PLC MODULE 6ES7222-1HF22-0XA8 6ES7 222-1HF22-0XA8 6ES7222-1HF22-OXA8

زیمنس 6ES7222-1HF22-0XA8 | SIMATIC S7-200 CN EM 222 — 8 خروجی رله، 2 آمپر در هر کنتاکت، فقط CPU S7-22X، تأییدیه CE، 62×45×80 میلی‌متر، 0.25 کیلوگرم

مرور کلی

ماژول توسعه هشت خروجی رله زیمنس 6ES7222-1HF22-0XA8 برای خانواده میکرو PLC های SIMATIC S7-200 CN است. این ماژول به سمت راست CPU S7-22X متصل می‌شود — یا از طریق یک ماژول توسعه موجود زنجیره‌وار می‌شود — و هشت کنتاکت رله بدون پتانسیل را به قابلیت خروجی سیستم اضافه می‌کند.

برای بسیاری از کاربردهای کنترل ماشین و تجهیزات کوچک که در دو دهه گذشته بر اساس پلتفرم S7-200 CN ساخته شده‌اند، ماژول رله EM 222 حتی اکنون که خود پلتفرم متوقف شده است، همچنان یک قطعه یدکی ضروری باقی مانده است.

ویژگی تعیین کننده این ماژول نوع خروجی رله آن است. رله یک سوئیچ الکترومکانیکی است: یک سیم‌پیچ که توسط مدار خروجی PLC تغذیه می‌شود، باعث بسته شدن مجموعه‌ای از کنتاکت‌های مکانیکی می‌شود.

کنتاکت‌ها و سیم‌پیچ از نظر الکتریکی جدا شده‌اند — هیچ مسیر جریانی بین آنها وجود ندارد. این جداسازی چیزی است که خروجی رله را از نظر سیم‌کشی میدانی بسیار متنوع می‌کند. هشت کنتاکت روی EM 222 می‌توانند بارهای در حال کار با هر ولتاژی تا حداکثر ولتاژ نامی رله را، مستقل از ولتاژ تغذیه PLC، سوئیچ کنند.

یک کانال ممکن است یک کنتاکتور موتور 230 ولت AC را سوئیچ کند؛ کانال بعدی، یک شیر برقی 24 ولت DC؛ کانال بعدی، یک رله سیگنال اضطراری 48 ولت DC — همه از یک ماژول توسعه، بدون هیچ گونه تعامل الکتریکی بین آنها.

این انعطاف‌پذیری ولتاژ محدودیت‌هایی دارد. کنتاکت‌های رله در میلی‌ثانیه سوئیچ می‌کنند نه در میکروثانیه خروجی ترانزیستور، که آنها را برای کاربردهای سوئیچینگ با فرکانس بالا نامناسب می‌سازد.

و کنتاکت‌های رله در طول عمر عملیاتی خود فرسوده می‌شوند — میلیون‌ها عملیات مکانیکی، اما بسیار کمتر الکتریکی در جریان نامی — که ماژول ترانزیستور EM 222 را برای هر خروجی که باید به طور مکرر سوئیچ شود، انتخاب بهتری می‌سازد.

مشخصات کلیدی

انعطاف‌پذیری ولتاژ کنتاکت رله — چرا هنوز هم اهمیت دارد

در یک ماشین کاملاً 24 ولت DC که در آن هر محرک، شیر و نشانگر با ولتاژ 24 ولت DC کار می‌کند، ماژول خروجی ترانزیستور معمولاً انتخاب فنی بهتری است — سریع‌تر، بدون فرسودگی کنتاکت، حفاظت الکترونیکی خطا. اما بیشتر تأسیسات صنعتی کاملاً 24 ولت DC نیستند. بسیاری از کارخانه‌ها هنوز مدارهای کنترل قدیمی 230 ولت AC یا 110 ولت AC را در کنار سیستم‌های مدرن 24 ولت DC اجرا می‌کنند. کارخانه‌های فرآیندی از سیگنال‌دهی 48 ولت DC یا 110 ولت DC استفاده می‌کنند.

سیستم‌های ایمنی ممکن است از ولتاژهای تغذیه اختصاصی جدا از برق کنترل معمولی استفاده کنند.

در این محیط‌های ولتاژ مختلط، جداسازی الکتریکی ماژول خروجی رله بین مدار PLC و بار سوئیچ شده، آن را به تنها گزینه عملی برای سوئیچ مستقیم بارهای غیر 24 ولت DC بدون سخت‌افزار واسط اضافی تبدیل می‌کند.

یک ماژول رله EM 222 در ماشینی با ترکیبی از خروجی‌های 24 ولت DC و 230 ولت AC، هر دو را از یک ماژول مدیریت می‌کند، با هر کنتاکت رله که به صورت جداگانه سوئیچ می‌شود و ولتاژها کاملاً توسط مکانیزم رله جدا می‌شوند.

