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Controlador lógico programable por PLC
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| Lugar de origen | Alemania |
| Nombre de la marca | SIMENS |
| Certificación | CE RoHS |
| Número de modelo | Se aplicarán los siguientes requisitos: |
ElSe trata de un sistema de control de las emisiones de gases de efecto invernadero.es el módulo de expansión de salida de transistores de 24 V CC de ocho canales para la plataforma SIMATIC S7-200 CN micro-PLC.
It is the solid-state counterpart to the relay output EM 222 — where the relay version (6ES7222-1HF22-0XA8) switches loads through mechanical contacts at millisecond speeds with voltage-neutral isolation, la versión de transistores cambia cargas de 24VDC a través de transistores semiconductores a velocidades de microsegundos con protección electrónica incorporada contra fallos.
La decisión de transistor versus relé es una de las primeras opciones de selección de salida en cualquier diseño de expansión de PLC,y entenderlo correctamente es más importante que cualquier otra diferencia de especificación entre los dos módulos.
Una salida de transistor cambia en el rango de 100 ¢ 300 microsegundos ¢ aproximadamente 10.000 veces más rápido que un contacto de relé.
Para las salidas que deben generar pulsos (control del motor paso a paso, simulación del medidor de caudal, control de velocidad PWM), esta velocidad no es opcional, es un requisito físico que solo pueden cumplir las salidas de estado sólido.
Un contacto de relé simplemente no puede abrirse y cerrarse lo suficientemente rápido como para producir un pulso limpio a frecuencias superiores a unas pocas decenas de Hz.
La protección electrónica contra cortocircuitos en el transistor EM 222 añade una capa de tolerancia a fallos que las salidas de relé no pueden igualar.
Cuando un fallo de cableado crea un cortocircuito en una salida de transistor,El circuito de detección de corriente del semiconductor detecta el exceso de corriente y apaga el canal afectado antes de que ocurra el daño térmicoEl transistor se recupera una vez que se elimina el fallo; el módulo continúa funcionando en todos los canales no afectados durante todo el evento de fallo.
En contraste, un cortocircuito en una salida de relé depende completamente del fusible externo para eliminar el fallo el contacto del relé puede dañarse en el proceso, lo que requiere el reemplazo del módulo.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Tipo de salida | Transistores de suministro PNP, 24VDC |
| Número de salidas | 8 |
| Rango de tensión | Se aplicarán las siguientes medidas: |
| Corriente de salida | 0.75A por canal |
| Protección contra cortocircuito | Sí (electrónico) |
| Velocidad de cambio | ~ 100 ∼ 300 μs |
| Procesadores compatibles | Solo S7-22X |
| Aprobación | Solo CE |
| Peso | ~ 100 g |
| Estatus de las personas | Repuestos descontinuados |
La corriente de salida nominal de 0,75A define qué cargas este módulo puede conducir directamente.
Las bobinas de relé estándar de 24VDC absorben 50-100mA dentro del límite de 0,75A, y cada salida de transistor puede impulsar una bobina de relé con un espacio de cabeza significativo.Si se deben energizar simultáneamente múltiples bobinas en salidas relacionadas, la corriente total se mantiene dentro de los límites de alimentación del módulo.
Las válvulas de solenoide típicas de 24 VDC utilizan 200-400 mA en la accionamiento.
La salida del transistor de 0,75A maneja estos con margen de sobra,y la alta velocidad de conmutación es a menudo una ventaja. Las válvulas neumáticas de las máquinas de montaje y embalaje pueden circular docenas de veces por minuto., muy superior a la vida de contacto del relé a este tipo de derecho.
Las luces indicadoras de 24 VDC absorberán 1050 mA; las luces piloto LED absorberán menos de 30 mA.
Las salidas de transistores conducen estos sin esfuerzo, y para señales de indicadores moduladas (parpadeo a velocidades definidas, atenuación LED controlada por intensidad a través de PWM),La rápida conmutación del transistor es esencial para generar formas de onda limpias.
Cargas de más de 0,75 A ‡ pequeños motores de corriente continua accionados directamente, solenoides de alta potencia,grandes contactores con bobinas de alta corriente de 24 VDC exceden la salida nominal del transistor y deben conectarse a través de un relé interpuesto de 24 VDC dimensionado para la carga.
La protección contra cortocircuito en el transistor EM 222 funciona como un limitador de corriente de auto-reajuste.Cuando la corriente de salida excede el umbral de salida causado por un cortocircuito en el cableado de campo o una carga corta el circuito de protección reduce o interrumpe la corriente de salida.
El canal generalmente permanece inactivo hasta que el programa PLC hace un ciclo de salida (lo apaga, luego vuelve a encender), lo que vuelve a activar el transistor si se ha eliminado el fallo.
En un entorno de producción, este comportamiento es valioso por dos razones.
En primer lugar, el módulo no se daña por el fallo, a diferencia de un contacto de relé que puede ser soldado o erosionado por corriente de cortocircuito sin protección, la protección del transistor evita el daño térmico.otros canales continúan funcionando con normalidad una falla de cableado en una salida no afecta a los siete canales restantes o al resto de las E/S de la máquina.
El canal defectuoso se puede identificar e investigar mientras la máquina continúa funcionando con las salidas no afectadas.
Esto contrasta con el relé EM 222, donde un cortocircuito depende de un fusible externo para la protección, y el contacto del relé puede dañarse antes de que el fusible se despeje.
