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詳細(xì)介紹
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Design
CPU 312C 安裝有：
- 微處理器;
處理器處理每條二進(jìn)制指令的時(shí)間可達(dá) 100 ns。 - 擴(kuò)展存儲(chǔ)器;
64 KB 高速工作存儲(chǔ)器（相當(dāng)于大約 21 K 的指令），用于執(zhí)行相關(guān)的程序，為用戶程序提供充分的空間；
SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（大 8 MB）作為程序的裝載存儲(chǔ)器，還允許將項(xiàng)目（包括符號(hào)和注釋）存儲(chǔ)在 CPU 中。 - 靈活的擴(kuò)展能力
多達(dá) 8 個(gè)模塊，（1排結(jié)構(gòu)） - MPI多點(diǎn)接口
內(nèi)置 MPI 接口可以多同時(shí)建立 6 個(gè)與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個(gè)連接。通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”，MPI可以用來建立多16個(gè)CPU組成的簡單網(wǎng)絡(luò)。 - 內(nèi)置輸入/輸出；
10個(gè)數(shù)字量輸入(均可用于報(bào)警處理)和6個(gè)數(shù)字量輸出，用于將過程信號(hào)連接到 CPU 312C。
Functions
- 口令保護(hù);
用戶程序使用密碼保護(hù)，可防止非法訪問。 - 塊加密；
函數(shù) (FC) 和功能塊 (FB) 可以通過 S7-Block Privacy，加密存儲(chǔ)于 CPU 以保護(hù)專有技術(shù)。 - 診斷緩沖;
診斷緩沖區(qū)中可存儲(chǔ)后 500 條錯(cuò)誤和中斷事件，其中的 100 條事件可以長期存儲(chǔ)。 - 免維護(hù)的數(shù)據(jù)后備;
如果發(fā)生斷電，則可通過 CPU 將所有保持性數(shù)據(jù)自動(dòng)寫入到 SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（MMC 卡）上，且將在再次通電時(shí)保持不變。
可參數(shù)化的特性
可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：
- 概述；
定義名稱、上位名稱和位置 ID - 啟動(dòng)；
定義 CPU 的啟動(dòng)特性和監(jiān)視時(shí)間 - 循環(huán)/時(shí)鐘存儲(chǔ)器；
大循環(huán)時(shí)間和負(fù)載，設(shè)定時(shí)鐘存儲(chǔ)器地址。 - 記憶性；
設(shè)置保持區(qū) - 日時(shí)鐘中斷；
設(shè)定起始日期、起始時(shí)間和間隔周期 - 周期中斷；
周期設(shè)定 - 系統(tǒng)診斷；
確定診斷消息的處理和范圍 - 時(shí)鐘；
設(shè)定AS內(nèi)或MPI上的同步類型 - 防護(hù)等級；
定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限 - 通訊；
保留連接源 - MPI多點(diǎn)接口;
定義站地址 - 數(shù)字量輸入/輸出
地址設(shè)定，輸入繼電器和過程中斷 - 集成功能“計(jì)數(shù)器”
設(shè)定地址，以及 “連續(xù)計(jì)數(shù)”“單次計(jì)數(shù)”“周期計(jì)數(shù)”“頻率測量”和“脈寬調(diào)制”模式下的參數(shù)分配
顯示功能與信息功能
- 狀態(tài)和故障指示；
發(fā)光二極管顯示，例如，硬件、編程、定時(shí)器或I/O出錯(cuò)以及運(yùn)行模式，如RUN、STOP、Startup。 - 測試功能；
使用編程器，可顯示用戶執(zhí)行過程中的信號(hào)狀態(tài)，獨(dú)立于用戶程序修改過程變量，并輸出堆棧存儲(chǔ)器的內(nèi)容。 - 信息功能；
通過編程器以文本形式為用戶提供存儲(chǔ)能力信息、CPU的運(yùn)行模式，以及主存儲(chǔ)器和裝載存儲(chǔ)器當(dāng)前的使用情況、當(dāng)前的循環(huán)時(shí)間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。
