西門子代理6ES7194-4GD00-0AA0

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矢量控制(VC)方式

　　矢量控制變頻調速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉子磁場定向旋轉變換，等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流；It1相當于與轉矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經過相應的坐標反變換，實現對異步電動機的控制。其實質是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉矩和磁場兩個分量，經坐標變換，實現正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應用中，由于轉子磁鏈難以準確觀測，系統特性受電動機參數的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉變換較復雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結果。

　　直接轉矩控制(DTC)方式

　　1985年，德國魯爾大學的DePenbrock教授*提出了直接轉矩控制變頻技術。該技術在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統結構、優良的動靜態性能得到了迅速發展。目前，該技術已成功地應用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。 直接轉矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型，控制電動機的磁鏈和轉矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動機，因而省去了矢量旋轉變換中的許多復雜計算；它不需要模仿直流電動機的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機的數學模型。

　　矩陣式交—交控制方式

　　VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數低，諧波電流大，直流電路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋回電網，即不能進行四象限運行。為此，矩陣式交—交變頻應運而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環節，從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現功率因數為l，輸入電流為正弦且能四象限運行，系統的功率密度大。該技術目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉矩直接作為被控制量來實現的。具體方法是：

　　——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實現無速度傳感器方式；

　　——自動識別(ID)依靠的電機數學模型，對電機參數自動識別；

　　——算出實際值對應定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉矩、定子磁鏈、轉子速度進行實時控制；

　　——實現Band—Band控制按磁鏈和轉矩的Band—Band控制產生PWM信號，對逆變器開關狀態進行控制。

　　矩陣式交—交變頻具有快速的轉矩響應(<2ms)，很高的速度精度(±2％，無PG反饋)，高轉矩精度(<＋3％)；同時還具有較高的起動轉矩及高轉矩精度，尤其在低速時(包括0速度時)，可輸出150％～200％轉矩

配置中央機架和擴展機架

　　中央機架中帶有CPU模塊，通過接口模塊可以進行機架的擴展，擴展機架上不能插入CPU模塊。根據不同的擴展接口，有的擴展機架上帶有通信總線可以插入通信模塊CP及功能模塊FM，不帶有通信總線的擴展機架上只能插入I/O模塊(支持IO總線的CP、FM除外)。

　　3.2.1配置S7-300 PLC中央機架

　　配置S7-300中央機架，必須遵循以下規則：

　　1. 1號槽只能放置電源模塊，由于電源模塊不帶有背板總線接口，可以不進行硬件配置。

　　2. 2號槽只能放置CPU模塊，不能為空。

　　3. 3號槽只能放置接口模塊，如果一個S7-300 PLC站只有主機架，而沒有擴展機架，則 主機架不需要配置接口模塊，但是3號槽必須預留（實際的硬件排列仍然是連續的）。

　　4. 由于機架不帶有源背板總線，相鄰模塊間不能有空槽位。

　　數字仿真模塊SIM 374 IN/OUT 16專用于實驗測試使用，不能連接實際的輸入、輸出設備，在硬件目錄里并不存在。因此在配置該模塊時，應該添加需要仿真的模塊，如6ES7 323-1BH01-0AA0，而不是該模塊本身。

　　6．4-11號槽可放置多8個信號模塊、功能模塊或通信處理器，與模塊的寬窄無關。如 果需要配置更多的模塊則需要進行機架擴展或者使用分布式IO。

　　使用TIA博途進行硬件配置的過程與硬件實際安裝過程相同，在項目中插入一個新設備選擇"SIMATIC S7-300"，這里選擇CPU315-2PN/DP，然后選擇設備視圖進入硬件配置界面。此時，CPU和機架已經出現在設備視圖中。在硬件目錄中，使用鼠標雙擊或拖拽的方法添加模塊到機架上，配置的機架中帶有11個槽位，按實際需求及配置規則將硬件分別插入到相應的槽位中，如圖3-3所示。硬件組態遵循所見即所得的原則，當用戶在計算機組態界面中將視圖放大后，可以發現此界面與實物基本相同。注意硬件配置中沒有3號槽，該槽被自動隱藏，可以點擊2號槽和4號槽之間的 ，隱藏和打開3號槽。點擊工具欄上的

　　按鈕，用于顯示模塊的標簽，包括導軌以及模塊的名稱。

　　圖 3-3 插入S7-300 PLC模塊

　　由于與早期的STEP7組態方式有所不同，在早期的STEP7項目組態中，在添加一個站點的硬件組態中可以添加機架、電源、CPU等，而在TIA博途中添加一個站點時首先需要選擇CPU，因此機架將自動添加到設備中，此時也可以更改CPU類型，如圖3-3所示，在2號槽可以對選擇的CPU進行替換，先選擇需要插入的槽號，再雙擊選擇的CPU或使用鼠標將選擇的CPU拖放到相應的槽位中。在添加CPU時，需要注意CPU的型號和固件版本都要與實際硬件一致，一般情況下，添加CPU的固件版本都是的，可以在硬件目錄選擇相應的CPU，在設備信息中更改組態CPU的固件版本，如圖3-4所示。插入其他模塊例如功能模塊、通信處理器等，同樣需要注意模塊的型號和固件版本，更改組態的固件版本與CPU的方法相同。