Beispiel 1: Stromverbrauch einer verteilten TM7-E/A-Konfiguration

Einführung

Dieses erste Beispiel ist für eine verteilte TM7-E/A-Konfiguration (TM7-Feldbusschnittstellen-E/A-Baustein und TM7-E/A-Bausteine). Ein anderes Beispiel basiert auf dezentralen TM7-E/A-Erweiterungsbausteinen (TM5-Empfängermodul und dessen dezentrale Erweiterungsbausteine). Anhand dieser Beispiele sollten Sie die für Ihr TM7-System erforderlichen Berechnungen vornehmen können.

In einer verteilten TM7-E/A-Konfiguration verbindet der E/A-Baustein für die Feldbusschnittstelle die folgenden Komponenten:

odie externe Spannungsversorgung direkt mit dem 24-VDC-E/A-Leistungssegment,

odie externe Spannungsversorgung mit der internen Spannungsversorgung, die den auf dem TM7-Leistungsbus verteilten Strom erzeugt. Dieser wird von der 24-VDC-Hauptversorgungs­verbindung abgeleitet.

Sämtliche Stromverbrauchswerte werden im Kapitel Zuordnungs- und Stromverbrauchstabellen dokumentiert.

Planungsbeispiel

Dieses Konfigurationsbeispiel umfasst folgende Komponenten:

oDen CANopen-Schnittstellen-E/A-Baustein TM7NCOM08B mit 8 konfigurierbaren digitalen Ein- oder Ausgangskanälen.

oEinige Erweiterungsbausteine:

oTM7BDI8B

oTM7BDI16B

oTM7BDM16A

oTM7BDM16B

oTM7BDO8TAB

oTM7BAI4CLA

oTM7BAO4CLA

oFür die Berechnung der Leistungsaufnahme in diesem Beispiel wird von folgenden Vorausset­zungen ausgegangen:

TM7NCOM08B: Der im 24-VDC-E/A-Leistungssegment verteilte Höchststrom wird durch eine externe isolierte 4000-mA-Spannungsversorgung begrenzt.

TM7BDI8B: Der den Elektroniksensoren in diesem Beispiel zuzuführende Strom wurde auf 25 mA pro Sensor, d. h. auf insgesamt 200 mA für den Baustein geschätzt.

TM7BDM16A: Die Summe der Stromaufnahme aller mit dem Baustein verbundenen Ausgänge übersteigt zu keinem Zeitpunkt 2500 mA.

TM7BDM16B: Die Summe der Stromaufnahme aller mit dem Baustein verbundenen Ausgänge übersteigt zu keinem Zeitpunkt 1500 mA.

Der den Elektroniksensoren in diesem Beispiel zuzuführende Strom wurde auf 25 mA pro Sensor, d. h. auf insgesamt 200 mA für den Baustein geschätzt.

TM7BDO8TAB: Es sind immer nur 5 der Ausgänge zu einem gegebenen Zeitpunkt aktiv, die maximale Leistungsaufnahme dieser Ausgänge entspricht 1000 mA bzw. insgesamt 5000 mA für den Baustein.

Die folgende Abbildung zeigt die Beispielkonfiguration, angeschlossen an die Spannungsversor­gungen PS1 und PS2:

 

PS1:   Externe isolierte 24-VDC-Hauptspannungsversorgung

PS2:   Externe isolierte 24-VDC-E/A-Spannungsversorgung

Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Verdrahtung der Spannungsversorgung:

Die folgende Tabelle zeigt die Leistungsabgabe und -aufnahme in mA auf dem TM7-Leistungsbus und im 24-VDC-E/A-Leistungssegment:

Stromverbrauch auf dem TM7-Leistungsbus

Der TM7NCOM08B erzeugt 150 mA auf dem TM7-Leistungsbus für die Versorgung der Erweiterungsbausteine. Der TM7-Leistungsbus beginnt mit dem Baustein TM7NCOM08B und endet mit dem Erweiterungsbaustein TM7BAO4CLA.

Der kumulierte Strombedarf auf dem TM7-Leistungsbus beträgt 266 mA und überschreitet damit die Kapazität des Segments von 150 mA.

Sie müssen den TM7-Leistungsbus unter Beachtung der Regeln für die Montage von PDBs durch Hinzufügen eines TM7SPS1A ergänzen. Beispielsweise können Sie den TM7SPS1A zwischen den Bausteinen TM7BDM16B und TM7BDM16A platzieren.

Die folgende Tabelle zeigt die Leistungsabgabe und -aufnahme in mA auf dem TM7-Leistungsbus:

Der kumulierte Strombedarf auf dem TM7-Leistungsbus beträgt 266 mA und überschreitet nicht die Buskapazität von 900 mA.

Im nächsten Schritt wird der Strombedarf auf dem 24-VDC-E/A-Leistungssegment berechnet, um die Konfiguration in diesem Beispiel bestätigen zu können.

Stromverbrauch am 24-VDC-E/A-Leistungssegment

Das 24-VDC-E/A-Leistungssegment beginnt mit dem TM7NCOM08B und endet mit dem TM7BAO4CLA-Baustein. Die Kapazität des 24-VDC-E/A-Leistungssegments in diesem Beispiel ist auf 4000 mA begrenzt.

In diesem Beispiel beläuft sich der kumulierte Strombedarf im 24-VDC-E/A-Leistungssegment auf 11094 mA und überschreitet damit die Segmentkapazität von 4000 mA.

Aus diesem Grund müssen Sie das vorhandene Segment in zwei Segmente untergliedern, indem Sie einenTM7-E/A-Baustein an eine Spannungsversorgung anschließen.

Bei diesem Beispiel wird der TM7BDM16B an die Spannungsversorgung PS2 angeschlossen.

Das erste 24-VDC-E/A-Leistungssegment beginnt mit dem TM7NCOM08B und endet mit dem TM7BDM16A. Die Kapazität dieses Segments ist auf 4000 mA begrenzt.

Das zweite 24-VDC-E/A-Leistungssegment beginnt mit dem TM7BDM16B und endet mit dem TM7BAO4CLA. Die Kapazität dieses Segments ist auf 8000 mA begrenzt.

Die folgende Abbildung zeigt die Beispielkonfiguration, angeschlossen an die Spannungsversor­gungen PS1 und PS2:

 

PS1:   Externe isolierte 24-VDC-Hauptspannungsversorgung

PS2:   Externe isolierte 24-VDC-E/A-Spannungsversorgung

Die folgende Tabelle zeigt die Leistungsabgabe und -aufnahme im 24-VDC-E/A-Leistungs­segment in mA, nachdem der TM7BDM16B an die Spannungsversorgung PS2 angeschlossen wurde:

In diesem Beispiel beläuft sich der kumulierte Strombedarf im 24-VDC-E/A-Leistungssegment auf 3872 mA und überschreitet damit nicht die Segmentkapazität von 4000 mA.

Der kumulierte Strombedarf im zweiten 24-VDC-E/A-Leistungssegment beträgt 7222 mA und überschreitet ebenfalls nicht die Segmentkapazität von 8000 mA.