电磁兼容性定义电磁兼容性 (EMC) 是指电气设备在其电磁环境中正常运行且不影响环境的能力。S7-1500R/H 冗余系统还满足欧洲单一市场 EMC 的法规要求。是否合规取决于 S7-1500R/H 冗余系统是否符合电气设备的相关要求和准则。符合 NE21 的 EMCS7-1500R/H 冗余系统满足 NAMUR 指南 NE21 的 EMC 规范。脉冲型干扰下表列出了 S7-1500R/H 冗余系统对于脉冲型干扰变量的电磁兼容性。表格 15- 1 脉冲型干扰脉冲型干扰 测试电压 对应的严重度等级符合 IEC 61000-4-2 的静电放电 空气放电：± 8 kV接触放电：±6 kV33符合 IEC 61000-4-4 的短脉冲（快速瞬态干扰）±2 kV（电源线）±2 kV（信号线 > 30 m）±1 kV（信号线 < 30 m）343符合 IEC 61000-4-5 的高能单脉冲（浪涌）需要的外部保护电路（不适用于 230 V 模块）更多信息，请参见《设计无干扰控制器》功能手册。3• 不对称耦合 ±2 kV（电源线）带有防护装置的直流电压±2 kV（仅信号/数据线 > 30 m），带保护元件• 对称耦合 ±1 kV（电源线），带有防护装置的直流电压±1 kV（仅信号/数据线 > 30 m），带保护元件技术规范15.2 电磁兼容性S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 439正弦波干扰下表列出了 S7-1500R/H 冗余系统对于正弦波干扰（RF 辐射）的电磁兼容性。表格 15- 2 RF 辐射的正弦波干扰符合 IEC 61000-4-3/NAMUR 21 的 RF 辐射电磁 RF 场，振幅调制对应的严重度等级80 MHz 到 2.7 GHz 10 V/m 32.7 GHz 到 6 GHz 3 V/m 280 % AM（1 kHz）下表列出了 S7-1500R/H 冗余系统对于正弦波干扰（RF 耦合）的电磁兼容性。表格 15- 3 RF 耦合的正弦波干扰符合 IEC 61000-4-6 的 RF 耦合 对应的严重度等级从 10 kHz 起10 V 3 rms80 % AM（1 kHz）150 Ω 源阻抗射频干扰电磁场干扰辐射符合 EN 55016表格 15- 4 电磁场的干扰辐射频率 干扰辐射 测量距离30 MHz 到 230 MHz < 40 dB (µV/m) QP 10 m230 MHz 到 1000 MHz < 47 dB (µV/m) QP 10 m1 GHz 到 3 GHz < 76 dB (µV/m) P 3 m3 GHz 到 6 GHz < 80 dB (µV/m) P 3 m技术规范15.3 运输和贮存条件S7-1500R/H 冗余系统440 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE通过符合 EN 55016 的 AC 电源的干扰辐射。表格 15- 5 AC 电源的干扰辐射频率 干扰辐射0.15 MHz 到 0.5 MHz < 79 dB (µV) Q< 66 dB (µV) M0.5 MHz 到 30 MHz < 73 dB (µV) Q< 60 dB (µV) M15.3 运输和贮存条件简介S7-1500R/H 冗余系统符合 IEC 61131-2 运输和存储条件的有关规范。以下信息适用于采用原包装进行运输和存储的模块。模块的运输和贮存条件表格 15- 6 运输和贮存条件情况类型 允许范围自由落体（在运输包装中） ≤ 1 m温度 从 -40 °C 到 +70 °C大气压 1140 至 660 hPa（相当于海拔 -1000 到3500 m）相对湿度 5% 到 95%，无凝露抗正弦振动，符合 IEC 60068-2-6 5 到 8.4 Hz：3.5 mm8.4 - 500 Hz：9.8 m/s2抗冲击，符合 IEC 60068-2-27 250 m/s2，6 ms，1000 次冲击技术规范15.4 机械和气候环境条件S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 44115.4 机械和气候环境条件工作条件S7-1500R/H 冗余系统需要在不受气候影响的固定地点使用。运行条件基于 IEC 61131-2:2017 的要求：• OTH4• STH4（R/H CPU：最低环境温度 -40 °C，最小相对湿度 5%）• TTH4（R/H CPU：最小相对湿度 5%）机械环境条件测试下表列出了有关机械环境条件测试类型及范围的重要信息。表格 15- 7 机械环境条件测试测试条件 测试标准 说明振动 符合 IEC 60068-2-6的振动测试（正弦）振动类型：变化率为 1 倍频程/分钟的频率扫描。5 Hz ≤ f ≤ 8.4 Hz，等幅 7 mm8.4 Hz ≤ f ≤ 150 Hz，恒定加速度 2 g振动持续时间：在 X、Y、Z 三个方向上各 10 次抗冲击性 符合 IEC 60068-2-27 的冲击测试冲击类型：半正弦波冲击强度：15 g 最大值，11 ms 持续时间冲击方向：在 X、Y、Z 正负方向上各 3 次持续冲击 符合 IEC 60068-2-27 的冲击测试冲击类型：半正弦波冲击强度：250 m/s2 峰值，6 ms 持续时间冲击方向：在 X、Y、Z 正负方向上各 1000 次振动减小如果 S7-1500R/H 冗余系统正遭受严重冲击或振荡，请采取适当措施来降低加速度或振幅。