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保定西門子PLC代理商
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至2015年底，西門子已與中國(guó)能建、中國(guó)電建、中石油、中石化、中材集團(tuán)、中集來(lái)福士等上百家中國(guó)EPC企業(yè)在近60個(gè)國(guó)家合作項(xiàng)目，足跡遍及六大洲。
中央處理單元 (CPU) 是 SIMATIC S7-1500 的核心組件。它們除了可以執(zhí)行用戶程序，還可用于連接控制器和其它自動(dòng)化組件。
*發(fā)布的產(chǎn)品中包含以下三種 CPU：
CPU-1511-1 PN 適用于中小型應(yīng)用
CPU-1513-1 PN 適用于大中型應(yīng)用
CPU-1516-3 PN/DP 適用于要求較高的大型應(yīng)用和其它通信任務(wù)
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特性和客戶收益
憑借各種創(chuàng)新技術(shù)，SIMATIC S7-1500 的 CPU 地提升了生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。該系列 CPU 的硬件設(shè)計(jì)緊湊。組件和模塊高度集成、通用性強(qiáng)，不僅節(jié)省了機(jī)柜空間，同時(shí)還降低了備件的庫(kù)存費(fèi)用。
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**性能
機(jī)器的響應(yīng)時(shí)間降至**，提升了生產(chǎn)效率（控制質(zhì)量）
縮短了循環(huán)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率
相同的循環(huán)時(shí)間內(nèi)可執(zhí)行更多程序
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顯示調(diào)試和診斷信息
主機(jī)架模塊和分布式模塊中統(tǒng)一使用純文本診斷信息，縮短了停機(jī)時(shí)間
可直接使用用戶特定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，無(wú)需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編程
支持在操作過(guò)程中對(duì)顯示屏進(jìn)行熱插拔操作
可通過(guò) TIA 博途設(shè)置顯示屏操作密碼
使用壽命更長(zhǎng)，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 50,000 小時(shí)
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每個(gè) CPU 上都支持 PROFINET 標(biāo)準(zhǔn)
PN IRT (V2.2) 可確保精準(zhǔn)的響應(yīng)時(shí)間以及工廠設(shè)備的高精度操作
CPU 上附帶的以太網(wǎng)接口，便于集成到工廠網(wǎng)絡(luò)中
Web server，可快速瀏覽服務(wù)和診斷信息
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創(chuàng)新的存儲(chǔ)機(jī)制
充足的存儲(chǔ)空間，可用于各行業(yè)的所有應(yīng)用
靈活的存儲(chǔ)卡機(jī)制，適合各種項(xiàng)目規(guī)模
較大的存儲(chǔ)空間：支持高達(dá) 2 GB 的存儲(chǔ)卡，可存儲(chǔ)項(xiàng)目數(shù)據(jù)、歸檔、配方和相關(guān)文檔
優(yōu)化后的數(shù)據(jù)模塊，可**選擇剩余存儲(chǔ)空間中的數(shù)據(jù)。
SIMATIC 工業(yè)軟件具有模塊化的設(shè)計(jì)。各個(gè)工具可根據(jù)特定應(yīng)用而單獨(dú)使用。
提供了 4 個(gè)軟件級(jí)別：
STEP 7 是用于對(duì) SIMATIC S7/C7/WinAC 進(jìn)行編程的基礎(chǔ)。編程時(shí)總要使用該軟件。
它具有以下版本：
STEP 7：
用于各種應(yīng)用的*版本，帶有梯形圖、功能塊圖和指令表編程語(yǔ)言
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變頻器輸入端電源濾波器是采用高導(dǎo)磁率的鐵氧體磁心及鐵粉芯，配接一定的電容，構(gòu)成LC濾波器，將變頻器產(chǎn)生的高次諧波（在某一頻帶內(nèi)的）濾掉，而使臨近或同一電網(wǎng)工作的電器設(shè)備不受干擾，能夠正常工作。其原理圖如圖1所示。
圖1 輸入濾波器電路原理圖
變頻器輸出端電源濾波器采用電感（L）濾波，抑制變頻器輸出的傳導(dǎo)干擾和減少輸出線上低頻輻射干擾，使直接驅(qū)動(dòng)的電機(jī)電磁噪聲減小，使電機(jī)的銅損、鐵損大幅減少。其原理圖如圖2所示。
購(gòu)買了該類濾波器后，我們?nèi)ガF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)試。由于對(duì)該類現(xiàn)場(chǎng)接觸較少，技術(shù)人員準(zhǔn)備不太充分，雖然增加了濾波器，但濾波效果仍不理想，在重載時(shí)仍存在干擾，DCS系統(tǒng)不能正常工作，變頻器仍無(wú)法運(yùn)行。于是我們對(duì)問(wèn)題做了具體的分析。
