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Siemens SITOP UPS1600/UPS1100：面向工业自动化的高可靠性直流不间断电源系统
时间: 2026-01-28浏览次数：
Siemens SITOP UPS1600/UPS1100：面向工业自动化的高可靠性直流不间断电源系统在工业自动化领域，供电的连续性与稳定性是保障生产线、控制系统及关键数据设备无间断运行的根本。西门子SITOP家族中的UPS1600直流不间断电源（DC-UPS）模块与UPS1100电池模块，共同构建了一套高效、智能且易于集成的24V DC不间断供电解决方案。该系统专为缓冲SITOP系列24V负载电
Siemens SITOP UPS1600/UPS1100：面向工业自动化的高可靠性直流不间断电源系统
在工业自动化领域，供电的连续性与稳定性是保障生产线、控制系统及关键数据设备无间断运行的根本。西门子SITOP家族中的UPS1600直流不间断电源（DC-UPS）模块与UPS1100电池模块，共同构建了一套高效、智能且易于集成的24V DC不间断供电解决方案。该系统专为缓冲SITOP系列24V负载电源的输出电流而设计，额定电流覆盖10A、20A至40A，并可通过智能电池管理支持高达40A的不同断输出。
系统核心架构与产品概览
SITOP UPS1600作为系统的核心控制单元，是一款紧凑型内置设备，可安装于TH35-15/7.5标准导轨（EN 60715）。它并非传统意义上的AC-UPS，而是针对工业直流母线设计的缓冲模块。其输入直接连接至前端24V DC电源（如SITOP PSU8200等）的输出，负载接于其输出端，而UPS1100电池模块则连接至专用的BAT端子。当输入电压跌落或失效时，系统能在毫秒级内切换至电池供电，保障负载持续运行。
UPS1100电池模块作为能量存储单元，提供从1.2 Ah到12 Ah多种容量选择，采用免维护的铅酸胶体电池或5 Ah容量的LiFePO4电池。其内部集成了监控电路板，通过Energy Storage Link——一条独立的两线通信链路——与UPS1600进行数据交换。这种设计使得UPS1600能自动识别并联的电池类型（最多6个同型号模块），并选择最优的温度控制充电曲线，从而极大延长电池寿命。该链路还持续监控电池就绪状态、供电电缆（断线检测）及充电状态（电压、电流），每20秒检查一次连接，每4小时（默认）自动执行一次带载测试。
突出的技术特性与性能优势
高动态过载能力：为满足PLC、工业PC等负载的瞬时高启动电流需求，UPS1600具备卓越的过载性能。可在30ms内承受高达300% 的额定电流，或在每分钟内承受150% 额定电流长达5秒，确保在缓冲模式下也能顺利启动大型负载。
智能电池管理与诊断：系统自动识别SITOP UPS1100电池模块的额定参数，实现温度补偿充电，并监控其健康状态。所有诊断数据和报警信息可通过USB、集成Web服务器或PROFINET/Ethernet接口获取。对于非编码的第三方电池，虽然诊断功能受限，但仍可使用。
灵活的参数配置与运行模式：
切换阈值与缓冲时间：设备正面设有两个旋转编码开关，可硬件设定电池切入电压（21.0V - 25.0V）和缓冲时间（30秒 - MAX）。对于带接口的型号（-1AY0带USB，-2AY0带PROFINET），开关提供REN位置，允许通过软件（如TIA Portal或SITOP UPS Manager）进行更精细的设置。
多种 jumper 配置：通过信号连接器（X2）上的跳线，可实现丰富功能：
ON/OFF（引脚9-10）：使能或禁止缓冲模式。出厂时跳线已接，缓冲允许。也可用外部浮动触点（电阻<10Ω）替代，实现远程控制。
INTERRUPT（引脚13-10）：使能输出电压中断功能。当设定缓冲时间结束且输入电压已恢复时，输出会中断一个可设时间（默认5秒，带接口设备可调），用于复位连接的PC/设备。
START（引脚14-10）：实现“电池启动”功能。在无输入电压时，通过一个按钮短接此路，可命令UPS从电池启动，例如用于启动发电机。
充电电流设置（引脚10/11/12）：针对非编码电池，可通过跳线组合设定充电电流大小。