یک ماژول خروجی ترانزیستور برای مدیریت بارهای AC به رله‌های خارجی نیاز دارد که هزینه، فضای پنل و اجزای اضافی را به طراحی اضافه می‌کند.

بدون حفاظت از اتصال کوتاه — رویه سیم‌کشی میدانی ضروری

عدم وجود حفاظت از اتصال کوتاه در خروجی‌های کنتاکت رله یک نقص طراحی نیست — بلکه ذاتی نحوه کار کنتاکت‌های رله است. یک کنتاکت رله یک مسیر رسانای ساده در هنگام بسته شدن است؛ هیچ مکانیزمی برای تشخیص یا محدود کردن جریان ندارد.

یک اتصال کوتاه در خروجی رله باعث جریان نامحدود می‌شود تا زمانی که یک دستگاه حفاظتی خارجی آن را قطع کند.

برای نصب ایمن، هر کانال خروجی رله باید توسط یک فیوز خارجی یا قطع کننده مدار که برای محافظت از کنتاکت رله (رتبه 2 آمپر)، سیم‌کشی میدانی و بار، اندازه‌گیری شده است، محافظت شود. فیوزهای مینیاتوری با رتبه 1-2 آمپر برای مدارهای خروجی رله 24 ولت DC استاندارد هستند.

برای مدارهای 230 ولت AC، قطع کننده‌های مدار مینیاتوری (MCB) با رتبه و مشخصه مناسب (معمولاً منحنی B یا C، 1-2 آمپر برای بارهای سیم‌پیچ کوچک) حفاظت لازم را فراهم می‌کنند.

دستگاه حفاظتی باید تا حد امکان نزدیک به ترمینال خروجی ماژول توسعه قرار گیرد — معمولاً روی یک نوار ترمینال فیوزدار مجاور — تا طول هادی‌های محافظت نشده به حداقل برسد.

در عمل، خود بار اغلب حفاظت اولیه را فراهم می‌کند: یک قطع کننده مدار محافظ موتور، مدار را به کنتاکتور استارت موتور محافظت می‌کند؛ یک فیوز نوار ترمینال فیوزدار، مدار شیر برقی را محافظت می‌کند.

آنچه مهم است این است که یک دستگاه حفاظتی با رتبه مناسب در سری با هر مدار خروجی رله قرار گیرد.

عمر کنتاکت رله و انتخاب کاربرد

کنتاکت‌های رله دارای عمر خدماتی مشخصی هستند که به تعداد عملیات و شرایط بار در هر رویداد سوئیچینگ بستگی دارد. عمر مکانیکی (سوئیچینگ بدون بار، یا بارهای بسیار سبک) معمولاً در محدوده 10 میلیون عملیات است.

عمر الکتریکی تحت شرایط نامی — 2 آمپر در 24 ولت DC یا معادل آن — معمولاً 100,000 تا 300,000 عملیات است.

این بدان معناست که خروجی رله برای خروجی‌هایی که به ندرت سوئیچ می‌شوند بهترین است: توالی‌های شروع/توقف که توسط ورودی اپراتور فعال می‌شوند، تأیید آلارم‌ها، دستورات شروع شیفت موتور، یا عملیات شیر فعال شده توسط بچ.

برای خروجی‌هایی که صدها یا هزاران بار در هر شیفت چرخه می‌زنند — به عنوان مثال، شیرهای پنوماتیک در یک خط بسته‌بندی با سرعت بالا — عمر الکتریکی رله ممکن است در عرض چند هفته به پایان برسد. این کاربردهای با چرخه بالا باید به جای آن از ماژول ترانزیستور EM 222 استفاده کنند.

نوع بار نیز بر عمر کنتاکت تأثیر می‌گذارد.

بارهای DC مقاومتی (عناصر گرمایشی، لامپ‌های مقاومتی) بی‌ضررترین هستند. بارهای DC سلفی (سیم‌پیچ‌های رله، شیرهای برقی) هنگام خاموش شدن یک ولتاژ معکوس ایجاد می‌کنند که باعث قوس زدن کنتاکت می‌شود — دیودهای فری‌ویلینگ در سراسر بار این قوس زدن را سرکوب کرده و عمر کنتاکت را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهند.

بارهای AC (کنتاکتورهای موتور، ترانسفورماتورها) در هنگام وصل و قطع شدن قوس ایجاد می‌کنند — مدارهای اسنابر در سراسر کنتاکت‌ها قوس زدن را کاهش داده و عمر سرویس را افزایش می‌دهند.

سوالات متداول

س1: چند ماژول رله EM 222 را می‌توان به یک CPU S7-22X متصل کرد؟

CPU های S7-224، S7-224XP و S7-226 تا 7 ماژول توسعه در مجموع (هر ترکیبی از ماژول‌های ورودی دیجیتال، خروجی دیجیتال و آنالوگ) را پشتیبانی می‌کنند.