變頻器產(chǎn)生干擾的原因
圖3 變頻器主電路圖
變頻器主電路一般是交流—直流—交流模式見圖3，外部輸入380V/50Hz的工頻電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓信號(hào)，經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶體管開關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流信號(hào)。在整流回路中，輸入電流的波形為不規(guī)則的矩形波，波形按傅立葉級(jí)數(shù)分解為基波和各次諧波，其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。在逆變輸出回路中，輸出電流信號(hào)是受PWM載波信號(hào)調(diào)制的脈沖波形，對(duì)于GTR大功率逆變?cè)?，其PWM的載波頻率為2～3kHz，而IGBT大功率逆變?cè)腜WM載頻可達(dá)15kHz。同樣，輸出回路電流信號(hào)也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波，而高次諧波電流對(duì)負(fù)載直接干擾。另外高次諧波電流還通過(guò)電纜向空間輻射，干擾鄰近電氣設(shè)備。
變頻器干擾的主要傳播途徑
變頻器工作時(shí)，作為一個(gè)強(qiáng)大的干擾源，其干擾途徑一般分為輻射、傳導(dǎo)、電磁耦合、二次輻射和邊傳導(dǎo)邊輻射等。主要途徑如圖4所示：
圖4變頻器干擾的主要傳播途徑
從上圖可以看出，變頻器產(chǎn)生的輻射干擾對(duì)周圍的無(wú)線電接收設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響，傳導(dǎo)干擾使直接驅(qū)動(dòng)的電機(jī)產(chǎn)生電磁噪聲，使得銅損、鐵損大幅增加，同時(shí)傳導(dǎo)干擾和輻射干擾對(duì)電源輸入端所連接或鄰近的電子敏感設(shè)備有很大的影響。
針對(duì)這兩次調(diào)試情況和變頻器產(chǎn)生干擾及干擾的途徑，我們聯(lián)合電源濾波器生產(chǎn)廠商的工程師進(jìn)行了分析總結(jié)，并與北京康拓生物工程有限公司的工程師多次進(jìn)行了溝通，了解了其工作原理、布線情況，分析認(rèn)為主要還是變頻器輸入端產(chǎn)生的高頻諧波造成的干擾。因裝變頻器后，變頻器的輸入線在原動(dòng)力線槽內(nèi)，而輸出線不在線槽內(nèi)，離電機(jī)也比較近。再者，原布線系統(tǒng)不太合理，動(dòng)力線槽與控制線槽距離較近，只有20cm，按規(guī)定應(yīng)不少于50cm，且兩線槽平行走線，這些都是比較忌諱的。變頻器的地線接的也不太合理，接在了電源線的走線槽上，線槽的作用一是支撐電源線、二是起屏蔽的作用，變頻器的干擾又通過(guò)地線到了線槽上。變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過(guò)變頻器的輸入線和地線輻射到其它設(shè)備的電源線和信號(hào)線上（尤其是比較敏感的傳感器的信號(hào)線。這里強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：我們的變頻器與DCS控制系統(tǒng)不是同一臺(tái)變壓器給電，可以排除直接傳導(dǎo)干擾），干擾了控制系統(tǒng)的正常工作。
分析這些問(wèn)題，由于原布線系統(tǒng)已成定型，再動(dòng)幾乎是不可能，因此改變電源線和信號(hào)線布線的想法應(yīng)予以排除，變頻器地線可以另走，拉一根地線直接接至配電室電控柜的地線上，對(duì)變頻器的輸入端再加強(qiáng)濾波措施，按理論問(wèn)題應(yīng)于解決。
在現(xiàn)場(chǎng)原發(fā)酵罐停車后，我們?cè)谠瓰V波器基礎(chǔ)上又增加了一套共模及差模磁環(huán)，在輸入、輸出每相線上各套二個(gè)差模環(huán)，在輸入的三根相線上套兩個(gè)共模磁環(huán)，并將地線接至配電室的地上。這樣處理后開機(jī)運(yùn)行，在電機(jī)空載的情況下運(yùn)行正常，沒(méi)有出現(xiàn)干擾報(bào)警現(xiàn)象。
帶載運(yùn)行時(shí)，305、307罐出現(xiàn)干擾報(bào)警。將地線改至控制307罐（該罐已使用變頻器，線槽內(nèi)走的是該變頻器的輸出線）變壓器的地線上，305罐不再干擾報(bào)警，但307罐仍間隔幾分鐘出現(xiàn)干擾報(bào)警現(xiàn)象，分析可能是兩臺(tái)變頻器產(chǎn)生的共模干疊加所至，也可能是地線放在動(dòng)力線槽內(nèi)，走線較長(zhǎng)引起的，于是在地線上加裝地線濾波器，但效果也不太好。后來(lái)將地線拆除（經(jīng)測(cè)量變頻器整機(jī)漏電流很小，對(duì)人體不會(huì)造成危害，所以可以將地線拆除），效果好一些，但報(bào)警現(xiàn)象也是間斷出現(xiàn)，這樣分析應(yīng)該不是地線引起的，還是輸入端的濾波措施不夠，沒(méi)有將高頻干擾濾除干凈。因此停機(jī)，在輸入的每相線上再加兩只差模環(huán)，在三條輸入相線上再套三個(gè)共模環(huán)，這樣開機(jī)運(yùn)行，工作正常，整個(gè)系統(tǒng)不再出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。系統(tǒng)處理后的框圖如圖5所示。
