S7400PLC一般存储器I、Q、M等S7300PLC一般存储器I、Q、M等外部输入存储区P L外部输入存储区P L外部输出存储区P Q外部输出存储区P Q 图2.4 S7300和S7400通过DP的主从方式交换数据
例如：当设置了 S7 300的PQW100与S7400的PIW100交换数据，S7 400的PQW100与S7300的PIW100交换数据。
在S7300中PQW100的状态会自动同步反应在S7400的PIW100上，在S7400中对PQW100的操作将自动同步反应在S7300的PIW100中，也就是说在主站S7400中通过PI反应从站的状态，通过PQ操作从站。
DP总线接头6ES7972-0BA12-0XA0终端置ONDP从站变频器MM420 6ES6400-1PB00注：两端的总线接头终端开关要置ON，其他的置OFFOFFON编程站 PC Station CP5613DP从站PLCCPU412-2DPDP从站PLCCPU315-2DP触摸屏MP270B终端置ON 图2.5 系统的DP拓扑结构图
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2.3.4 工业通讯网络SIMATIC NET性能
SIMATIC NET是全集成自动系统中的一个重要组成部分，它为完善的工业通讯提供部件和网络。通讯网络中最重要的部分是：
1. 工业以太网(IEEE802.3) 用于区域和单元级设备联网的国际标准； 2. PROFIBUS (IEC61158和EN50170)用于一定数目的区域和单元级设备联网的国际标准。
工业通讯网络SIMATIC NET通讯服务内容：
1. 通过MPI， PROFIBUS和工业以太网实现数据通讯；
2. 在数据通讯时是否采用多点接口(MPI)，PROFIBUS或工业以太网，很大程度上取决于需要如网络的大小、数据量、节点数和扩展能力等；
3. 网络的基本通讯功能能满足应用上的相容性，也就是说功能贯穿整个网络。 它的通讯功能包括： 1. PG / OP通讯； 2. S7基本通讯； 3. 多点接口(MPI)。 选择/优化网络的标准：
在进行数据通讯时，是否采用多点接Fl(MPI)， PROFIBUS或工业以太网很大程度上取决于应用需要，例如，网络的大小、数据量、拓扑结构、每条信息的典型数据量、节点数以及扩展能力等。
2.3.5 Profibus-DP现场总线
DP是一种现场工业总线标准，最先由西门子公司使用，由于其应用广泛，传输速度快（最大12M）、传输距离远（最远1KM左右）以及总线结构简单（两芯DP通讯电缆）、最多能挂126个站等优点而在全球范围内普及开来，被越来越多的生产厂商采用。
西门子公司的PLC产品有多种支持DP的产品可供选择，其他非PLC同类产品也有相应的DP通讯适配选件供使用。本系统的DP主要器件见表2.1：
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表2.1 系统DP主要器件
名 称 PLC PLC 变频器 DP Interface 型 号 CPU412-2DP CPU315-2DP MM420 CP5613 备 注 自带DP口 自带DP口 外置DP通讯模块 自带DP口
地 址 2 3 5 0
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第3章 系统硬件设计
3.1 变频调速单元的构成及其功能
3.1.1 变频调速单元的构成
变频器的基本构成如图3.1所示。它由整流电路、直流中间电路、逆变电路及控制电路等部分组成。交流电源经整流、直流中间电路滤波后变成直流电源，控制电路有规律地控制逆变器的导通和截止，使之向异步电动机输出电压和频率可变的电源，驱动电机运行，整个系统是开环的。
对于速度精度和响应快速性要求较高的系统，采用图3.1的开环系统还不够，还需要由变频器主回路及电动机检测反馈信号，经运算回路综合后控制触发回路，构成一个闭环系统。根据变频器的构成与功能分析，整个系统硬件的设计由主电路的和控制电路两个部分组成。
交流电源整流电路直流中间电路逆变电路电机控制电路 图3.1 变频器的基本构成
1） 系统的主电路采用常用的典型交—直—交电源型变频器结构，由整流、滤波、 逆变三个环节构成。整流环节采用三相桥式整流模块，逆变电路功率器件采用目前应用广泛的智能功率模块IPM，中间直流环节采用加大电容滤波。
供电电路主电路控制电路电源电压检测专用PWM波形发生器整流电路滤波电路逆变电路电机人机界面PLC存储器过载检测PC通讯控制
图3.2 变频调速单元原理图
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2） 系统的控制电路主要由专用SPWM波形发生器SA4828、单片机AT89C51，键盘显示电路、故障处理电路、控制电源和PC控制部分等组成。
随着变频器产品的不断成熟，众多品牌不断竞争，使得变频器的性能不断的得到提升，功能越来越丰富，可靠性也不断的提高。纵观各种变频器，给变频器设置了如下功能：
1） 基本功能：频率的设定和显示，设定加减速时间，正反转和停止控制功能。 2） 特殊功能：低速时转矩补偿功能，在低速时由于定子压降的比例增大，造成转矩的下降，可以通过适当的提升定子电压的方法来提升转矩。
3） 保护功能：保护变频器防止在非正常状态下工作，如过电流、过载保护和变频器内部模块的保护等等功能。
4）与上位机通讯功能：通过RS232接口，建立起与上位机的通讯，以便能够进行PC通讯控制。
5） 多种运行方式功能：可以进行点动和正常运动控制
6） 减振 、降低冲击功能：通过跳跃频率的设定，可使通用变频器不能输出与负载机械设备共振的频率值，适当地对载波频率进行调节，可降低机械振动，避开机械振动。另外，在变频器上电后，通过启动键方便启动变频器，通过连击加、减键可以方便的改变运转频率。
3.1.2 变频器的选择与参数设定
随着变频器性能价格比的提高，交流变频调速已应用到许多领域，由于变频调速的诸多优点，使得交流变频调速在得到广泛应用。在本设计中起停的速度控制由变频器来控制。本设计采用西门子MICROMASTER 420。MICROMASTER 420是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，额定功率范围从7.5KW到90KW，可供用户选择。
在采用变频器的出厂设定功能和缺省设定值时，MICROMASTER 420变频器特别适合用于水泵和风机的驱动。本变频器由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性，其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机的运行噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。
MICROMASTER系统参数的简要介绍：
变频器的参数只能用基本操作面板（BOP-2）或者通过串行通讯接口进行修改。用BOP-2可以修改该和设定系统参数，使变频器具有期望的特性，例如，斜坡时间，最小和最大频率等。钻子的参数号和设定的参数值在五位数字的LCD（液晶显示，可选件）
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