S7-221 و S7-222 به 2 ماژول توسعه محدود شده‌اند. چندین ماژول رله EM 222 را می‌توان در همان ایستگاه در این محدودیت‌ها ترکیب کرد — یک S7-226 با هفت ماژول رله EM 222 علاوه بر خروجی‌های داخلی CPU، 56 کنتاکت خروجی رله را فراهم می‌کند.

جریان تغذیه توسعه داخلی 5 ولت CPU نیز باید در برابر کل جریان کشیده شده توسط تمام ماژول‌های توسعه متصل بررسی شود.

س2: آیا خروجی‌های رله EM 222 می‌توانند بارهای AC و DC را در کانال‌های مختلف به طور همزمان سوئیچ کنند؟

بله. هر کنتاکت رله از نظر الکتریکی جدا شده است — هیچ مسیر الکتریکی مشترکی بین کنتاکت‌ها وجود ندارد. کانال 1 می‌تواند یک سیم‌پیچ کنتاکتور موتور 230 ولت AC، کانال 2 یک شیر برقی 24 ولت DC، کانال 3 یک رله 48 ولت DC را سوئیچ کند، همه به طور همزمان بدون هیچ گونه تعامل الکتریکی بین مدارها.

رویه سیم‌کشی مناسب (برچسب‌گذاری، گروه‌بندی بر اساس ولتاژ بار، بخش‌های ترمینال جداگانه برای کلاس‌های ولتاژ مختلف) برای نصب و نگهداری ایمن مهم است، اما از نظر الکتریکی، جداسازی بین کنتاکت‌های رله از عملیات ولتاژ مختلط کاملاً پشتیبانی می‌کند.

س3: تفاوت بین این ماژول و ماژول خروجی ترانزیستور EM 222 (6ES7222-1BF22-0XA8) چیست و چگونه باید بین آنها انتخاب کرد؟

نسخه رله هر ولتاژی (AC یا DC) را تا حداکثر ولتاژ نامی، با سرعت سوئیچینگ میلی‌ثانیه، بدون حفاظت اضافه جریان الکترونیکی سوئیچ می‌کند. نسخه ترانزیستور فقط 24 ولت DC را با سرعت سوئیچینگ میکروثانیه، با حفاظت الکترونیکی اتصال کوتاه سوئیچ می‌کند.

رله را انتخاب کنید زمانی که: بارها شامل ولتاژهای AC یا ولتاژهای غیر 24 ولت DC هستند، جداسازی الکتریکی مورد نیاز است، یا فرکانس سوئیچینگ کم است.

ترانزیستور را انتخاب کنید زمانی که: تمام بارها 24 ولت DC هستند، سوئیچینگ سریع یا با فرکانس بالا مورد نیاز است (پالس‌های پله‌ای، PWM، شیرهای پنوماتیک که در دقیقه چندین بار چرخه می‌زنند)، یا عمر طولانی کنتاکت بدون نگهداری مهم است.

س4: آیا 6ES7222-1HF22-0XA8 (فقط CN، CE) از نظر الکتریکی معادل 6ES7222-1HF22-0XA0 (تولید اروپا، تأییدیه‌های کامل) است؟

بله، مشخصات الکتریکی، تعداد خروجی، رتبه‌بندی کنتاکت‌ها و سازگاری گذرگاه توسعه S7-22X یکسان هستند.

تفاوت صرفاً در گواهینامه محصول است: XA8 (نوع CN) فقط تأییدیه CE دارد، در حالی که XA0 (نوع اروپایی) گواهینامه‌های اضافی از جمله UL و cUL را حمل می‌کند.

برای تأسیساتی که گواهینامه CE الزامات نظارتی را برآورده می‌کند، XA8 یک جایگزین عملکردی مستقیم برای XA0 است — بدون تغییر سخت‌افزار، بدون تغییر برنامه PLC، بدون نیاز به پیکربندی مجدد.

س5: پلتفرم S7-200 CN متوقف شده است. آیا ماژول‌های رله EM 222 یدکی هنوز قابل تهیه هستند؟

پلتفرم S7-200 توسط زیمنس متوقف شد و خانواده S7-200 CN نیز به دنبال آن بود.

در حالی که زیمنس دیگر این ماژول‌ها را از طریق کانال‌های استاندارد تولید یا توزیع فعال نمی‌کند، پایگاه نصب شده سیستم‌های S7-200 و S7-200 CN در سراسر جهان بزرگ است و سهام قابل توجهی از ماژول‌های یدکی در بازار مازاد صنعتی وجود دارد.

تأمین‌کنندگان تخصصی قطعات اتوماسیون زیمنس قدیمی و متوقف شده به طور منظم ماژول رله EM 222 را در هر دو وضعیت نو-قدیمی-موجودی و بازسازی شده موجود دارند.

برای سایت‌هایی که تجهیزات S7-200 CN را اداره می‌کنند، ایجاد یک بافر قطعات یدکی از ماژول‌های حیاتی — از جمله EM 222 — یک رویه نگهداری منطقی است.