En las aplicaciones en las que los fallos de los cables de salida representan un riesgo operativo realista, los entornos polvorientos, las máquinas con herramientas o accesorios cambiados con frecuencia,o sistemas en los que los conectores de cableado se desconectan de forma rutinaria, las salidas de autoprotección del módulo de transistores representan una ventaja operativa significativa..
El sufijo "-0XA8" lo identifica como una variante S7-200 CN producida en China, fabricada en China para mercados que aceptan la certificación CE.
Es funcionalmente equivalente al 6ES7222-1BF22-0XA0 producido en Europa en todas las especificaciones eléctricas, número de E/S, características de conmutación y compatibilidad con el bus S7-22X.Ambas variantes utilizan el mismo entorno de programación STEP 7 Micro/WIN y no requieren diferenciación en el programa PLC.
The S7-200 CN (China) variants emerged as Siemens adapted the S7-200 platform for production and distribution in markets where CE approval was sufficient and where the cost economics of local production made sense.
La designación "CN" indica la variante de producción, pero no tiene ninguna implicación funcional para el ingeniero que instala y pone en marcha el módulo.
Las variantes XA8 y XA0 pueden coexistir en la misma cadena de expansión S7-22X sin ninguna incompatibilidad.
P1: ¿Pueden las salidas del transistor 6ES7222-1BF22-0XA8 generar los pulsos de paso necesarios para el control del motor paso a paso?
Las salidas de los transistores pueden cambiar a frecuencias adecuadas para muchas aplicaciones de motores paso a paso.Siemens ha diseñado específicamente la función PTO (Pulse Train Output) de la CPU S7-200 disponible en Q0.0 y Q0.1 de las CPUs S7-22X para la generación de impulsos del motor paso a paso de alto rendimiento, con soporte de hardware dedicado para el control preciso de la frecuencia y los perfiles de aceleración / desaceleración.
Para la generación de impulsos de paso primarios, se deben utilizar las salidas de toma de corriente dedicadas de la CPU.
Las salidas de transistores del módulo de expansión son adecuadas para señales auxiliares de paso (dirección, activación, reinicio) o para ejes secundarios donde un control más simple es aceptable.
P2: ¿Son las salidas del transistor PNP (sourcing) o NPN (sinking), y esto afecta la compatibilidad con los dispositivos de campo?
El módulo de salida del transistor S7-200 EM 222 produce salidas PNP (sourcing).cada transistor de salida conecta el terminal de salida a la fuente de alimentación positiva de 24 V flujos de corriente desde el terminal de salida, a través de la carga, al extremo negativo (0V) de la fuente de 24 V.
Esta configuración de abastecimiento PNP es compatible con la gran mayoría de las cargas industriales de 24 VDC diseñadas para entradas digitales de conmutación de señal positiva (PNP).
Equipment or sensors requiring NPN (sinking) output signals — where the active state connects the output to 0V rather than to 24V — require an interposing relay or signal converter to interface correctly with the PNP transistor output.
P3: ¿Cómo se reinicia la protección contra cortocircuito después de una falla? automáticamente cuando la falla se elimina, o el programa PLC necesita actuar?
El comportamiento exacto de recuperación depende del diseño del circuito de protección y de la gravedad de la falla.la salida permanece apagada incluso si se elimina el fallo.
El programa PLC debe hacer un ciclo de salida (escribir "0" y luego "1" en el bit de salida) para volver a activar el transistor.
Antes de reiniciar, the field wiring and load should be inspected to confirm the short circuit has been corrected — re-enabling a transistor output into a persisting short circuit will immediately re-trip the protection and may eventually cause thermal damage if the protection circuit is exercised repeatedly.
P4: ¿Se puede mezclar el módulo de transistor EM 222 con el módulo de relé EM 222 en la misma cadena de expansión S7-22X?
El bus de expansión S7-22X acepta cualquier combinación de entrada digital, salida digital (relé o transistor),y módulos de expansión analógicos dentro del límite del módulo de expansión total de la CPU (7 módulos para S7-224/224XP/226), 2 para el S7-221/222).
El relé EM 222 y el transistor EM 222 pueden ocupar posiciones adyacentes en la misma cadena de expansión,y el programa de PLC se dirige a sus salidas de manera idéntica ?? bytes de salida consecutivos (QB) independientemente de si el tipo de salida subyacente es relé o transistor.
Esta capacidad de mezclar y combinar permite al diseñador de la máquina asignar salidas de relé a cargas de CA y actuadores de ciclo infrecuente, y salidas de transistores a cargas de CC de alta velocidad, dentro de una sola,cadena de expansión compacta.
P5: La producción del S7-200 CN ha sido interrumpida. ¿Cuánto tiempo estarán disponibles los módulos de transistores EM 222 de reemplazo?
Siemens suspendió formalmente la producción de las plataformas S7-200 y S7-200 CN, y el fin de las ventas activas se produjo progresivamente durante varios años.
Si bien Siemens ya no suministra estos módulos a través de sus canales de venta estándar, la base instalada de equipos S7-200 CN en todo el mundo es considerable,y el mercado secundario: distribuidores de excedentes industriales, restauradores y proveedores especializados de automatización heredada
Para los emplazamientos con importantes instalaciones S7-200 CN, el enfoque práctico consiste en identificar los módulos de repuesto críticos (incluidas las variantes de transistores y relés EM 222), evaluar los niveles actuales de existencias,y adquirir unidades adicionales para cubrir el tiempo de vida restante esperado del equipo a partir de existencias excedentarias disponibles.
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