如何使用故障安全電源模塊實現24V電壓分級？

在項目的設計中，24V直流電壓至少會被分成兩個級別：一類是普通24V電壓，另一類是安全級別的24V電壓。普通24V電壓的線路，在接通控制電壓後就呈帶電狀態；安全級別的24V電壓，只有當系統處於安全狀態時線路才處於帶電狀態；當系統處於非安全狀態時（比如拍下急停按鈕、安全感測器報錯等），線路將處於斷電狀態以保證安全。安全級別24V電壓一般用於數字量輸出模塊的供電，以保證在緊急情況下模塊的電源可以被切斷。實現24V電壓分級的方法很多，可以使用安全繼電器或者故障安全電源模塊。今天這篇文章，我們來介紹下如何使用西門子ET200S的故障安全電源模塊PM-E F pm 24VDC 來實現24V電壓分級。

PM-E F pm 24VDC是ET200S的故障安全電源模塊，它有兩路繼電器輸出（最大負載電流10A）和兩路晶體管輸出（最大負載電流2A）；負載電壓24V DC；最大安全等級可達AK6/SIL3/Category 4；具有在線診斷功能。其外觀如下圖：

PM-E F pm 24VDC模塊的左上方是系統故障（SF）指示燈，點亮為紅色；左下方是電源（POWER）指示燈，點亮為綠色；右邊有三個輸出通道（9、13、15）指示燈；與該電源模塊配套的底板模塊為TM-P30S44-A0或者TM-P30C44-A0，端子示意圖如下：

底板模塊各接線端子的含義如下：

2,6為外部24V電源正極（外部供電）；

3,7為外部24V電源負極（外部供電）；

9,10為故障安全數字量輸出通道0（DO0），其中9為24V正極，10為負極；該通道的最大負載電流2A；

13,14為故障安全數字量輸出通道1（DO1），其中13為24V正極，14為負極；該通道的最大負載電流2A；

11,12及15,16為兩路故障安全繼電器輸出（Relay Output）通道（DO2），其中11,15為24V正極；12,16為24V負極；通道的最大負載電流為10A；

要注意的是，如果使用通道2（DO2）且負載的電流很大，需要將11,15並聯，同時將12,16並聯，以防止電流過大造成端子發熱。

PM-E F pm 24VDC模塊的接線原理圖如下：

在硬體上連接好線路之後，還需要在軟體上編程來實現24V電壓分級。假設PM-E F pm 24VDC故障安全模塊的地址為900，那麼通道2（DO2）的地址為Q900.2。在PLC的安全程序中，通過將Q900.2置位，就可以輸出安全級別的24V電壓。該電壓是受故障安全電源模塊和PLC的安全程序共同控制的。當故障安全模塊檢測到故障，或者PLC的安全程序不能滿足置位的要求，Q900.2就被複位，於是該線路的24V電壓被切斷，以保證安全。

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