集成的通訊功能
- 編程器/OP 通訊
- 全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊
- S7 基本通訊
- S7 通訊(只是服務(wù)器)
集成功能
- 計(jì)數(shù)器；
2個(gè)通道（ 10 kHz），具有獨(dú)立方向的比較器，可直接連接到 24V 增量型編碼器。 - 2通道頻率測量；
允許進(jìn)行頻率測量（高達(dá) 10 kHz），例如，測量軸速或吞吐量（每個(gè)測量周期內(nèi)的件數(shù)）。與V/f控制相比，電壓矢量控制在低速時(shí)很有利，傳動(dòng)的動(dòng)特性可得到明顯的改善。此外因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)能更好地估計(jì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，給出電壓和電流的矢量值，與標(biāo)量（僅有大小的值）控制的情況相比，電壓矢量控制還能得到很好的靜態(tài)特征。
變頻器的基礎(chǔ)原理有哪些
VVC的控制原理
在VVC中，控制電路用一個(gè)數(shù)學(xué)模型來計(jì)算電機(jī)負(fù)載變化時(shí)良好的電機(jī)勵(lì)磁，并對負(fù)載加以補(bǔ)償。
此外集成于ASIC電路上的同步60°PWM方法決定了逆變器半導(dǎo)體器件（IGBTS）的良好開關(guān)時(shí)間。
決定開關(guān)時(shí)間要遵循以下原則：
數(shù)值上大的一相在1/6個(gè)周期（60°）內(nèi)保持它的正電位或負(fù)電位不變。
其它兩相按比例變化，使輸出線電壓保持正弦并達(dá)到所需的幅值。幅值如下圖所示
幅值
與正弦控制PWM不同，VVC是依據(jù)所需輸出電壓的數(shù)字量來工作的。這能保證變頻器的輸出達(dá)到電壓的額定值，電機(jī)電流為正弦波，電機(jī)的運(yùn)行與電機(jī)直接接市電時(shí)一樣。
變頻器
由于在變頻器計(jì)算良好的輸出電壓時(shí)考慮了電機(jī)的常數(shù)（定子電阻和電感），所以可得到良好的電機(jī)勵(lì)磁。
因?yàn)樽冾l器連續(xù)的檢測負(fù)載電流，變頻器就能調(diào)節(jié)輸出電壓與負(fù)載相匹配，所以電機(jī)電壓可適應(yīng)電機(jī)的類型，跟隨負(fù)載的變化。
VVC+的控制原理是將矢量調(diào)制的原理應(yīng)用于固定電壓源PWM逆變器。這一控制建立在一個(gè)改善了的電機(jī)模型上，該電機(jī)模型較好的對負(fù)載和轉(zhuǎn)差進(jìn)行了補(bǔ)償。
因?yàn)橛泄蜔o功電流成分對于控制系統(tǒng)來說都是很重要的，控制電壓矢量的角度可顯著的改善0-12HZ范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)性能，而在標(biāo)準(zhǔn)的PWM U/F驅(qū)動(dòng)中0-10HZ范圍一般都存在著問題。
利用SFAVM或60°AVM原理來計(jì)算逆變器的開關(guān)模式，可使氣隙轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)很?。ㄅc使用同步PWM的變頻器相比）。
用戶可以選擇自己喜愛的工作原理，或者由逆變器依據(jù)散熱器的溫度來自動(dòng)選擇控制原理。如果溫度低于75°C采用SFAVM原理來控制，當(dāng)溫度高于75℃時(shí)就應(yīng)用60°AVM原理。
以下給出這兩個(gè)原理的概要
選擇逆變器大的開關(guān)頻率特點(diǎn)
SFAVM大8kHz1. 與同步60°PWM（VVC）相比，轉(zhuǎn)矩紋波小
2. 無“換擋”
3. 逆變器的開關(guān)損耗大
60°AVM大14kHz1. 逆變器的開關(guān)損耗減少（與SFAVM相比減少1/3）
2. 與同步60°PWM（VVC）相比轉(zhuǎn)矩紋波小
3. 與SFAVM相比轉(zhuǎn)矩紋波相對大些
電機(jī)模型為負(fù)載補(bǔ)償器和電壓矢量發(fā)生器分別計(jì)算額定的空載值ISX0，Isy0和I0，θ0。知道實(shí)際的空載值就有可能更準(zhǔn)確地估計(jì)電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。
