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高的通讯能力和强大的集成接口使SIMATIC S7-400成为极适合诸如对整个系统进行协调的较大任务过程控制器的理想选择。CPU的分级使得性能的可扩展成为可能。
同时，对外设I/ O能力的扩展几乎是无限的。而且，程序控制器信号模块可以在系统运行中（热插拔）进行插入和删除操作，很容易进行系统扩展或模块更换。
S7-400冗余控制器
说明
西门子S7-400 PNH系统可以根据具体应用需求量身定制：性能可扩展、*的冗余度可灵活组态，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余连接I/O设备，或者通过PROFIBUS连接I/O设备，实现工厂级通信。无论何种应用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程环境中，进行便捷而有效的编程和组态。
应用
■ 避免控制器故障引起的停机。主要用于生产、能源、供水系统、机场助航照明、编组站系统等领域。
■ 避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本。主要用于行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域。
■ 在工厂或机器停机时保护工厂、工件和材料。主要用于炉子、半导体、船舶等领域。
■ 无和维修人员亦能保障正常运行。主要用于污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域。
效益
简单、高效的工程组态
与在标准系统中一样，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 编程语言进行编程。可以很容易的把程序从标准系统迁移到冗余系统中，反之亦然。当加载程序时，它会自动传送到两个冗余控制器中。使用 STEP 7，可以对特定冗余功能和配置进行参数设置。
*的诊断和模块更换优势
■ 利用集成的自我诊断功能，系统可以提前检测故障和发送信号，避免故障对生产过程产生影响。这样可以有针对性地替换故障组件，加快维修进程。
■ 可以在系统运行过程中对所有组件进行热插拔。更换一个 CPU 后，当前的所有程序和数据可以自动重新装载。
■ 即使在系统运行过程中，也可以修改程序（例如，程序块的修改和重新装载），更改配置（例如，增加或删减 DP从站或模块）以及改变 CPU 的内存分配。
设计和功能
根据统计数字表明，所有自动化组件（无论是机械式、机电式，还是电子式）都会出现故障。因此，工厂维护和工厂改造也就必不缺少。在实际应用中，期待百分之百的可用性是不现实的。
通过西门子 SIMATIC S7-400H，能够*限度地降低生产故障机率，*化生产率。
SIMATIC S7-400H 具有以下功能：
■ 出现故障时，能够无扰切换
■ 集成故障检测功能；提前检测故障，避免影响生产过程
■ 在线维护，即可在工厂运行期间，更换故障组件
■ 组态更改，即可在工厂运行期间，进行工厂扩容
■ 自动事件同步
■ 高可用性通信
■ 冗余连接I/O 设备
另外一种通用性较强的电路结构是交直交的主电路结构，从工作方式上又可以分为电压型和电流型结构，前者的使用范围较为广泛。
其特点是：中间为电解电容储存提供母线电压，前级采用二极管不控整流，简单可靠，逆变采用三相PWM调制（目前调制算法是空间电压矢量）。由于采用了一定容量的电解电容，所以直流母线电压稳定，此时只要控制好逆变IGBT的开关顺序（输出相序、频率）和占空比（输出电压大小），就可以获得非常优越的控制特性。
采用电压型交直交变频器这种整流变频装置具有结构简单、谐波含量少、定转子功率因数可调等优异特点，可以明显地改善双馈发电机的运行状态和输出电能质量，并且该结构通过直流母线侧电容完全实现了网侧和转子侧的分离。电压型交直交变频器的双馈发电机定子磁场定向矢量控制系统，实现了基于风机*功率点跟踪的发电机有功和无功的解耦控制，是目前变速恒频风力发电的一个代表方向。
为了适应不同的电网工作状况，对变频器提出了更多的要求，为了适应不同的电网电压的要求，有些变频器会在电路结构中加入直流占波部分，将电压按照电机的工况要求进行升压，比如加入boost电路。在电网噪声比较大的情况下，为了保证电路的正常使用，会加入前段的滤波电路。
变频器如何选型
工业控制中经常使用工业变频器，如何为这些运动电机选择合适的变频器是一个被大家较为关注的问题。这个问题，应该依据现场的工作环境，被控制的对象，速度要求的范围，稳态速度精度，转矩要求，以及现场布线情况来进行要求。在生产工艺和生产经济性之间进行一个平衡。
变频器的选型依据是按照变频器的工作电流特性曲线包括负载电流曲线这一原则作为依据的。定性的来说，从电压匹配，电流匹配，转矩匹配上进行选型。这就要求我们队现场的用电情况有一个全面的了解，对用电电压的等级，电压的波形质量进行全方位的了解，以保证变频器能够正常的工作，其次，要对负载有一定的认知，负载的性能曲线决定了变频器的应用方法，普通的离心泵变频器的额定电流与电机的额定电流相符，深水泵则需要更大的电流。
工程上的经验是，使用的电机功率多大，就是使用多大功率的变频器，一般为了留出余量，会使用稍微大规格的变频器。若现场的电机需要频繁的启动和制动，则必须要安装制动电阻，制动电阻的大小应该依据功率的大小选定。若工厂的环境比较恶劣，粉尘较大，散热比较困难，可以选择水冷式的变频器，这样可以有效的防止模块的炸裂，此外有效的降低了噪声。若是需要做老化测试的设备，可以考虑使用四象限的产品，有效的降低功率损耗。若现场有单独的直流电，可以只使用纯逆变的模组节约投入。此外，在大功率的变频器进线端，必须加入电抗器，这样既可以改善输入设备的电能质量，也可以提高设备的功率因数。
此外，根据变频器的功能可以选择不同精度的控制电机，一般的工业电机为交流感应电机，可以使用恒压控制或者恒流控制，根据电机类型的不同，使用的设备也不完全一样。根据电机的控制目的不同可以选择的变频器功能也不尽相同。
在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。 对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。
在一些精度要求严格的场合，需要对电机进行一系列测试后然后选型，甚至对电机的旋转编码器也提出了一定的要求。而言之，因事因地制宜，根据不同的现场状况选择不同的电机和变频器是一条不变的准则。
浅析PLC控制系统的电磁干扰源及解决方法
随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各种电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。
一、PLC控制系统中电磁干扰的主要来源
(1) 来自空间的辐射干扰：
空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC 系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对PLC 内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC 通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC 局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。
(2) 来自系统外引线的干扰：
主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。
