西門子6ES7901-3CB30-0XA0詳細介紹 西門子6ES7901-3CB30-0XA0詳細介紹
串聯補償裝置的工作原理是在電鐵供電線路負荷較重、線路感抗損耗嚴重時通過投入事先串聯在 回路中的電容器， 改變電路負載類型， 從而達到提升網壓和改善功率因數的作用。如圖1 所示。由于電鐵負荷是一個運動負荷， 負荷的大小不僅與機車的數量有關， 而且還與機車的載重、機車的運行狀態、線路的坡度等因素密切相關。電容器的投切操作也相當頻繁。如果使用機械（ 有觸點） 開關， 由于其投切時刻相對于網壓相位的隨即性， 觸頭在非過零點吸合時會因短路電力電容器而受到很大的電流沖擊， 其電氣壽命通常只有幾十次。因此在串聯補償裝置中必須采用晶閘管交流電子開關來實現對電力電容器的過零投切。
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CPU
6ES7 211-0AA23-0XB0 CPU221 DC/DC/DC,6輸入/4輸出
6ES7 211-0BA23-0XB0 CPU221 繼電器輸出,6輸入/4輸出
6ES7 212-1AB23-0XB8 CPU222 DC/DC/DC,8輸入/6輸出
6ES7 212-1BB23-0XB8 CPU222 繼電器輸出,8輸入/6輸出
6ES7 214-1AD23-0XB8 CPU224 DC/DC/DC,14輸入/10輸出
6ES7 214-1BD23-0XB8 CPU224 繼電器輸出,14輸入/10輸出
6ES7 214-2AD23-0XB8 CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO(PNP)
6ES7 214-2AS23-0XB8 CPU224XPsi DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO(NPN)
6ES7 214-2BD23-0XB8 CPU224XP 繼電器輸出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 216-2AD23-0XB8 CPU226 DC/DC/DC,24輸入/16輸出
6ES7 216-2BD23-0XB8 CPU226 繼電器輸出,24輸入/16輸出
擴展模塊
6ES7 221-1BH22-0XA8 EM221 16入 24VDC，開關量
6ES7 221-1BF22-0XA8 EM221 8入 24VDC，開關量
6ES7 221-1EF22-0XA0 EM221 8入 120/230VAC，開關量
6ES7 222-1BF22-0XA8 EM222 8出 24VDC，開關量
6ES7 222-1EF22-0XA0 EM222 8出 120V/230VAC，0.* 開關量
6ES7 222-1HF22-0XA8 EM222 8出 繼電器
6ES7 222-1BD22-0XA0
EM222 4出 繼電器 干觸點
6ES7 223-1BF22-0XA8 EM223 4入/4出 24VDC，開關量
6ES7 223-1HF22-0XA8 EM223 4入 24VDC/4出 繼電器
6ES7 223-1BH22-0XA8 EM223 8入/8出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PH22-0XA8 EM223 8入 24VDC/8出 繼電器
6ES7 223-1BL22-0XA8 EM223 16入/16出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PL22-0XA8 EM223 16入 24VDC/16出 繼電器
6ES7 223-1BM22-0XA8 EM223 32入/32出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PM22-0XA8 EM223 32入 24VDC/32出 繼電器
6ES7 231-0HC22-0XA8 EM231 4入*12位精度，模擬量
6ES7 231-0HF22-0XA0 EM231 8入*12位精度，模擬量
6ES7 231-7PB22-0XA8 EM231 2入*熱電阻，模擬量
6ES7 231-7PC22-0XA0 EM231 4入*熱電阻，模擬量
6ES7 231-7PD22-0XA8 EM231 4入*熱電偶，模擬量