丰富的状态指示与继电器输出：设备配备8个LED指示灯，分别显示运行模式（OK/BAT）、电池充电状态（>85%）、缓冲就绪（ALARM）、电池故障等。此外，提供三个继电器触点：REL1指示正常/缓冲模式，REL2指示缓冲就绪/报警，REL3（常开）指示所选缓冲时间可实现或充电状态>85%。
强大的通信与集成能力：
PROFINET/Ethernet接口（-2AY0）：集成双端口交换机，支持PROFINET IO（符合IEC 61158）和标准TCP/IP通信。支持通过STEP 7（TIA Portal或经典版）进行硬件组态、参数设置、数据循环/非周期交换及诊断。
USB接口（-1AY0）：用于连接PC，运行西门子提供的免费SITOP UPS Manager软件进行配置、监控和数据分析。
集成Web服务器：无需额外软件，通过网页浏览器即可远程访问，查看实时数据、报警历史、趋势图，并进行用户管理（V2.1及以上版本支持HTTPS和写访问）。出厂时Web服务器默认未激活（V2.1起）。
无缝集成于工业自动化生态系统
SITOP UPS1600的设计充分体现了“全集成的自动化”理念。
TIA Portal集成：从TIA Portal V13（配合HSP）或通过安装GSD文件（TIA Portal V12），UPS1600可直接出现在硬件目录中。用户可以像配置其他PROFINET设备一样，将其拖入网络视图，分配控制器，并轻松组态电池模块。所有参数（如缓冲时间、切换阈值、充电参数、Web服务器设置）均可在设备属性中集中配置，并下载到设备。
SITOP UPS Manager软件：这款运行于Windows XP/7的免费软件提供了更强大的本地监控与管理功能。它支持通过USB或Ethernet连接，实现：
全面的设备参数配置与固件更新。
基于事件（如电源故障、缓冲时间不足、电池需更换）触发自定义应用程序（如关闭计算机、发送邮件/SMS）。
直观的趋势图显示，展示负载电流、输入电压、剩余缓冲时间等参数的变化历史。
主-从操作：在以太网连接下，可配置一台PC为主站，管理网络中其他作为从站的PC，实现网络内设备的协调关机。
OPC UA服务器功能（V4.71起）：为标准化的、跨平台的数据访问提供了非专有接口，便于与更高层级的MES或SCADA系统集成。
与SIMATIC STEP 7经典版集成：对于使用STEP 7 V5.4及以上的用户，通过安装GSD文件，同样可以将UPS1600集成到PROFINET IO系统中进行配置、参数分配和诊断。
工程设计、安装与维护要点
安全与规范：手册开篇即强调，设备必须由合格人员按照相关文档和安全规程操作。安装须符合DIN/VDE或当地规范（如EN 50272-2）。输入24V电源必须符合SELV标准（EN60950-1）。
安装与接线：
UPS1600：标准安装位置为垂直，端子朝下，以确保散热。上下需保持至少50mm间距。电源端子（IN, OUT, BAT）支持不同线径（如10/20A型号支持0.2-6mm²），需使用耐温至少90℃的电缆（符合UL508时）。
UPS1100：支持壁挂或导轨安装（部分型号）。安装于控制柜最凉快位置（如下部）。连接电池模块时，需确保功率线（X1）和通信线（X2）正确连接，且并联的电池模块型号、状态尽量一致。
维护：电池为免维护设计，但有一定寿命（约20°C下4年）。SITOP UPS1100提供了便捷的电池更换流程：打开盖板，长按更换按钮2秒以上（LED闪烁），取出保险丝，更换同型号电池，再次长按按钮确认，装回保险丝即可。系统会自动重置相关的运行计时器和计数。
技术数据与环境适应性
该系统展示了坚固的工业级设计：
高效率：满载效率高达97.5%-98.5%，功率损耗低。
高MTBF：在40°C、额定负载、24小时运行条件下，平均无故障时间超过320,000小时。
宽环境范围：UPS1600工作温度-25°C ~ +70°C（自然对流，70°C时需降额），存储温度-40°C ~ +85°C。UPS1100电池模块工作温度通常为0°C ~ +40°C（部分新版支持-15°C ~ +50°C）。
海拔影响：在2000米以上运行时，每升高1000米，输出电流需降额7.5%，或环境温度需降低5K。
认证齐全：具备CE、cULus、ATEX/IECEx防爆（II 3G Ex nA nC IIC T4 Gc）、CB、GL船级社等多项国际认证。
强电磁兼容性：符合EN 61000-6-2（工业环境抗扰度）和EN 61000-6-3（住宅区发射）标准，具备良好的ESD、EFT、Surge抗扰能力。
