ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΤΩΝ ΡΟΜΠΟΤ S7-200

Τα ρομπότ της σειράς S7-200 έχουν ενσωματωμένες 2 πηγές τροφοδοσίας τάσεων 24 V DC και 5 V DC. Η ισχύς της κάθε μίας, δηλαδή, το μέγιστο ρεύμα που είναι ικανές να παρέχουν, διαφοροποιεί τη μία PLC από την άλλη.

Η πηγή των 5  V DC είναι εσωτερική και δεν έχουμε πρόσβαση σε αυτή μέσω ακροδεκτών. Χρησιμοποιείται για να τροφοδοτήσει τις μονάδες επέκτασης που συνδέουμε στο ρομπότ. Ως μονάδες επέκτασης εννοούμε το μέγιστο αριθμό εισόδων και εξόδων που μπορούμε να συνδέσουμε στο ρομπότ. Οι μονάδες επέκτασης μπορεί να είναι ψηφιακών ή αναλογικών εισόδων. Η ονομασία των μονάδων εισόδου και εξόδου είναι: EMM 22X. Οι μονάδες επέκτασης συνδέονται μέσω ενός καλωδίου bus (καλώδιο παράλληλης σύνδεσης) που είναι ενσωματωμένο σε κάθε μονάδα.

Η πηγή των 24 V DC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να τροφοδοτήσει εισόδους και εξόδους του ρομπότ. Σχεδόν πάντα καθίσταται ανεπαρκής και είναι απαραίτητο να τοποθετηθεί μία εξωτερική πηγή τροφοδοσίας V DC.

Όταν θα συνδεθεί μία εξωτερική πηγή τροφοδοσίας 24 V DC είναι απαραίτητο να έχουμε υπόψη τα παρακάτω:

  1. Οι γειώσεις όλων των πηγών πρέπει να είναι ενωμένες μεταξύ τους, δηλαδή πρέπει να συνδέσουμε τη γείωση της εξωτερικής πηγής τροφοδοσίας με τη γείωση της εσωτερικής πηγής τροφοδοσίας. Με αυτό τον τρόπο, έχουν το ίδιο σημείο αναφοράς και η τάση που διαβιβάζεται στην είσοδο είναι σωστή.
  2. Ποτέ να μη συνδέονται οι πηγές τροφοδοσίας παράλληλα, δηλαδή να μην ενώνονται οι γειώσεις των πηγών και τα τερματικά L+ των πηγών. Μόνο, όπως είπαμε, να συνδέουμε τις γειώσεις. Αυτό μπορεί να προκαλέσει αντίθεση ανάμεσα στις δύο πηγές, αφού η καθεμία προσπαθεί να επιβάλλει το δικό της επίπεδο τάσης.

Υπολογισμός της πηγής τροφοδοσίας.

Είναι σημαντικό κατά τον σχεδιασμό μίας εργασίας αυτοματισμού να έχουμε υπόψη μας τι στοιχεία θα συνδέσουμε στο ρομπότ και ποια θα είναι η κατανάλωσή τους. Ανάλογα με τα στοιχεία που μας δίνονται υπολογίζουμε την τροφοδοσία ενός PLC S7-200 με μια σειρά εισόδων-εξόδων. Ας δούμε το παρακάτω παράδειγμα:

Ρομπότ: PLC S7-224  AC/DC/ρελέ, αυτό σημαίνει ότι έχει τροφοδοσία 220 V AC, εισόδους στα 24 V DC/εξόδους ρελέ.

3 μονάδες επέκτασης EM223 των 8 εισόδων 24 V DC και 8 εξόδων ρελέ.

1 μονάδα επέκτασης EM221 των 8 εισόδων 24 V DC.

Συνολικά έχουμε 46 εισόδους και 34 εξόδους.

Στο εγχειρίδιο χρήστη του ρομπότ βρίσκονται τα χαρακτηριστικά των εσωτερικών πηγών του ρομπότ. Στην περίπτωση του S7-224 AC/DC/ρελέ:

Μέγιστο ρεύμα που μπορούν να δώσουν τα 5 V DC είναι 660 mA και 280 mA για τα 24 V DC.

Ας δούμε τώρα την κατανάλωση:

Στην περίπτωση της κατανάλωσης των 5 V DC από τις μονάδες επέκτασης, η κατανάλωση ρεύματος δίνεται στον πίνακα χαρακτηριστικών της συγκεκριμένης μονάδας.

Στην περίπτωση της κατανάλωσης των 24 V DC, το ελάχιστο ρεύμα που χρειάζεται για να ενεργοποιηθεί μία είσοδο δίνεται στον πίνακα χαρακτηριστικών του ρομπότ ή της μονάδας επέκτασης. Για αυτό το ρομπότ είναι 4 mA.

Στην περίπτωση της κατανάλωσης των 24 V DC, το ελάχιστο ρεύμα που χρειάζεται για να ενεργοποιηθεί μία έξοδο δίνεται στον πίνακα χαρακτηριστικών του ρομπότ ή της μονάδας επέκτασης. Για αυτό το ρομπότ είναι 9 mA.

Αφού δούμε την κατανάλωση περνάμε στους υπολογισμούς:

Έχουμε 14 εισόδους PLC 224, επομένως 14 x 4 mA = 56 mA.

3 EM223 των 5 V DC, επομένως 3 x 80 mA = 240 mA.

1 EM221 των 5 V DC, επομένως 1 x 30 mA = 30 mA.

3 EM223, 8 είσοδοι, επομένως 3 x 8 x 4 mA = 96 mA.

3 EM223, 8 έξοδοι ρελέ, επομένως 3 x 8 x 9 mA = 216 mA.

1 EM221, 8 είσοδοι, επομένως 8 x 4 mA = 32 mA.

Συνολική κατανάλωση 270 mA ( 240 mA + 30 mA ) για 5 V DC και 400 mA ( 56 mA + 96 mA + 216 mA + 32 mA ) για 24 V DC.

Συγκρίνοντας τη συνολική κατανάλωση ( 270mA και 400mA ) με το μέγιστο ρεύμα ( 660 mA και 280 mA ) βλέπουμε ότι η πηγή των 5 V DC υπερέχει και δε θα μας δημιουργήσει κανένα πρόβλημα, αντίθετα η πηγή των 24 V DC  δεν επαρκεί για να παρέχει όλο το απαραίτητο ρεύμα. Επομένως πρέπει να τοποθετήσουμε μία εξωτερική πηγή που να παρέχει το απαραίτητο ρεύμα.

Απάντηση