6ES7253-1AA22-0XA0详细使用
三菱Q系列运动控制器Q172CPU(N)/Q173CPU(N)在定位过程中来实现定位速度的改变有两种方式,一种是在PLC的顺控程序中通过使用运动专用PLC指令S(P).CHGV来改变指定轴的控制速度,另一种是在运动控制器的SFC程序中使用运动专用功能CHGV来改变指定轴的定位速度,对于前者,请参见运动控制器Q系列SFC编程手册,对于后者详述如下:
1.以Q02H和Q172CPUN为基础构建多CPU系统:(可按各自系统需要进行设置)
2.参数设置如下:(可按各自系统需要进行设置)
3.SFC例程如下:(按各自系统需要进行编辑)
共有两个SFC程序,main1为定位主程序,speed change为改变速度的程序
假定两个程序都被设为自动启动(可根据各自系统需要进行设置)
PID程序必须在闭环条件下运行才有意义。西门子提供了功能块FB100来模拟实际的执行机构和被控对象,不需要任何硬件,就可以用PLCSIM对闭环控制系统仿真。
我很早就想做这件事,我的运气不好,开始用的PID功能块是SFB41,PLCSIM不支持对它的仿真。后来是一个网友提醒我PLCSIM能对FB41仿真,试了试果然如此!可以用PLCSIM实现对闭环系统的仿真。FB100模拟的对象的数学模型为3个串联的惯性环节和一个比例环节,还可以输入扰动值。为了形象直观,用WinCCflexible的趋势图来显示给定的方波曲线和被控量的响应曲线,还可以修改PID控制器和被控对象的参数。
用仿真的例程来调试PID控制器的参数,可以帮助我们学习PID参数的整定方法。
闭环例程的详细介绍见《跟我动手学S7-300/400PLC》。
下面是仿真的波形图。
用WinCCflexible和PLCSIM对PID闭环控制仿真,可以显示任意多条曲线,需要安装WinCCflexible,其组态工作也比较麻烦。
STEP7集成的PID控制参数赋值工具可以用来修改PID控制器的参数和显示PID的给定值、被控量和PID控制器的输出值。使用起来比WinCCflexible简单方便。
点击bbbbbbs左下角的“开始”按钮,执行菜单命令“开始”→“所有程序”→“SIMATIC”→“STEP7”→“PID控制参数赋值”,打开PID控制视图。打开要仿真的PID项目的背景数据块。可以在程序运行时用参数赋值对话框来修改PID控制器的参数,修改后需要下载参数。
点击工具栏上的曲线记录按钮,打开监控曲线对话框(见下图,图中的P、I、D参数值是作者添加的)。点击“设置”按钮,可设置监控曲线的参数。点击“开始”按钮,开始显示设置的变量的曲线。
很多人可能都有下面的疑问:
1)状态字中的检测位到底有什么作用?它与编程有关吗?
2)程序段的条逻辑运算指令实际上作了什么操作?
S7-300/400的状态字(Statusword)的低位为检测位FC,该位的为0状态表示一个梯形图逻辑程序段的开始,或指令为逻辑串(即串并联电路块)的条指令。在逻辑串指令执行过程中该位为1,输出指令(=、R、S)或与RLO(逻辑运算结果)有关的跳转指令将该位清零,表示一个逻辑串的结束。
请看下面的程序段,它将两条串联电路(逻辑串)并联后,控制Q4.2的线圈,逻辑表达式为I0.4*I0.7+I0.6*/I0.5=Q4.2(/I0.5对应于I0.5的常闭触点)。执行条指令“A I0.4”时检测位为0,表示程序段开始。执行指令“A I0.6”时检测位为0,表示第二条串联电路开始。执行“=”指令之后,检测位被清零。
查阅手册,对A指令的描述如下:检查寻址位的状态是否为1,并将测试结果与RLO进行“与”运算。
执行条A指令时,它到底做了什么操作?
