有此種方式可確保剩余電流保護裝置的完整保護動作。

測試按鈕

所有剩余電流保護裝置均配有一個測試按鈕。只需按下此按鈕即可測試剩余電流保護裝置是否已運行準備就緒。按下該測試按鈕可產(chǎn)生一個人為的剩余電流 － 剩余電流保護裝置必須脫扣。

在對系統(tǒng)進行調(diào)試時以及隨后的使用時期，我們建議應定期（約每隔六個月）測試其功能性。

此外，還必須確保遵守相關(guān)規(guī)則和條例（例如，事故防范條例）中所規(guī)定的測試間隔時間。

測試設(shè)備運行所需zui小工作電壓為100 V AC（5SM3 系列；更多內(nèi)容請參閱“技術(shù)規(guī)格”）。

3 極連接

4 極剩余電流保護裝置也可在 3 極系統(tǒng)中工作。在此種情況下，必須在端子 1、3 和 5 與 2、4 和 6 處進行連接。

只有端子 3 和中性線之間配有一個跳線，方可確保測試設(shè)備的功能。 

適合惡劣環(huán)境條件的 SIGRES RCCB

西門子 SIGRES RCCB 是專為用于具有更多污染氣體量的環(huán)境中而開發(fā)的，例如：

• 市內(nèi)游泳池：氯氣環(huán)境
• 農(nóng)業(yè)：氨水
• 工作現(xiàn)場配電盤，化工行業(yè)：氮氧化物[NOx]、二氧化硫[SO2]

采用西門子獲得的有源冷凝保護，使用壽命可顯著提高。

當使用 SIGRES RCCB 時，必須遵守以下各點：

• 必須始終從下面（從端子 2/N或 2/4/6/N）饋電。
• 在采用大于 500 V 的電壓對安裝系統(tǒng)進行絕緣測試之前，必須切斷 SIGRES RCCB 的電源或必須斷開線路側(cè)電纜（在下面）。

短時延遲脫扣，高耐抗性 K 型

當其接通電源時，暫時產(chǎn)生高泄漏電流的電氣負載（例如，流過外部導線和 PE 之間干擾抑制電容的臨時剩余電流）可能使瞬時剩余電流保護裝置脫扣，如果泄漏電流超過剩余電流保護裝置的額定剩余電流 IΔn 。

如若不可能或者僅部分可能消除此干擾源，則對于此類型應用，可安裝短時延遲脫扣、高耐抗性剩余電流保護裝置。此類裝置具有 10 ms 的zui小脫扣時延，即，其在一個 10 ms 的剩余電流脈沖下不應脫扣。這符合根據(jù) IEC/EN 61008-1（VDE 0664-10）標準的zui大容許切斷時間。該裝置具有 3 kA 的高耐浪涌電流能力。

短時延遲脫扣，高耐抗性剩余電流保護裝置具有標識代碼 K。

選擇性脫扣 S

剩余電流保護裝置通常具有瞬時脫扣操作。這表明，一旦發(fā)生故障，串聯(lián)此類型的剩余電流保護裝置不會提供選擇性脫扣。為了實現(xiàn)串聯(lián)剩余電流保護裝置的選擇性，串聯(lián)裝置的脫扣時間和額定剩余電流必須按時間分級。選擇性剩余電流保護裝置具有一個脫扣時延。

此外，根據(jù) IEC/EN 61008-1（VDE 0664-10），選擇性剩余電流保護裝置必須具有至少 3 kA 的增強型耐浪涌電流能力。西門子裝置具有 ≥ 5 kA 的耐浪涌電流能力。

選擇性剩余電流保護裝置具有識別代碼 S。

下表顯示了可用于剩余電流保護裝置的時間分級選項，用于在與無時延裝置和帶短時間時延 K 的超耐性裝置進行串聯(lián)條件下的選擇性脫扣。

1) 對于交流型剩余電流斷路器：<40 ms.

50 至400 Hz 型

由于其工作原理，標準型剩余電流保護裝置是按在 50/60 Hz 系統(tǒng)中zui大效率而設(shè)計的。產(chǎn)品標準和脫扣條件也指此頻率。隨著頻率的提高，靈敏度有所降低。為了對高達 400 Hz 系統(tǒng)（例如，工業(yè)）中的應用實施有效故障電流保護，需要使用適合裝置。此類型剩余電流保護裝置符合高達規(guī)定頻率的脫扣條件，并可提供相應等級的保護。

帶左側(cè)中性線連接的剩余電流斷路器

RCCB 通常位于小型斷路器左側(cè)、但在右側(cè)配有中性線導線，這樣就妨礙了集成母線連接?；诖耍斉c小型斷路器組合使用時，RCCB 需要一個母線。為了能夠使用標準母線，4 極 RCCB 也在左側(cè)配有中性線連接。這表明，利用標準母線連接，RCCB 可繼續(xù)安裝到小型斷路器的左側(cè)。

耐浪涌電流能力

在雷暴期間，行波形式的大氣過壓可通過高架系統(tǒng)穿透系統(tǒng)裝置，并使剩余電流保護裝置脫扣。為了避免此種意外脫扣操作，對功率脈沖電流敏感的剩余電流保護裝置必須通過證實其耐浪涌電流能力的專門測試。應使用標準浪涌電流波 8/20 µs 的浪涌電流的進行這些測試。

浪涌電流波 8/20 µs（波前時間 8 µs：半值時間 20 µs）

A 型和 B 型的西門子剩余電流保護裝置均具有高耐浪涌電流能力。下表給出了各種型號的耐浪涌電流能力：

通斷能力，短路強度

根據(jù)安裝規(guī)定 DIN VDE 0100-410（防電擊），剩余電流保護裝置能夠以三種系統(tǒng)類型（TN、TT 和 IT 系統(tǒng)）進行安裝。

然而，如果使用中性線導線作為 TN 系統(tǒng)中的保護導線，一個故障可能造成類似于短路的剩余電流。基于此，剩余電流保護裝置必須與備用熔斷器一起安裝，并具有相應的短路強度。已規(guī)定用于此目的的測試。

必須規(guī)定相關(guān)裝置的組合短路強度。

西門子剩余電流保護裝置，連同適合的備用熔斷器，具有 10000 A 的短路強度。這是 VDE 規(guī)定中所規(guī)定的zui高等級短路強度。符合 IEC/EN 61008 的額定通斷能力數(shù)據(jù)（即，剩余電流保護裝置的zui大容許短路備用熔斷器）在下表中給出