操作规则和规定简介在工厂或系统中安装 ET 200SP 分布式 I/O 系统时，需遵守特定的规则和规定，具体取决于应用领域。本章节中，简要说明了设备或系统中集成 ET 200SP 分布式 I/O 系统时需遵循的重要规则。具体应用请遵守具体应用中的安全和事故预防规定。如，机器防护准则。急停设备“急停”设备符合 IEC 60204 标准（对应于 DIN VDE 0113），在工厂或系统的所有操作模式下都需保持有效。外部熔断器/开关在 ET 200SP 分布式 I/O 系统附近安装外部熔断器/开关。排除工厂危险状态发生以下情况时，不能出现危险操作状态：• 发生电压骤降或电源故障后设备重启。• 发生故障后重新建立总线通信。必要时，必须强制执行“急停”操作。解锁“急停”后，不得执行非受控或未定义的启动。线路电压以下为所有线路电压需考虑的注意事项（参见“绝缘、防护类别、防护等级和额定电压 (页259)”部分）：• 对于未装配全极断路器的固定设备或系统，在建筑物中安装时需提供电源隔离设备（全极）。• 对于负载电源，组态的额定电压范围必须与当地的线路电压相匹配。• 对于 ET 200SP 分布式 I/O 系统的所有电源电路，线路电压与额定值的波动/偏离值必须在允许的容差范围内。24 VDC 电源下文中列出了使用 24 V DC 电源时的注意事项：• 如果因过载而发生危险情况，则需采取相应的防雷措施：– 外部防雷– 内部防雷仅针对所需电源浪涌值（相对地或相间）大于电磁兼容性 (页 259)部分的规定值的情况。• 24 V DC 电源：请确保遵循 IEC 61131-2/IEC 61010-2-201 标准，进行电气隔离保护和单独电缆布线，或提高超低压电路 (SELV/PELV) 与危险电压的电路之间的绝缘程度。发生电压中断时的电源要求说明为符合 IEC 61131-2 的要求，只能使用电源缓冲时间至少为 10 ms 的电源组/电源装置（例如230/400 V AC → 24 V DC）。对于可能的电压中断，应遵循应用的相关要求（例如，对于“燃烧器”产品，按照 EN 298 标准为 30 ms，按照 NAMUR 建议 NE 21 则为 20 ms）。有关 PS 组件的最新信息，敬请访问 Internet。这些要求也适用于未采用 ET 200SP 或 S7-1500/S7-300-/S7-400 设计的电源组/电源装置。防止外部电气影响下文中列出了预防电气影响和/或故障时的注意事项：• 对于使用 ET 200SP 分布式 I/O 系统的所有设备，需确保防电磁干扰系统进行功能性接地或连接横截面足够大的保护性导体。• 对于电源线、信号线和总线，需确保正确敷设线缆和正确安装。• 对于信号线和总线，需确保断路或绕线不会导致设备或系统出现未定义的状态。
带有故障安全模块的 ET 200SP 的其它操作规则和规定7.2.1 适用于故障安全模块和故障安全电机起动器的安全超低电压（SELV、PELV）警告故障安全模块必须在安全超低电压（SELV、PELV）下运行。有关安全超低电压（SELV、PELV）的更多信息，可参见相应电源的数据表。故障安全模块在 24 V DC 额定电压下工作。容差范围是 19.2 V DC 到 28.8 V DC。故障安全电机起动器操作的额定电压为 24 V DC。公差范围为 20.4 V DC 至 28.8 V DC。在从 32 V DC 到 36 V DC 的过电压范围内，F 模块以故障安全方式进行响应，钝化输入和输出。对于超过 36 V DC 的过电压，F 模块会yongjiu断电。请使用不超过 Um = 36 V DC 的电源设备，即使在发生故障时也是如此。更多信息，请参见发生内部错误时数据表中有关过电压保护的信息。也可以采用适当的方法来限制电压，例如使用过电压保护器。能够以任何形式提供电能的系统组件都必须满足此条件。系统中使用的所有附加电路 (24 V DC) 都使用安全超低电压（SELV、PELV）。请参见相关数据表或与制造商联系。带有外部电源的传感器和执行器也可连接到 F 模块上，但需确保由安全特低电压（SELV、PELV）为这些组件进行供电。24 V DC 数字量模块的过程信号在出现故障时也不能超过故障电压 Um。警告即使在发生故障时，也不能超过接口模块的电源（总线电压）和负载电压间允许的电位差。为了满足此要求，外部的直接电气连接是单向的。这样可防止电位差在个别电源处引起电压增加，而电压增加会导致超过故障电压 Um。