與V/f控制相比，電壓矢量控制在低速時(shí)很有利，傳動(dòng)的動(dòng)特性可得到明顯的改善。此外因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)能更好地估計(jì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，給出電壓和電流的矢量值，與標(biāo)量（僅有大小的值）控制的情況相比，電壓矢量控制還能得到很好的靜態(tài)特征。
變頻器元件包括：
變頻器元件
整流電路
由VD1-VD6六個(gè)整流二極管組成不可控全波整流橋。對于380V的額定電源，一般二極管反向耐壓值應(yīng)選1200V，二極管的正向電流為電機(jī)額定電流的1.414-2倍。
變壓器
一種常見的電氣設(shè)備，可用來把某種數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓，也可以改變交流電的數(shù)值及變換阻抗或改變相位。
壓敏電阻
有三個(gè)作用：一、過電壓保護(hù)；二、耐雷擊要求；三、安規(guī)測試需要。
熱敏電阻：過熱保護(hù)
霍爾元件
安裝在UVW的其中二相，用于檢測輸出電流值。選用時(shí)額定電流約為電機(jī)額定電流的2倍左右。
充電電阻
作用是防止開機(jī)上電瞬間電容對地短路，燒壞儲(chǔ)能電容開機(jī)前電容二端的電壓為 0V；所以在上電（開機(jī)）的瞬間電容對地為短路狀態(tài)。如果不加充電電阻在整流橋與電解電容之間，則相當(dāng)于380V電源直接對地短路，瞬間整流橋通過無窮大的電流導(dǎo)致整流橋炸掉。一般而言變頻器的功率越大，充電電阻越小。充電電阻的選擇范圍一般為：10-300Ω。
儲(chǔ)能電容
又叫電解電容，在充電電路中主要作用為儲(chǔ)能和濾波。PN端的電壓工作范圍一般在 430VDC～700VDC 之間，而一般的高壓電容都在 400VDC左右，為了滿足耐壓需要就必須是二個(gè)400VDC的電容串起來作800VDC。容量選擇≥60uf/A
均壓電阻：防止由于儲(chǔ)能電容電壓的不均燒壞儲(chǔ)能電容；因?yàn)槎€(gè)電解電容不可能做成*一致，這樣每個(gè)電容上所承受的電壓就可能不同，承受電壓高的發(fā)熱嚴(yán)重（電容里面有等效串聯(lián)電阻）或超過耐壓值而損壞。
電源板
開關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅(qū)動(dòng)電路、檢測電路及風(fēng)扇等提供低壓電源，開關(guān)電源提供的低壓電源有：±5V、±15V 、±24V向CPU其附屬電路、控制電路、顯示面板等提供電源。
驅(qū)動(dòng)板
主要是將CPU生成的PWM脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生符合要求的驅(qū)動(dòng)信號(hào)激勵(lì)I(lǐng)GBT輸出電壓。
控制板
也叫CPU板，相當(dāng)人的大腦，處理各種信號(hào)以及控制程序等部分。
變頻器的保障措施：定期除塵并檢查變頻器風(fēng)扇情況，做好變頻器的保護(hù)行參數(shù)的設(shè)置，其拖動(dòng)的電機(jī)盡量保證其負(fù)載大小波動(dòng)不要太劇烈，接線點(diǎn)定期檢查，防止螺絲松弛。
變頻器的各組成部分原理有哪些
變頻器可以分為四個(gè)主要部分： 變頻空調(diào)對電壓的適應(yīng)性較強(qiáng)，有的變頻空調(diào)甚至可在150－ 240V電壓下啟動(dòng)。
f 環(huán)境溫度要求低
變頻空調(diào)對環(huán)境溫度的適應(yīng)性很強(qiáng)，有的產(chǎn)品甚至可在-15t的環(huán)境溫度下啟動(dòng)。
2個(gè)通道?？蓽y量計(jì)數(shù)信號(hào)的周期時(shí)間，計(jì)數(shù)頻率為 1 KHz。 - 脈寬調(diào)制；
2個(gè)輸出可直接連接控制閥、執(zhí)行器、開關(guān)設(shè)備、加熱裝置等，例如采樣頻率為 2.5 kHz。 可設(shè)置周期長度并可在運(yùn)行時(shí)修改占空比。 - 報(bào)警輸入（所有數(shù)字量輸入）；
報(bào)警輸入可以檢測過程事件，并在短的時(shí)間內(nèi)觸發(fā)響應(yīng)。