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Design

CPU 312C 安裝有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進制指令的時間可達 100 ns。
• 擴展存儲器;
  64 KB 高速工作存儲器（相當于大約 21 K 的指令），用于執(zhí)行相關的程序，為用戶程序提供充分的空間；
  SIMATIC 微型存儲卡（大 8 MB）作為程序的裝載存儲器，還允許將項目（包括符號和注釋）存儲在 CPU 中。
• 靈活的擴展能力
  多達 8 個模塊，（1排結構）
• MPI多點接口
  內置 MPI 接口可以多同時建立 6 個與 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 各保留一個連接。通過“全局數(shù)據(jù)通訊”，MPI可以用來建立多16個CPU組成的簡單網(wǎng)絡。
• 內置輸入/輸出；
  10個數(shù)字量輸入(均可用于報警處理)和6個數(shù)字量輸出，用于將過程信號連接到 CPU 312C。

Functions

• 口令保護;
  用戶程序使用密碼保護，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，加密存儲于 CPU 以保護專有技術。
• 診斷緩沖;
  診斷緩沖區(qū)中可存儲后 500 條錯誤和中斷事件，其中的 100 條事件可以*存儲。
• 免維護的數(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)自動寫入到 SIMATIC 微型存儲卡（MMC 卡）上，且將在再次通電時保持不變。

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的響應進行參數(shù)設置：

• 概述；
  定義名稱、上位名稱和位置 ID
• 啟動；
  定義 CPU 的啟動特性和監(jiān)視時間
• 循環(huán)/時鐘存儲器；
  大循環(huán)時間和負載，設定時鐘存儲器地址。
• 記憶性；
  設置保持區(qū)
• 日時鐘中斷；
  設定起始日期、起始時間和間隔周期
• 周期中斷；
  周期設定
• 系統(tǒng)診斷；
  確定診斷消息的處理和范圍
• 時鐘；
  設定AS內或MPI上的同步類型
• 防護等級；
  定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權限
• 通訊；
  保留連接源
• MPI多點接口;
  定義站地址
• 數(shù)字量輸入/輸出
  地址設定，輸入繼電器和過程中斷
• 集成功能“計數(shù)器” 
  設定地址，以及 “連續(xù)計數(shù)”“單次計數(shù)”“周期計數(shù)”“頻率測量”和“脈寬調制”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、定時器或I/O出錯以及運行模式，如RUN、STOP、Startup。
• 測試功能；
  使用編程器，可顯示用戶執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)，獨立于用戶程序修改過程變量，并輸出堆棧存儲器的內容。
• 信息功能；
  通過編程器以文本形式為用戶提供存儲能力信息、CPU的運行模式，以及主存儲器和裝載存儲器當前的使用情況、當前的循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)的內容。

集成的通訊功能

• 編程器/OP 通訊
• 全局數(shù)據(jù)通訊
• S7 基本通訊
• S7 通訊(只是服務器)

集成功能

• 計數(shù)器；
  2個通道（ 10 kHz），具有獨立方向的比較器，可直接連接到 24V 增量型編碼器。
• 2通道頻率測量；
  允許進行頻率測量（高達 10 kHz），例如，測量軸速或吞吐量（每個測量周期內的件數(shù)）。

  　與V/f控制相比，電壓矢量控制在低速時很有利，傳動的動特性可得到明顯的改善。此外因為控制系統(tǒng)能更好地估計負載轉矩，給出電壓和電流的矢量值，與標量（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。

  變頻器的基礎原理有哪些

  　　VVC的控制原理

  　　在VVC中，控制電路用一個數(shù)學模型來計算電機負載變化時良好的電機勵磁，并對負載加以補償。

  　　此外集成于ASIC電路上的同步60°PWM方法決定了逆變器半導體器件（IGBTS）的良好開關時間。

  　　決定開關時間要遵循以下原則：

  　　數(shù)值上大的一相在1/6個周期（60°）內保持它的正電位或負電位不變。

  　　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到電壓的額定值，電機電流為正弦波，電機的運行與電機直接接市電時一樣。