92分布式 I/O 系统系统手册, 11/2022, A5E03576855-AM接线7.2 带有故障安全模块的 ET 200SP 的其它操作规则和规定7.2.2 故障安全模块和故障安全电机启动器的传感器和执行器要求对于传感器和执行器的常规要求对于传感器和执行器的安全相关使用，请注意以下重要信息：警告请注意，带有传感器和执行器的仪表要承担很大的安全责任。另请牢记，传感器和执行器的寿命通常不会达到 IEC 61508:2010 中定义的检验间隔（没有显著安全损失的情况下，间隔为20 年）。安全功能发生危险故障的概率和发生危险故障的严重度必须符合 SIL 定义的上限。可在 F 模块技术规范中的“故障安全性能特性”下找到 F 模块达到的值的列表。要达到所需的安全级别，需要使用合适的合格传感器和执行器。其它传感器要求一般规则：要达到 SIL3/Cat.3/PLe，只需使用一个单通道传感器。不过，要使用单通道传感器达到 SIL3/Cat.3/PLe，传感器自身必须达到 SIL3/Cat.3/PLe；否则传感器必须连接到两个通道才能达到此安全级别。要达到 SIL3/Cat.4/PLe，传感器必须连接到两个通道。警告在故障安全输入模块上检测到故障后，将向 F-CPU 输出“0”值。因此需要确保按照这种方式实现传感器，以确保在传感器处于“0”状态时安全程序的反应可靠。示例：急停传感器必须在其安全程序中使相应执行器在状态为“0”（急停按钮被按下）时关闭。故障安全电机起动器中传感器的更多要求只有满足所需安全类别的单通道传感器才可连接到故障安全电机起动器的 F‑DI。故障安全接线必须遵循所需的安全类别。警告使用 F-DI 进行安全相关关断根据所使用的 I/O，可通过一个或两个输出通道（端子）进行关断：• PM 开关：通过两条输出通道执行关断。• PP 开关：通过一条输出通道执行关断。如果可以保证以防交叉电路/P 短路防护方式进行电缆布线，仅通过一个输出通道（PP 开关）关断根据 EN 62061 符合 SIL 3，根据 EN ISO 13849-1 符合 PL e/Cat.4。93接线7.2 带有故障安全模块的 ET 200SP 的其它操作规则和规定分布式 I/O 系统系统手册, 11/2022, A5E03576855-AM传感器信号的持续时间要求警告遵守对于传感器信号的以下要求：• 为quebaotongguo带有输入的故障安全模块正确检测传感器信号，需要确保传感器信号以最短持续时间输出。• 要实现可靠的脉冲检测，要求两次信号变化之间的时间间隔（脉冲持续时间）必须大于PROFIsafe 监视时间。带有输入的 F 模块的可靠检测对于带有输入的 F 模块，传感器信号的最短持续时间取决于组态的输入延时、传感器电源的短路测试参数以及为 1oo2 评估组态的误差特性。信号时间必须大于所组态应用的最大响应时间。有关计算最大响应时间的信息，请参见相应 F 模块的“响应时间”部分。传感器信号的最大允许切换频率取决于最小持续时间。对于执行器的附加要求故障安全输出模块以固定间隔测试输出。F 模块将暂时关闭激活的输出，并在需要时开启取消激活的输出。您可以使用参数分配测试脉冲的最大持续时间（暂时禁用期和暂时激活期）。在此测试期间，为实现快速响应，高速执行器可能会暂时脱离或被激活。如果过程不容许这样做，应相应设置暂时激活测试或暂时禁用测试的脉冲持续时间或使用具有足够延时的执行器。警告如果执行器的开关电压高于 24 V DC（例如，230 V AC），则故障安全输出模块的输出和承载更高电压的器件的输出必须进行电气隔离（根据 IEC 60664-1）。对于继电器和接触器通常如此。对于半导体开关设备，必须特别注意此方面。传感器和执行器的技术规范请参见故障安全模块的手册以了解有助于选择传感器和执行器的技术规范。7.2.3 数字量输入/输出信号的串扰当故障安全数字量输出和输入信号在单根电缆中时，F-DQ 模块和 F-PM-E 模块可能会遇到回读错误。原因：容性串扰在输出或输入的传感器电源的位模式测试期间，因线路耦合电容而引起的输出驱动的急剧变化可能会导致与其它未激活的输出或输入通道形成串扰。这种情况可能会导致这些通道中的回读电路产生响应。如果检测到交叉电路/短路，将导致安全断开。94分布式 I/O 系统系统手册, 11/2022, A5E03576855-AM接线7.2 带有故障安全模块的 ET 200SP 的其它操作规则和规定补救措施：• F-DI 模块、F-DQ 模块和 F-PM-E 模块或非故障安全 DQ 模块各自使用单独的电缆• F-PM-E 模块的 F-DQ 通道和 F-DI 通道各自使用单独的电缆• 在输出中使用耦合继电器或二极管• 如果安全级别要求允许禁用传感器电源测试，请禁用。原因：磁串扰请注意，连接到 F-DQ 通道的感性负载会对强磁场进行电容耦合。