无锡西门子电缆6XV1840-2AH10

电源滤波器电路图设计（四）

如图1（a）所示。是单向脉动性直流电压波形，从图中可以看出，电压的方向性无论在何时都是一致的，但在电压幅度上是波动的，就是在时间轴上，电压呈现出周期性的变化，所以是脉动性的。

但根据波形分解原理可知，这一电压可以分解一个直流电压和一组频率不同的交流电压，如图1（b）所示。在图1（b）中，虚线部分是单向脉动性直流电压U。中的直流成分，实线部分是UO中的交流成分。

2、电容滤波原理

根据以上的分析，由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。在电源电路的滤波电路中，利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性，或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。图2所示是电容滤波原理图。

图2（a）为整流电路的输出电路。交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电，即电路中的UO。

图2（b）为电容滤波电路。由于电容C1对直流电相当于开路，这样整流电路输出的直流电压不能通过C1到地，只有加到负载RL图为RL上。对于整流电路输出的交流成分，因C1容量较大，容抗较小，交流成分通过C1流到地端，而不能加到负载RL。这样，通过电容C1的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。

滤波电容C1的容量越大，对交流成分的容抗越小，使残留在负载RL上的交流成分越小，滤波效果就越好。

电源滤波器电路图设计（五）

图3所示是电感滤波原理图。由于电感L1对直流电相当于通路，这样整流电路输出的直流电压直接加到负载RL上。

对于整流电路输出的交流成分，因L1电感量较大，感抗较大，对交流成分产生很大的阻碍作用，阻止了交流电通过C1流到加到负载RL。这样，通过电感L1的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。

滤波电感L1的电感量越大，对交流成分的感抗越大，使残留在负载RL上的交流成分越小，滤波效果就越好，但直流电阻也会增大。

电源滤波器电路图设计（六）

图4所示是π型RC滤波电路。电路中的C1、C2和C3是3只滤波电容，R1和R2是滤波电阻，C1、R1和C2构成节π型的RC滤波电路，C2、R2和C3构成第二节π型RC滤波电路。由于这种滤波电路的形式如同希腊字母π和采用了电阻器、电容器，所以称为π型RC滤波电路。

 随着工业自动化技术的快速发展，当前的生产线、生产机械使用了大量的驱动装置。对于自动化的系统集成项目，自动化程度越来越高，需要实现的功能越来越多，设备的运行模式也是越来越复杂。因此对我们设备的制造时间、效率、质量以及灵活性等多方面提出了更有挑战性的要求。

基于以上要求，西门子提供了许多标准的驱动功能库，在项目中使用标准驱动功能库的优势在于：

·可读性：基于标准化编程的一些编程技巧，编程方法，工程师可以很便捷的读懂这些标准库里面的编程内容

·可维护性：开放的库代码源文件

·灵活性：根据工程需要，灵活运用

·可重复性：将不同工程师手工打造的一个个形式各异的功能块，转换到标准化模块化的程序库，提升程序的稳定 、可靠 ，缩短调试时间，提升可重用性

简易循环功能库(Simple Cyclic Functions Blocks)是PLC与驱动之间循环通信功能库的一部分。

包含以下三个功能块：

·Easy_SINA_Pos：基于报文111的简易位置控制块

·Homing_V90PN：周期性实现SINAMICS V90驱动的多种回零功能块

·SINA_SPEED_TLG20和SINA_SPEED_TLG352：基于报文20/352的简易速度控制块

功能块可实现SINAMICS S/G/V驱动器与SIMATIC S7-1200/1500 PLC之间的简易工艺功能（位置控制、回零和速度控制）。

3个库文件安装到全局库中，如图1所示，本文分别对这些功能块进行介绍。

图1. 简易循环功能库

01

功能块Easy_SINA_Pos（FB38002）

S7-1200/1500 PLC可以通过PROFINET 通信连接SINMICS 驱动器，将驱动器的控制模式设置为“基本位置控制(EPOS)”，PLC通过111报文及西门子提供的库功能块“Easy_SINA_Pos”可实现驱动的EPOS简单基本定位控制。

特点：

·简化基本定位控制

·支持以下运行模式

-相对定位

-***定位

-回零操作

-点动jog

·编程简单、规范

它不支持连续运行、直接设置参考点、被动回零、程序步和点动位置等功能。默认将速度倍率、加速度倍率和减速度倍率设置为。功能块图2所示。

图2. FB38002功能块

02

功能块Homing_V90PN（FB38001）

SIMATIC S7-1200/1500 PLC通过Homing_V90PN功能块可实现SINAMICS V90PN多种回零方式，使用该块可以简化工程师的额外编程和测试时间，满足多种应用场合的回零需求。可在OB1和OB32中调用。

Homing_V90PN功能块仅适用于SINAMICS V90PN驱动器，采用标准报文111，支持11种回零模式，如表1所示，根据不同的应用场合选用合适的回零模式。

表1. 回零模式列表

功能块图如3所示。

图3. FB38001功能块

03

功能块SINA_SPEED_TLG20（FB38003）和SINA_SPEED_TLG352（FB38004）

这两个功能块旨在让用户更容易控制SINAMICS驱动器。通过PROFIdrive标准报文20和西门子报文352与驱动器进行通信。

功能块的输入参数数量精简到***少，工程师不需要了解报文结构即可实现简单速度控制。

输出参数为标准化的驱动器过程数据、故障状态和相应的错误代码。

适合矢量控制的驱动。

3.1   SINA_SPEED_TLG20（FB38003）

SINAMICS驱动器通过标准报文20与SIMATIC S7-1200/1500 PLC进行周期性通信 。利用功能块SINA_SPEED_TLG20（FB38003）实现对驱动器的速度控制。

输入参数enableAxis和speedSp实现驱动器的使能和速度设定，selestCDS选择命令数据组。

输出参数为规格化后的实际转速、实际电流、实际扭矩和实际有功功率、驱动状态字及故障字。

SINAMICS G120固件版本至少V4.7 SP13，功能块图4所示。

图4. FB38003功能块

输入参数中必须正确填写驱动相关的参考值，比如，refSpeed为驱动的参考转速[p2000]，refCurrent为驱动的参考电流 [p2002]，ue为驱动的参考转矩[p2003]，refPower为驱动的参考功率 [r2004] 。

configAxis：二进制编码输入参数。标准分配16#003F(默认设置)，每一位的详细说明请参看文档的说明。

3.2    SINA_SPEED_TLG352（FB38004）

SINAMICS驱动器通过西门子报文352与SIMATIC S7-1200/1500 PLC进行周期性通信 。利用功能块SINA_SPEED_TLG352（FB38004）实现对驱动器的速度控制。

输入参数enableAxis和speedSp实现驱动器的使能和速度设定。user PZD1-4自定义发送给驱动器的参数，例如将userPZD1作为转矩设定值，设置P1503=r2050[2]。

输出参数为规格化后的实际转速、实际电流、实际扭矩、驱动器状态字及错误和警告号。功能块图5所示。

图5：FB38004功能块

输入参数中必须正确填写驱动相关的参考值，比如，refSpeed为驱动的参考转速[p2000]，refCurrent为驱动的参考电流 [p2002]，ue为驱动的参考转矩[p2003]。