6ES7 231-7PF22-0XA0 EM231 8入*熱電偶，模擬量
6ES7 232-0HB22-0XA8 EM232 2出*12位精度，模擬量
6ES7 232-0HD22-0XA0 EM232 4出*12位精度，模擬量
6ES7 235-0KD22-0XA8 EM235 4入/1出*12位精度，模擬量
6ES7 277-0AA22-0XA0 EM277 PROFIBUS-DP接口模塊
6ES7 253-1AA22-0XA0 EM253 位控模塊
6ES7 241-1AA22-0XA0 EM241 調制解調器模塊
6GK7 243-1EX01-0XE0 CP243-1 工業以太網模塊
6GK7 243-1GX00-0XE0 CP243-1IT 工業以太網模塊
附件=非模塊
6ES7291-8GF23-0XA0 MC291,新CPU22x存儲器盒,64K
6ES7 297-1AA23-0XA0 CC292,CPU22x時鐘/日期電池盒
6ES7 291-8BA20-0XA0 BC293,CPU22x電池盒
6ES7 290-6AA20-0XA0 擴展電纜,I/O擴展,0.8米,CPU22x/EM
6ES7 901-3CB30-0XA0 編程/通訊電纜,PC/PPI,帶光電隔離,5-開關,5m
6ES7 901-3DB30-0XA0 編程/通訊電纜,PC/PPI,帶光電隔離,USB接口，5-開關
6ES7 292-1AD20-0AA0 CPU22x/EM端子連接器塊,7個端子,可拆卸
6ES7 292-1AE20-0AA0 CPU22x/EM端子連接器塊,12個端子,可拆卸
6ES7 292-1AG20-0AA0 CPU22x/EM連接器塊,18個端子,可拆卸
6AV6640-0AA00-0AX0 TD400C文本顯示器
6ES7 272-0AA30-0YA0 TD200文本顯示器
6ES7272-0AA30-0YA1 TD200文本顯示器
6EP1 332-1SH31 專為S7－200 設計電源,24V/3.* 可并聯5個
6ES7 810-2CC03-0YX0 STEP 7-Micro/Win32 V4.0 包含SP6升級包
6XV1830-0EH10 網絡總線
6ES7972-0BB12-0XA0 網絡總線連結器，帶編程口，垂直電纜出線
6ES7972-0BA12-0XA0 網絡總線連結器，不帶編程口，垂直電纜出線
6ES7972-0BA41-0XA0 網絡總線連結器，不帶編程口，35度垂直電纜出線
6ES7972-0BB41-0XA0 網絡總線連結器，帶編程口，35度垂直電纜出線
6ES7901-0BF00-0AA0 PLC跟屏通訊電纜
6ES7810-2CC03-0YX0 STEP 7-Micro/WIN 是一種簡便、易學的編程軟件，用于 SIMATIC S7-200 自動化系統。它功能十分廣泛，甚至非常復雜的自動化任務也能解決。它調試簡便，編程省時，**用戶友好性。
STEP 7-Micro/WIN 是一種簡便、易學的編程軟件，用于 SIMATIC S7-200 自動化系統。它功能十分廣泛，甚至非常復雜的自動化任務也能解決。它調試簡便，編程省時，**用戶友好性。
STEP 7-Micro/WIN 是一種簡便、易學的編程軟件，用于 SIMATIC S7-200 自動化系統。它功能十分廣泛，甚至非常復雜的自動化任務也能解決。它調試簡便，編程省時，**用戶友好性。
PLC控制的步進電機可以采用軟件環行分配器，也可以采用如圖1所示的硬件環行分配器。采用軟環占用的PLC資源較多，特別是步進電機繞組相數M》4時，對于大型生產線應該予以充分考慮。采用硬件環行分配器，雖然硬件結構稍微復雜些，但可以節省占用PLC的I/O口點數，目前市場有多種專用芯片可以選用。步進電機功率驅動器將PLC輸出的控制脈沖放大到幾十~上百伏特、幾安~十幾安的驅動能力。
一般PLC的輸出接口具有一定的驅動能力，而通常的晶體管直流輸出接口的負載能力僅為十幾~幾十伏特、幾十~幾百毫安。但對于功率步進電機則要求幾十~上百伏特、幾安~十幾安的驅動能力，因此應該采用驅動器對輸出脈沖進行放大。
數控滑臺的控制因素主要有三個：
1 行程控制
一般液壓滑臺和機械滑臺的行程控制是利用位置或壓力傳感器（行程開關/死擋鐵）來實現；而數控滑臺的行程則采用數字控制來實現。由數控滑臺的結構可知，滑臺的行程正比于步進電機的總轉角，因此只要控制步進電機的總轉角即可。由步進電機的工作原理和特性可知步進電機的總轉角正比于所輸入的控制脈沖個數；因此可以根據伺服機構的位移量確定PLC輸出的脈沖個數：