补救措施：• 可在空间上将感性负载与磁场隔断或采用屏蔽层来抵抗磁场。• 将回读时间组态为 50 ms 或更高。7.3 防爆模块组操作的其它规则和规定防爆模块组有关防爆模块组的操作规则和规定，请参见系统手册 ET 200SP HA 分布式 I/O 系统/用于爆炸危险环境中的设备的 ET 200SP 模块关于操作电机启动器的其它规则和说明7.4.1 防止短路电机启动器符合协调类型 1 的要求。按照国家/地区特定的针对导线保护的最新规则来固定馈电总线的馈线。警告电机的危险电压可能导致人员死亡、重伤或财产损失。短路后，SIMATIC ET 200SP 电机启动器会发生故障。短路后，请更换电机启动器。7.5 输入电源接地时运行 ET 200SP简介下文中介绍了输入电源接地（如 TN-S 网络）时，ET 200SP 分布式 I/O 系统的整体组态信息。在此，将具体讨论以下主题：• 基于 IEC 60364（对应于 DIN VDE 0100）和 IEC 60204（对应于 DIN VDE 0113）的分断装置、以及短路和过载保护• 负载电源和负载电路。95接线7.5 输入电源接地时运行 ET 200SP分布式 I/O 系统系统手册, 11/2022, A5E03576855-AM输入电源接地如果使用接地传入电源（TN-S 系统），则需将中性导线（N）和保护性导线（PE）分别接地。这两个导线是导致过压的部分原因。设备运行时，电流会流经中性导线。发生故障（例如带电导线和地面之间的单个接地故障）时，电流会流经保护性导线。安全电气隔离（SELV 符合 IEC 61131-2 或 IEC 61010-2-201 标准要求）输出电压为 24 V DC 的负载电源/电源模块需要进行安全电气隔离和电压限制（超低电压）。输出电压为 24 V DC 的负载电源/电源模块未连接到保护性导线。根据 IEC 61131-2 和 IEC 61010-2-201 标准，此保护称为 SELV（安全超低电压）。SELV 电路的接线必须与其它非 SELV 电路的接线安全隔离，或者所有导线的绝缘材料尺寸必须满足高压需求。接地超低电压（PELV 符合 IEC 61131-2 或 IEC 61010-2-201 标准要求）接地输出电压为 24 V DC 的负载电源/电源模块需要与保护性导线进行安全连接及进行电压限制（超低电压）。根据 IEC 61131-2 和 IEC 61010-2-201 标准，此保护称为 PELV（保护超低电压）。PELV 电路的接线必须与其它非 PELV 电路的接线安全隔离，或者所有导线的绝缘材料尺寸必须满足高压需求。参考电位未接地时，ET 200SP 的组态传导干扰电流时，CPU/接口模块和 baseUnit BU15...D 的参考电位需通过 RC 组合内部连接安装导轨（保护导体）（IM/CPU：R = 10 MΩ / C = 100 nF，BU15...D：R = 10 MΩ / C = 4 nF）。• 这种组态可传导高频干扰电流，并避免出现静电。• 由于 ET 200SP 分布式 I/O 系统并不采用固定接地连接，因此通常要组态一个不接地的ET 200SP 分布式 I/O 系统。24 V DC 的电源组/电源模块也必须不接地，并进行电气隔离。如果要组态具有接地参考电位的 ET 200SP 分布式 I/O 系统，则需将 CPU/接口模块的 1M 接口与保护性导线进行电气连接。短路/过载保护进行整体安装时，需要采取相应的防短路和防过载保护措施。具体的组件类型与采用的防护措施，取决于系统组态时依据的 IEC (DIN VDE) 标准。下表列出了下图中的操作以及 IEC(DIN VDE) 标准的不同支持。表格 7-1 组件和保护措施图中步骤 IEC 60364 (DIN VDE 0100) IEC 60204 (DIN VDE 0113)控制器、传感器和执行器的分断装置 ① 主开关 断路器短路/过载保护：在传感器组和执行器组中②③电路的单极保护 次级电路接地：单极保护否则：所有极保护电磁设备超过五项的 AC 负载电路的负载电流电源② 建议与变压器进行电气隔离 建议与变压器进行电气隔离96分布式 I/O 系统系统手册, 11/2022, A5E03576855-AM接线7.5 输入电源接地时运行 ET 200SP电缆温度测量阈值说明电缆温度测量阈值在选择电缆时，请注意电缆的操作温度最多可以比 ET200SP 系统的环境温度高 30 °C。（例如，环境温度为 60 °C 时，连接导线的温度范围至少要求为 90 °C）。用户应根据所用电路的电气特征以及安装环境，指定其它连接类型和要求的材料。