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西门子代理|低压总代理

发布时间: 2023-01-31  点击次数: 430次

在学习S7-300和S7-400系统的过程中,接触到了冗余的概念,300采用的是软冗余,400呢?既可以软冗余又可以硬冗余。两者的冗余功能是相同的,但是究竟有什么区别呢?

 
一、概念
 
软冗余通俗的讲就是软件冗余,软件冗余 (SWR) 是一个软件包,可以应用于对主备系统切换时间要求不高的控制系统中,需要安装
 
硬冗余是指物理上的硬件冗余,通过同步模块使两套互为冗余的系统进行实时数据交换、通讯。
 
二、 两者的区别
 
1、软冗余是通过软件冗余包实现的冗余,软冗余是两个独立运行的CPU通过标准的通信接口,如MPI口或者PROFIBUS-DP模块或者以太网模块进行数据的同步,I/O 设备的连接是通过两个冗余 PROFIBUS DP 网络与带有冗余IM 153-2接口模块的ET-200M 站实现。通俗的说就是软冗余实际上就是CPU之间的冗余和DP网络的冗余,主、备系统通过软冗余专用程序进行数据交换,备份以及故障切换。
 
硬冗余是通过同步光缆和同步模块实现的冗余功能,不需要软件包支持。
 
2、软冗余主、备系统的CPU型号可以不同,例如一个为300,一个为400;硬冗余主、备系统的CPU型号必须相同。
 
3、软冗余的数据同步是周期性同步;硬冗余数据同步是时间同步。
 
3、软冗余中主cpu工作时,备用cpu是暖待机,也就是说当主 CPU 正在处理程序组件时,备用CPU 则跳过这些程序,这样可以防止在两个程序组件中出现不一 致,也就是待机站上的程序一直准备接管程序进行处理。因此软冗余系统中,主、备系统切换时间长,一般为秒级。
 
硬冗余的主CPU和备用CPU都处于RUN模式,两个CPU同步地处理用户程序,主站故障后,备用cpu可以立即进行切换,两个 CPU 的处理密切协调,时间为毫秒级。
 
4、当dp从站的接口或profibus链路故障,软冗余的主备cpu会进行切换,而硬冗余系统中,从站故障不会出现主、备cpu切换的情况。
 
5、软冗余不支持IO冗余,IO冗余只能在硬冗余中实现。
 
注意:400系统只有400H才能实现硬冗余。

散逸因数─损失角
    散逸因数dissipation factor(DF)存在於所有电容器中,有时DF值会以损失角tanδ表示。想想,损失角,既有损失,当然愈低愈好。塑料电容的损失角很低,但铝电解电容就相当高。DF值是高还是低,就同一品牌、同一系列的电容器来说,与温度、容量、电压、频率……都有关系;当容量相同时,耐压愈高的DF值就愈低。举实例做说明,同厂牌同系列的10000μF电容,耐压80V的DF值一定比耐压63V的低。所本刊选用滤波电容常会找较高耐压者,不是没有道理。此外温度愈高DF值愈高,频率愈高DF值也会愈高。
    但许多电容器制造厂,在规格书上常不注明散逸因数DF值,因为数值甚高很难看。以瑞典RIFA为例,其蓝色PHE-420系列是MKP塑料电容,它的DF值是0.00005/最高是0.0008。但白色*级PEH169系列铝质电解电容,就未标示损失角规格。若真注明DF值,可能会是1.0000,小数点是在1的後面。

漏…漏电流
    哇!漏电!最好没有。可是没办法,铝电解电容在工作时一定会产生漏电流。
    漏电流(leakage current)当然要低,它的计算公式大致是:I=K×CV。漏电流I的单位是μA,K是常数,例如是0.01或0.03,每家制造厂会选择不同的常数。但不论如何,电容器容量愈高,漏电流就愈大。如果你有容量愈大平滑效果愈好的想法,这个「漏电流」也请考虑在内。从计算式可得知额定电压愈高,漏电流也愈大,因此降低工作电压亦可降低漏电流。
    但降低电容器的漏电流并不容易,低漏电流low leakage current-LL系列价格高昂,我曾向国内厂商订制一批低漏电流LL系列电容,价格比许多进口电容还贵。漏电流规格,铝电解电容就比钽电解电容差许多,钽质电容也有乾式及湿式两种,不过它的容量及耐压都较低。
    除特别定制外,面对一般品,想要降低它的漏电流可设法提高Vs对Vr的比值。Vs是涌浪电压,其值当然比Vr额定电压高,但施加电压(真正的工作电压)还应该比Vr低,例如取Vr的90%;找高耐压品种可说是正确。

等效串联电阻ESR
    一只电容器会因其构造而产生各种阻抗、感抗,比较重要的就是ESR等效串联电阻及ESL等效串联电感─这就是容抗的基础。电容器提供电容量,要电阻干嘛?故ESR及ESL也要求低…低;但low ESR/low ESL通常都是高级系列。
    ESR的高低,与电容器的容量、电压、频率及温度…都有关,当额定电压固定时,容量愈大 ESR愈低。有人习用将多颗小电容并接成一颗大电容以降低阻抗,其理论是电阻并联阻值降低。但若考虑电容接脚焊点的阻抗,以小并大,不见得一定会有收获。
    反过来说,当容量固定时,选用高WV额定电压的品种也能降低 ESR;故耐压高确实好处多多。频率的影响:低频时ESR高,高频时ESR低;当然,高温也会造成ESR的提升。
    串联等效电阻ESR的单位是mΩ,高级系列电容常是low ESR及low ESL。若比较低内阻及低漏电流两种特性,则低内阻容易达成,故标示low ESR的电容倒很常见。ESR与损失角有关联,ESR=tanδ/(ω×Cs),Cs是电容量。
    有时电容器规格上会有Z,它与ESR的意义不同,但Z的计算示与ESR有关,同时也考虑到容抗及感抗,是真正的内阻。刚才提到电容的ESR单位是mΩ,那是指大电容,若是220μF小容量电容,其ESR单位就不是mΩ而是Ω。何种电容器的ESR?答案只有一个:Sanyo的OS有机半导体电容!

 

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