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随着PLC技术的发展,其数据存储区越来越大。数据采集可以用计数器,累计记录到的脉冲数,并定时转存到数据存储区(DM)中去。数据采集也可用A-D单元,当模拟量转换成数字量后,再定时转存到DM区中去。PLC可与计算机通信,由计算机把DM区的数据读出,并由计算机再对这些数据作处理。这时,PLC即成为计算机的数据终端。
如图1-14所示为净水厂流量计测控系统,利用PLC和数据交换器的变换功能,接收各地流量计的数据,并将数据传送到中央控制室系统。各个地方通过PLC内置的RS-485通信接收流量计数据,并用数据交换器连接到以太网,通过上位机的组态软件收集各地方的流量计的数据。5.用于联网、通信
PLC可与个人计算机相连接进行通信,可用计算机参与编程及对PLC进行控制和管理,使PLC用起来*方便。为了充分发挥计算机的作用,可实行一台计算机控制与管理多台PLC,多的可达32台。也可一台PLC与两台或更多的计算机通信,交换信息,以实现多地对PLC控制系统的监控。
PLC与PLC也可通信。可一对一PLC通信,也可几台PLC通信,可多到几十、几百台。PLC与智能仪表、智能执行装置(如变频器),也可联网通信,交换数据,相互操作。可连接成远程控制系统,系统范围面可大到10千米或*大。联网可把成千上万的PLC、计算机、智能装置等组织在一个网中。
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联网、通信,正适应了当今计算机集成制造系统及智能化工厂发展的需要。它可使工业控制从点到线再到面,使设备级的控制、生产线的控制、工厂管理层的控制连成一个整体,进而可创造*高的效益。这个无限美好的前景,已越来越清楚地展现在面前。
根据变频器的变换环节,变频器分为交-交变频器和交-直-交变频器。交-交变频器是把频率固定的交流电变换成频率连续可调的交流电,而交-直-交变频器是先把频率固定的交流电整流成直流电,再把直流电逆变成频率连续可调的交流电。由于把直流电逆变成交1流电的环节较易控制,因此在频率的调节范围和改善频率后电动机的特性等方面,交-直-交变频器比交-交变频器具有*大的优势。以交-直-交变频器为例,变频器的基本结构主要由整流电路、滤波电路和逆变电路等组成的主电路,以及控制电路等组成,如图1-3所示。
通常,整流电路是由功率二极管VD组成的三相桥式整流电路构成,实现将外部交流电源输入的工频交流电转变成脉动直流电。
滤波电路一般由电容C和电阻R组成,其作用是将整流电路输出的脉动直流电变为较为平整的直流电。
逆变电路通常由电力电子全控功率器件VT和功率二极管VD构成,作用是将直流电变换为频率和电压可调的三相交流电。其中全控功率器件在控制电路的控制下交替导通或关断,输出一系列宽度可调和脉冲周期可调的矩形脉冲波形,使输出电压幅值和频率都可调,从而使被控电动机实现节能和调速;而功率二极管构成续流电路,为电动机和变频器之间的能量传递提供通路。
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控制电路是给变频器中的主电路提供控制信号的回路,主要包括运算电路、电压/电流电路、速度电路、驱动电路和保护电路等组成部分,主要任务是接收各种信号,并进行运算,输出计算,完成对整流电路的电压控制(可控型)和对逆变电路的开关控制,以及完成各种保护功能等。
1.3 变频器的工作原理
常用变频器的主电路如图1-4所示。其中,L1、L2、L3输入外部三相交流电,频率恒定(我国内地为50Hz);经过整流电路和滤波电路后,在PN两端输出稳定的直流电源;再经过逆变电路,通过有规律地通断开关元件VT,在U、V、W端输出频率和电压可调的电源给异步电动机,从而实现对异步电动机的速度调节等控制。逆变电路中,常用的开关元件有绝缘栅双*型晶体管(IGBT)、功率场效应晶体管(MOSFET)、大功率晶体管(GTR)及门*关断晶闸管(GTO)等。IGBT 融合了 GTR 与MOSFET的优点,具有容量大,开关频率高(较高可达20 kHz)等特点。目前,新型正弦波脉宽调制(SPWM)逆变器均以IGBT为开关元件,通过参考正弦电压波和载频三角波互相比较,决定主开关的导通时间来实现调压,利用脉冲宽度的改变来得到幅值不同的正弦基波电压。
1.4 变频器的分类
变频器有许多分类方法,如图1-5所示。当然,还有许多其他的分类方法。
图1-5 变频器的分类
根据变频器的变换环节,变频器分为交-交变频器和交-直-交变频器。交-交变频器,即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流,又称直接式变频器。交-直-交变频器是先把工频交流通过整流器变成直流,然后再把直流变换成频率电压可调的交流,又称间接式变频器,是目前广泛应用的通用型变频器。


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