建议在减震材料（例如，橡胶金属防震装置）上安装 S7-1500R/H 冗余系统。技术规范15.4 机械和气候环境条件S7-1500R/H 冗余系统442 系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE气候环境条件下表列出了 SIMATIC S7-1500R/H 冗余系统运行期间所允许的气候环境条件：表格 15- 8 气候环境条件环境条件 允许范围 注释温度 R-CPU 水平安装位置0 到 60 °C订货号 6ES7513-1RL00-0AB0、6ES7515-2RM00-0AB0：为提高显示屏的服务寿命，显示屏在超过所允许的工作温度时会自动关闭。在某些温度条件下，显示屏会关闭并开启。更多信息，请参见 CPU 手册中的技术规范。-30 到 60 °C订货号 6ES7513-1RM03-0AB0、6ES7515-2RN03-0AB0：垂直安装位置0 到 40 °C订货号 6ES7513-1RL00-0AB0、6ES7515-2RM00-0AB0：-30 到 40 °C订货号 6ES7513-1RM03-0AB0、6ES7515-2RN03-0AB0：温度 H-CPU 水平安装位置0 到 60 °C0 到 55 °C包含同步模块 Sync Module 1 GBFO 40 km (6ES7960-1FE00-0AA5)1)垂直安装位置0 到 40 °C0 到 35 °C包含同步模块 Sync Module 1 GBFO 40 km (6ES7960-1FE00-0AA5)1)技术规范15.4 机械和气候环境条件S7-1500R/H 冗余系统系统手册, 01/2023, A5E41815205-AE 443环境条件 允许范围 注释温度变化 10 K/h -相对湿度 从 10 % 到 95 % 无冷凝大气压 1140 到 795 hPa 相当于海拔高度 -1000 m 到 2000 m。请注意以下部分“在海平面以上超过2000 m 处使用 S7-1500R/H 冗余系统”。污染浓度 ANSI/ISA-71.04 severity level G1;G2; G3-1) 如果在 H-CPU 中使用 Sync Module 1 GB FO 40 km (6ES7960-1FE00-0AA5) 同步模块，则限制适用于最高环境温度。在海平面以上超过 2000 m 处使用 S7-1500R/H 冗余系统表格 15- 9 最大安装海拔高度为 5000 m 的 R/H CPUCPU 名称 订货号 版本 最大安装海拔高度CPU 1513R-1 PN 6ES7513-1RL00-0AB06ES7513-1RM03-0AB0FS01 或更高版本5,000 mCPU 1515R-2 PN 6ES7515-2RM00-0AB06ES7515-2RN03-0AB0CPU 1517H-3 PN 6ES7517-3HP00-0AB0CPU 1518HF-4 PN 6ES7518-4JP00-0AB0“海平面以上操作高度”的最大值在相应模块的技术规范中进行了说明。
关于安装海拔高度规定的最大环境温度限制安装海拔高度 环境温度降容系数 1)-1000 m 到 2000 m 1.02000 m 到 3000 m 0.93000 m 到 4000 m 0.84000 m 到 5000 m 0.71) 降容系数的适用基值为 2000 m 下的最高允许环境温度（以 °C 为单位）。说明• 允许在海拔高度之间进行线性插值。• 降容系数可补偿由于密度较低而下降的高海拔空气冷却效果。• 请注意技术规范中各 CPU 的安装位置。其依据是 IEC 61131-2:2017 标准。• 确保在海拔超过 2000 m 时使用的是额定电源。• R/H CPU 的显示屏适用于 ≤ 3.000 m 的海拔高度。在高度 > 3,000 m 下运行设备时，极少数情况下 CPU 显示屏可能会出现问题；不影响 CPU 运行。• CPU 1517H-3 PN/CPU 1518HF-4 PN 的同步模块（同步模块 1 GB FO 10 m：6ES7960-1CB00-0AA5；同步模块 1 GB FO 10 km：6ES7960-1FB00-0AA5，Sync module 1 GBFO 40 km：6ES7960-1FE00-0AA5) 也已发布，适用于 5000 m 的海拔高度。对模块可用性的影响在海拔高度 2000 m 以上运行期间，宇宙辐射较高时，还将对电子元件的故障率（所谓软失效率）产生影响。在个别情况下，这可能会导致主备份切换。HF-CPU 的 PFDavg、PFH 值下面列出了具有 20 年使用寿命和 100 小时修理时间的 HF-CPU 的可能故障值（PFDavg 和PFH 值）：低要求模式下的操作低要求模式符合 IEC 61508:2010：PFDavg = 要求时发生危险性故障的平均概率高要求/连续模式下的操作高要求/连续模式：符合 IEC 61508:2010：PFH = 危险性故障发生频率的平均值 [h-1]