1)显然它不会将I0.4的二进制值与前一个程序段执行完后的RLO进行“与”运算,本程序段与前一程序段之间“井水不犯河水”。
2)“与”运算需要两个变量参与,条A指令执行完后只有一个位变量I0.4的值,不可能作“与”运算,就像只有一个人不能结婚一样。
将上面的条A指令改为“O I0.4”或“X I0.4”指令(“或”运算或“异或”运算指令),前两条指令的“与”运算执行的结果相同。这说明前两条指令实际执行的是什么逻辑运算取决于第二条指令,而与条指令(A、O或X)无关。
实际上,程序段的条指令或逻辑串的条指令并不执行什么逻辑运算,条A、O、X指令只是将指令中的位变量的值传送到RLO,条AN、ON、XN指令将指令中的位变量的值作“非”运算后传送到RLO。
操作系统在执行程序的时候,判断检测位的值,其值为0时,就知道该指令是程序段的条指令或逻辑串的条指令,完成上述的操作。检测位与用户程序没有直接的关系。
别的PLC(包括S7-200)几乎都用LD和LDN(或LDNOT、LDI)指令来表示一个程序段或逻辑串的开始。S7-300/400因为没有类似的指令,用检测位来检测一个程序段或逻辑串的开始
有源电力滤波器(ActivePowerFilter,APF)能对幅值和频率都变化的谐波以及变化的无功功率进行补偿。与无源电力滤波器相比,APF具有高度可控性和快速响应特性,并能跟踪补偿各次谐波,自动产生所需要的变化的无功功率,其特性不受系统影响,无谐波放大的危险,相对体积小、重量轻等突出优点。
四川大学在多年跟踪研究有源电力滤波技术的基础上,经过多次研制和实验改进,成功地研制了三相四线制、三相三线制、单相并联型有源电力滤波器,投入试运行,运行效果良好。
1 有源电力滤波器的主要技术参数
1)电网参数三相三线或三相四线,380(1±10%)V,50(1±2%)Hz;
2)额定补偿容量16~789 kV·A;
3)额定补偿电流25~1 200 A;
4)谐波电流补偿前THDi≤50%时,补偿后THDi≤5%,补偿前THDi>50%时,可补偿总畸变THDi的90%以上;谐波次数n=2~21;
5)谐波电压THDi≤5%,谐波次数n=2~21;
6)功率因数cos渍≥0.95;
7)响应速度约10 kHz;
8)过载能力不存在过载问题,当系统中谐波较大时仍可继续工作;
9)适应能力当系统阻抗与频率发生波动时,不会影响补偿效果;
10)阻尼作用不会产生谐振或谐波放大,且对外电路振荡具有阻尼作用。
2 有源电力滤波器的主要性能
1)在整流器带阻感负载的情况下,负载电流畸变率较小(THDi≤50%),APF能够对该条件下负载电流进行补偿,电网电流畸变率可下降到5%以下。
2)在整流器带阻容负载的情况下,负载电流畸变率较大(THDi>50%),对APF输出电流能力要求较高,APF能够对该条件下负载电流进行补偿,电网电流畸变率可补偿90%以上。
3)在整流负载加一般感性负载的情况下,负载电流与电网电压相位不一致且有畸变,存在无功电流分量和谐波,APF能对无功电流和谐波进行补偿且补偿效果良好,电网功率因数可补偿到接近于1。
4)当参考补偿电流超过APF设计大工作电流时,由于APF 有限流功能,APF仍能继续工作,不会出现过载,但这时负载电流将不能得到完全补偿。
5)在有相间单相负载等存在造成三相不对称时,APF 能对三相不对称进行补偿,使电网电流变为三相对称。
6)APF具有软起动的功能,起动时不会产生很大的冲击电流;对于断续工作的非线性负载,APF能对断续非正弦负载电流进行补偿,且重起动过程平稳。
该有源电力滤波器可以在各种不同负载条件下稳定运行,直流侧电压平稳,输出电流跟踪准确,补偿效果良好,工作时的噪声小。
3 有源电力滤波器的实验结果
1)30 kV·A有源电力滤波器在某厂180 轧机生产线上的试用情况如图1、图2所示。三相补偿前后的谐波电流如表1所列。
2)30 kV·A 有源电力滤波器在某机场空调机房的试用情况及测试结果如表2所列。
3)100 kV·A 有源电力滤波器的实验情况如图3、图4所示。
4 结语
电力滤波器由于其优异的动态性能及它与无源电力滤波器之间在技术、功能上的互补性,受到各界越来越多的关注。使用有源电力滤波器进行谐波抑制和/或基波无功补偿,可以达到很好的效果,在技术上是可行的,在经济上是有很强竞争力的。