  變頻器

  　　由于在變頻器計算良好的輸出電壓時考慮了電機的常數(shù)（定子電阻和電感），所以可得到良好的電機勵磁。

  　　因為變頻器連續(xù)的檢測負載電流，變頻器就能調節(jié)輸出電壓與負載相匹配，所以電機電壓可適應電機的類型，跟隨負載的變化。

  　　VVC+的控制原理是將矢量調制的原理應用于固定電壓源PWM逆變器。這一控制建立在一個改善了的電機模型上，該電機模型較好的對負載和轉差進行了補償。

  　　因為有功和無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范圍內的動態(tài)性能，而在標準的PWM U/F驅動中0-10HZ范圍一般都存在著問題。

  　　利用SFAVM或60°AVM原理來計算逆變器的開關模式，可使氣隙轉矩的脈動很小（與使用同步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選擇控制原理。如果溫度低于75°C采用SFAVM原理來控制，當溫度高于75℃時就應用60°AVM原理。

  　　以下給出這兩個原理的概要

  　　選擇逆變器大的開關頻率特點

  　　SFAVM大8kHz1. 與同步60°PWM（VVC）相比，轉矩紋波小

  　　2. 無“換擋”

  　　3. 逆變器的開關損耗大

  　　60°AVM大14kHz1. 逆變器的開關損耗減少（與SFAVM相比減少1/3）

  　　2. 與同步60°PWM（VVC）相比轉矩紋波小

  　　3. 與SFAVM相比轉矩紋波相對大些

  　　電機模型為負載補償器和電壓矢量發(fā)生器分別計算額定的空載值ISX0，Isy0和I0，θ0。知道實際的空載值就有可能更準確地估計電機軸的負載轉矩。

  　　與V/f控制相比，電壓矢量控制在低速時很有利，傳動的動特性可得到明顯的改善。此外因為控制系統(tǒng)能更好地估計負載轉矩，給出電壓和電流的矢量值，與標量（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選1200V，二極管的正向電流為電機額定電流的1.414-2倍。

  　　變壓器

  　　一種常見的電氣設備，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

  　　有三個作用：一、過電壓保護；二、耐雷擊要求；三、安規(guī)測試需要。

  　　熱敏電阻：過熱保護

  　　霍爾元件

  　　安裝在UVW的其中二相，用于檢測輸出電流值。選用時額定電流約為電機額定電流的2倍左右。

  　　充電電阻

  　　作用是防止開機上電瞬間電容對地短路，燒壞儲能電容開機前電容二端的電壓為 0V；所以在上電（開機）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，則相當于380V電源直接對地短路，瞬間整流橋通過無窮大的電流導致整流橋炸掉。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。

  　　儲能電容

  　　又叫電解電容，在充電電路中主要作用為儲能和濾波。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400VDC的電容串起來作800VDC。容量選擇≥60uf/A

  　　均壓電阻：防止由于儲能電容電壓的不均燒壞儲能電容；因為二個電解電容不可能做成*一致，這樣每個電容上所承受的電壓就可能不同，承受電壓高的發(fā)熱嚴重（電容里面有等效串聯(lián)電阻）或超過耐壓值而損壞。

  　　電源板

  　　開關電源電路向操作面板、主控板、驅動電路、檢測電路及風扇等提供低壓電源，開關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。

  　　驅動板

  　　主要是將CPU生成的PWM脈沖經(jīng)驅動電路產(chǎn)生符合要求的驅動信號激勵IGBT輸出電壓。

  　　控制板

  　　也叫CPU板，相當人的大腦，處理各種信號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扇情況，做好變頻器的保護行參數(shù)的設置，其拖動的電機盡量保證其負載大小波動不要太劇烈，接線點定期檢查，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主要部分：　變頻空調對電壓的適應性較強，有的變頻空調甚至可在150－ 240V電壓下啟動。

  　　f 環(huán)境溫度要求低

  　　變頻空調對環(huán)境溫度的適應性很強，有的產(chǎn)品甚至可在-15t的環(huán)境溫度下啟動。

  2個通道?？蓽y量計數(shù)信號的周期時間，計數(shù)頻率為 1 KHz。
• 脈寬調制；
  2個輸出可直接連接控制閥、執(zhí)行器、開關設備、加熱裝置等，例如采樣頻率為 2.5 kHz。 可設置周期長度并可在運行時修改占空比。
• 報警輸入（所有數(shù)字量輸入）；
  報警輸入可以檢測過程事件，并在短的時間內觸發(fā)響應。