西門子S7-200模塊CPU224XPCN中央控制單元詳解

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　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。點擊工具欄上的西門子S7-200模塊CPU224XPCN中央控制單元詳解

　　按鈕，用于顯示模塊的標簽，包括導軌以及模塊的名稱。

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