n=DL/d （1）
式中 DL——伺服機構的位移量（mm）
d ——伺服機構的脈沖當量（mm/脈沖）
2 進給速度控制
伺服機構的進給速度取決于步進電機的轉速，而步進電機的轉速取決于輸入的脈沖頻率;因此可以根據該工序要求的進給速度，確定其PLC輸出的脈沖頻率：
f=Vf/60d （Hz） （2）
式中 Vf——伺服機構的進給速度（mm/min）
3 進給方向控制
進給方向控制即步進電機的轉向控制。步進電機的轉向可以通過改變步進電機各繞組的通電順序來改變其轉向;如三相步進電機通電順序為A-AB-B-BC-C-CA-A…時步進電機正轉;當繞組按A-AC-C-CB-B-BA-A…順序通電時步進電機反轉。因此可以通過PLC輸出的方向控制信號改變硬件環行分配器的輸出順序來實現，或經編程改變輸出脈沖的順序來改變步進電機繞組的通電順序實現。
2晶閘管交流電子開關對控制系統的要求及PLC的選用
晶 閘管交流電子開關的主電路由兩個反并聯晶閘管支路構成，每個支路分別由兩只晶閘管并聯組成， 共使用四只晶閘管（ 聯接方式如圖2 所示） 。按照電氣化工程設計的要求， 晶閘管交流電子開關安裝于牽引變壓器附近的移動房屋內， 結合應用工況該裝置對控制系統有如下要求：
（1） 應具有高度的可靠性， 以適應電鐵供電網長期處于運行狀態的客觀要求;
（2） 應具有完善的事故報警系統， 發生故障后應該指示出故障類型， 無故障運行時應指示出電力電容器的投切狀態;
�。�3） 應具有完善的邏輯控制和自動保護功能;
�。�4） 應確保晶閘管在電壓過零點觸發;
（5） 應具有良好的電磁兼容性能， 能夠適應牽引變電站現場復雜的電磁環境。
完 成電子開關的控制功能可以通過三種途徑： ①使用集成電路開發專用控制電路板; ②使用單片機和外圍電路開發專用控制電路板; ③使用PLC 和擴展模塊開發專用控制系統。由于PLC 具有控制可靠、組態靈活、體積小、功能強、速度快、擴展性好、維修方便等特點，不僅減少了系統的硬件接線， 提高了可靠性， 而且通過修改程序可適應新的要求， 因此1600A1000V 晶閘管交流電子開關中選用了西門子公司的小型機S7—200 系列的PLC 作為其控制系統的核心部件。
3 PLC 控制系統的構成及其在交流電子開關中的作用
（1） 硬件構成及其作用
在本裝置的PLC 控制系統中，選用了西門子小型機S7—200 系列的CPU222、模擬量擴展模塊EM231 和文本顯示器TD200�？捎糜布到y資源分配圖如下表所示：
CPU222 是PLC 控制系統中的CPU 單元， 負責接收所有的開關量和經過A/D 轉換后的模擬量輸入，并根據控制邏輯輸出控制信號;EM231 負責對主電路的電壓、電流信號進行A/D 轉換， 并將轉換結果輸送給CPU 單元; 文本顯示器TD200 負責監視CPU 單元的輸出狀態， 根據各個輸出量的組合情況指示出晶閘管電子開關的運行狀態和故障類型。
�。�2） 軟件構成及其功能
在本裝置的PLC 控制系統中，軟件有兩部分： 文本顯示軟件和邏輯控制軟件。文本顯示軟件中存儲著文本顯示器所要顯示的全部文本內容和CPU 單元輸出量組合情況的對應關系。
邏 輯控制軟件包含了晶閘管電子開關的所有控制邏輯， 在軟件結構上由1 個主程序、2 個子程序、2 個定時中斷程序構成。它的主要功能是： 根據控制要求， 實現對電壓、電流的檢測，適時的發出觸發信號， 以及對過壓、過流、風機、電源等諸類故障的檢測， 并及時發出報警信號， 實現保護功能。該軟件實現的流程圖如圖4 所示。
4 晶閘管的控制策略
晶 閘管交流電子開關是串連補償裝置的核心部件， 晶閘管的控制策略則是晶閘管交流電子開關的關鍵技術。要實現對晶閘管的過零觸發必須依賴于對主電路電壓相位的同步， 而在該裝置中一旦晶閘管導通， 同步信號就會消失， 這是設計晶閘管觸發電路時必須注意的問題之一。另外， 晶閘管未導通時， 其承受的電壓與電力電容器承受的電壓同相， 而導通后由于電路結構的變化， 電路會發生一個過渡過程， 這也是設計晶閘管觸發電路時必須注意的問題之一。
5 結束語
由 于PLC 集成度高， 抗干擾能力強， 編程簡單， 系統便于開發、維護和升級等優點， 加之文本顯示器可以清楚明了的指示出晶閘管的導通、截止狀態以及顯示出各類故障狀態， 因此使用PLC 控制系統的晶閘管交流電子開關結構簡單、維護方便， 且具有較高的可靠性、可維護性和靈活性。 |
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