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CPU 410-5H 过程自动化系统:面向过程自动化的“全能选手”

CPU 410-5H 过程自动化系统

CPU 410 5H Process Automation 是标准自动化站以及高可用性和安全型 AS 410 自动化站的核心部件。通过 100 PO、500 PO、1000 PO、1600 PO 和 PO 2k+(相当于 ≥ 2600 PO)扩展卡,可以定义具体应用的性能,*多可含有约 2600 个 PO。

如果在组态、调试或运行过程中达到了由系统扩展卡定义的系统限制,那么无需使用相应数量的 CPU 410 扩展包(100 个 PO/500 个 PO)就可以来更换硬件。

如图所示,CPU 410-5H Process Automation 配有两个 PROFINET IO 接口(各为 2 端口交换机,用于*多 250 个 I/O 设备)和一个 PROFIBUS DP 接口(用于*多 96 PROFIBUS DP 从站)。借助于两个集成插槽,可通过同步模块和同步电缆 (FOC) 将两个冗余子系统同步。

CPU 410-5H Process Automation 支持 NTP 以及 S7 时间同步。

其它特点包括:

集成 48 MB 装载存储器和 32 MB 工作存储器,分别用于程序和数据

循环时间*长为 10 ms/9 个过程任务

I/O 总数量(在 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 上)约为 7 500,输入和输出各使用 16 KB

线路板采用保护涂层

温度范围宽,运行期间的温度可高达70°C(从产品版本 2 起)

高精度时间戳

凹入式 RESET 按钮

预设硬件参数(PCS 7 参数)

与 SIMATIC PCS 7 Engineering System V8.1 相关的运行中模块类型更改 (TCiR)

 1.置换定理:
  在任意线性和非线性电路中,若某一端口的电压和电流为U和I,则可用US=U的电压源或IS=I的电流源来置换此一端口,而不影响电路中其它部分的电流和电压。


图1 置换定理图示

  设图 (a) 中的端口电压、电流关系分别为,则


图2 置换定理的证明

  2.说明:
  (1)置换定理要求置换后的电路有唯一解;
  (2)除被置换部分发生变化外,其余部分在置换前后必须保持完全相同。
  例题1:图(a)所示电路,已知,求电阻和电流

  
图3 例题1

  解:根据置换定理,用2A电流源置换电阻得图(b)所示电路。列节点电压法方程:

  解得

  根据欧姆定律求得电阻

  电流

  例题2:求图 (a)所示电路的等效电阻


图4 例题2

  解:图 (a)电路满足电桥平衡条件,所以电阻电流和电压均为零。根据置换定理,可用量值为零的电压源(即短路线)置换该电阻,如图(b);或者用量值为零的电流源(即断路)置换该电阻,如图(c)。做上述置换后,便可容易求出等效电阻。
  根据图(b)得

根据图(c)得

    光纤作为综合布线系统中用来传输数据的一种介质,因为去具有传输速率大,距离远等优点,越来越受人们的使用。众所周知,光纤是具有不导电性的,可以免受冲击电流,光缆也具有良好的防护性能,光缆中的金属构件对地绝缘值较高,雷电流不易进入光缆,但因为光缆具有加强芯,特别是直埋光缆具有铠装层,因而在光缆线路遭雷击时,也能发生光缆被烧毁或损坏的情况。

  以下为在综合布线工程施工中光缆光纤防雷的三个措施,供大家参考:

  一、对于直理式光缆线路的防雷

  ①局内接地方式,光缆中的金属件在接头部位均应连通,使中继段光缆的加强芯、防潮层、铠装层保持连通状态;

  ②依照YDJ14-91的规定,在光缆接头处防潮层、铠装层和加强芯应作电气断开处理,且都不接地,对地呈绝缘状态,可避免光缆中感应雷电流的积累,也可避免由于防雷排流线和光缆金属构件对地回路阻抗差异而导致大地中雷电流由接地装置引入光缆。

  二、对于架空光缆的防雷

  架空吊线应电气连接并每隔2km进行一次接地,接地时可直接接地或通过合适的浪涌保护装置接地。这样吊线具有架空地线的保护作用。

  三、光缆进入终端盒后的防雷

  终端盒应接地,在雷电流进入光缆金属层内后,终端盒接地可迅速放掉雷电流,起到保护作用。采用直埋光缆具有铠装层及加强芯,外护套为PE(聚乙烯)护套,可有效防腐及防鼠咬。

  电子镇流器在荧光灯中用于取代电感镇流器和启辉器。《GB 19510.4-2009 灯的控制装置 第4部分:荧光灯用交流电子镇流器的特殊要求》对交流电子镇流器定义如下:
  由电网电源供电的、并包含有稳压器件的交流-交流逆变器,其通常在高频下启动并使用一支或几支荧光灯工作。

1、电子镇流器的基本构成及原理

  电子镇流器的典型的基本构成包括整流单元、逆变单元和谐振单元。其工作原理如图1。

电子镇流器荧光灯启动及运行原理图

图1 电子镇流器荧光灯启动及工作原理

  220V/50Hz交流电经过整流部分变为直流电,直流电经过逆变单元变为20kHz~50kHz的交流电,电感L和电容C构成谐振单元谐振单元的谐振频率与逆变单元产生的交流电频率相同。
  电容C与灯管并联,灯管可以等效为一个电阻R。在通电瞬间,灯管发光前,其阻值很大,R和C并联后相当于只有电容C。于是,L、C产生谐振,在电容C两端产生高压,高压电通过灯丝形成回路,灯丝发热,灯丝阴极产生电子,电子在高压作用下由低电势端向高电势端快速运动。在加速运动的过程中,碰撞管内惰性气体,使之迅速电离。惰性气体电离生热,热量使水银产生蒸气,随之水银蒸气也被电离,并发出强烈的紫外线。在紫外线穿过涂覆在灯管管壁上的荧光粉,发出可见光。
  灯管发光后,灯管的等效电阻R变小,R和C并联相当于只有电阻R,于是,LC串联谐振电路变为LR串联电路,谐振停止,L起限流/降压作用,灯管稳定发光。

2、电子镇流器的辅助电路

  图1所示电子镇流器仅仅为实现荧光灯工作所必须的基本电路。实际的电子镇流器一般还包括有源滤波器和保护电路。

a、有源滤波器电路

  增加有源滤波器是因为:电子镇流器的输入整流电路产生较大的谐波电流,未加谐波抑制的荧光灯大量使用将会对电网造成严重的谐波污染。
  有源滤波器(active power filter),也称APF,是采用现代电力电子技术和数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。APF可针对测量到的各次谐波的幅值和相位,产生与其幅值相等、相位相反的谐波电流与之抵消,同时,也可产生幅值和相位可控的基波电流补偿基波无功电流。有源滤波器即可抑制谐波,也可对基波进行无功补偿,理论上可使功率因数达到1。

b、保护电路

  设计良好的电子镇流器,其保护回路设计必须相当的周到,含盖下列各种特殊状况,才能提供长期使用保证的品质。
  开路/短路保护回路(Open/Short Circuit Protection)
  雷击/突波保护(Inrush Current Protection)
  过高压保护(Over High Voltage Protection)
  过低压保护(Over Low Voltage Protection)
  灯管末期保护(End of Lamp Life Protection)
  灯管漏气保护(Lamp Leakage Protection)
  静电高压保护(Static Prevernion)
  自动恢复点灯(Auto Reset)


发布时间:2023-10-26
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