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擴展單元

??S7-200系列PLC主要有6種擴展單元，它本身沒有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴展I/O點數(shù)，S7-200系列PLC擴展單元型號及輸入輸出點數(shù)的分配如表4-12所示。

??3．編程器

??PLC在正式運行時，不需要編程器。編程器主要用來進行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入PLC中，在調(diào)試過程中，進行監(jiān)控和故障檢測。S7-200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡易型和智能型。

??簡易型編程器是袖珍型的，簡單實用，價格低廉，是一種很好的現(xiàn)場編程及監(jiān)測工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計算機進行編程操作，將的編程軟件裝入計算機內(nèi)，可直接采用梯形圖語言編程，實現(xiàn)在線監(jiān)測，非常直觀，且功能強大，S7-200系列PLC的編程軟件為STEP7-Micro/WIN。

??4．程序存儲卡

??為了保證程序及重要參數(shù)的安全，一般小型PLC設(shè)有外接EEPROM卡盒接口，通過該接口可以將卡盒的內(nèi)容寫入PLC，也可將PLC內(nèi)的程序及重要參數(shù)傳到外接EEPROM卡盒內(nèi)作為備份。程序存儲卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0兩種，程序容量分別為8K和16K程序步。

??5．寫入器

??寫入器的功能是實現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送，是將PLC中RAM區(qū)的程序通過寫入器固化到程序存儲卡中，或?qū)LC中程序存儲卡中的程序通過寫入器傳送到RAM區(qū)。

??6．文本顯示器

??文本顯示器TD200不僅是一個用于顯示系統(tǒng)信息的顯示設(shè)備，還可以作為控制單元對某個量的數(shù)值進行修改，或直接設(shè)置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認的方法，多可顯示80條信息，每條信息多4個變量的狀態(tài)。過程參數(shù)可在顯示器上顯示，并可以隨時修改。TD200面板上的8個可編程序的功能鍵，每個都分配了一個存儲器位，這些功能鍵在啟動和測試系統(tǒng)時，可以進行參數(shù)設(shè)置和診斷。

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??西門子S7-200系列PLC的優(yōu)點

??1、強大的性能，模塊化和開放式通訊

??2、結(jié)構(gòu)緊湊小巧－狹小空間處理任何應(yīng)用的理想選擇

??3、在所有CPU型號中的基本和高級功能

??4、大容量程序和數(shù)據(jù)存儲器

??5、杰出的實時響應(yīng)－在任何時候均可對整個過程進行*控制，從而提高了質(zhì)量、效率和安全性

??6、易于使用STEP 7-Micro/WIN工程軟件－初學(xué)者和的理想選擇

??7、集成的 R-S 485接口或者作為系統(tǒng)總線使用

??8、極其快速和精確的操作順序和過程控制

??9、通過時間中斷完整控制對時間要求嚴格的流程

低壓通用變頻器，其主電路控制方式一般采用VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻和矩陣式交－交控制變頻等。除采用矩陣式交交控制方式的變頻器外，另三種控制方式的變頻器其電路結(jié)構(gòu)均為交直交變頻。其共同點是輸入功率因數(shù)低、諧波電流大，直流電路均需要大的儲能電容。而矩陣式交交變頻雖省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價格貴的電解電容器。但該技術(shù)目前尚未成熟，不能推廣應(yīng)用。因此在目前實用的變頻器中，均需使用大型鋁電解電容器來平滑變頻電路的輸入電壓。

    2變頻器對大型鋁電解電容器的技術(shù)要求

    變頻器的簡單工作原理圖如圖1所示。

    圖1中示出，有兩處需用鋁電解電容器，該種大型鋁電解電容器是用于平滑濾波的，對其主要技術(shù)要求如下：

    1)耐大紋波電流；

    2)體積小，是一般電解電容器的2/3～3/4；

    3)高壓、大容量、即高CV值；

    4)長壽命；

    5)高可靠性和安全性。

    江西信達電子公司研制成功的CDC03型螺釘結(jié)構(gòu)大型鋁電解電容器就具備上述特點，該產(chǎn)品的主要性能指標詳見表1和表2所列，外形圖如圖2所示，外形尺寸如表3所列。

    3影響大型鋁電解電容器耐紋波電流能力的因素

    通常情況下紋波電流Ir為

    式中：α為散熱系數(shù)；

    Δt為電容芯包溫度與環(huán)境溫度差（溫升）；

    A為電容外表面積。

    從式（1）中可知，紋波電流Ir與

正比。散熱系數(shù)α，它包括幅射散熱和對流散熱，它不僅與產(chǎn)品表面的溫度差、直徑大小、直立或橫臥有關(guān)，而且與芯包結(jié)構(gòu)、電容器內(nèi)的導(dǎo)熱情況、熱流方向、芯包固定方式等密切相關(guān)。

    由鋁電解電容器等效電路可知

    tanδ=ωCR(2)

    式中：R為等效串聯(lián)電阻，它由三部分所組成，即

    R=R1＋R2＋R3（3）

    式中：R1是氧化膜介質(zhì)損耗所代表的等效串聯(lián)電阻；

    R3是極板、導(dǎo)電層的歐姆電阻以及其間的接觸電阻；

    R2是電解質(zhì)所代表的等效串聯(lián)電阻，即

    R2=φ·ρ·d/2s(4)

    式中：φ為電解紙的滲透系數(shù)；

    ρ為工作電解液的電阻率（Ω·cm)；

    d為電解紙的厚度（cm）；

    s為陽極箔的外觀幾何尺寸（cm2）。

    由以上分析可知，選用氧化膜介質(zhì)損耗小的鋁箔，選擇滲透系數(shù)小、厚度薄的電解紙，降低工作電解液的電阻率和粘度，改進產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等都可明顯降低產(chǎn)品的tanδ。通過降低tanδ，增大產(chǎn)品的散熱系數(shù)，都可提高產(chǎn)品耐紋波電流的能力，從而保證產(chǎn)品達到壽命長等要求。

    4原材料的選用

    4.1工作電解液的研制

    為滿足大紋波電流、長壽命、高可靠性等要求，研制了電阻率低、閃火電壓高、形成能力強、高溫性能穩(wěn)定的新型高性能工作電解液。

    4.2陽極箔和電解紙的選擇

    CDC03型產(chǎn)品選用了化成電壓較高、氧化膜質(zhì)量穩(wěn)定、比容恰當(dāng)?shù)倪M口化成箔；選用了從NKK公司進口的高密度、薄型、耐電壓高的綜合性能優(yōu)良的電解紙。

    5芯包結(jié)構(gòu)和零部件的設(shè)計

    5.1芯包結(jié)構(gòu)的設(shè)計

    將陽極箔均勻分段，采用多對引線條引出和特殊芯包結(jié)構(gòu)，明顯地減小了極板的等效串聯(lián)電阻，降低了產(chǎn)品的tanδ，從而提高了產(chǎn)品耐紋波電流的能力。