Overview

• PCI 卡（通用鍵 5 V/3.3 V），自身帶微處理器，用于將 PC 和 SIMATIC 編程器/PC 連接到 PROFIBUS，zui高速度 12 Mbit/s
• 通訊服務：
  • PROFIBUS DP 主站和從站接口，符合 IEC 61158/61784，位于同一 PCI 卡上
  • 帶 STEP 5 和 STEP7 的編程器/OP 通訊
  • S7 通訊
  • 開放式通訊（發送/接收）基于 FDL 接口
  • PROFIBUS FMS，符合 IEC 61158/61784
• 用于模塊安裝、調試和操作的全面診斷功能
• 高性能的直接雙口 RAM 存取技術
• 減輕主機 CPU 負載的事件和篩選機制
• 多達 4 個通訊處理器可多協議操作和并行操作。
• 通過支持恒定的總線循環時間，可實現運動控制應用
• 相應的 OPC 服務器和組態工具均包含在各自通訊軟件的供貨范圍內。

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西門子CP5614A2網卡訂貨號：6GK1561-4AA01

上海翰粵是西門子工控及自動化產品*分銷商咨詢！

：鄭轅鴻（銷售工程師） 

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我和PID控制之三：一臺設備調試了一年

 留校任教后我參加了變頻器的研制，我負責控制電路的設計、制作和調試。當時流行的是用晶閘管（可控硅）作換流元件的電流型變頻器，將幅值可調的直流電壓逆變為三相變頻電源?？刂葡到y采用的是基于運算放大器的PI控制器，有電流內環和轉速外環。此外為了保證電壓和頻率之間的協調，還需要調節一些參數，因此需要整定的參數較多。開始還比較順利，電動機很快就可以變頻調速了。通過這個項目，我在雜志上發表了我的*篇文章。

問題出在閉環控制的參數調節上。空載的時候還湊合，重載的時候出現不穩定的現象。負載加大后，電流表、電壓表和轉速表的指針左右擺動，振幅越來越大，zui后晶閘管的快速熔斷器熔斷。快速熔斷器的熔芯片據說是白銀的，很貴。我們的經費很少，我只好想個土辦法，用多股導線的細銅絲來代替快速熔斷器，測量幾安電流能熔斷一根細銅絲后，決定需要幾根，保護的效果還比較理想。但是控制器的參數老是調不好，斷斷續續調了一年左右。

現在想來，調試困難的原因一是因為參數較多，二是因為調試的經驗不夠。此外這種變頻器本身的動態性能也大有問題，晶閘管是一種半可控的元件，需要靠逆變橋主電路中的電容器的充放電和二極管來關斷逆變橋的晶閘管，因此變頻器的主電路有較大的滯后特性?，F在的變頻器使用的是全控型的IGBT，就不存在這樣的問題。

當時我參加了一個全國性的學術會議，發現國內正在研制這種變頻器的幾家高校都遇到了和我一樣的問題，控制參數的調整非常困難。會議分組討論時我們屬于交流調速組，為此我們向控制理論組求救，他們也沒什么辦法。

后來去偷看了某個單位已經投入使用的同類變頻器的參數，以這臺設備的參數作為參考，zui后才把我們的樣機調試成功，可以帶額定負載了。

后來我們又用當前流行的8位單板機和匯編語言來控制變頻器，CPU的主頻只有2 MHz，性能太差。zui后可以變頻調速，但是帶負載不穩定的問題一直沒有解決。

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我和PID控制之二：制作和調試模擬電路的PID控制

我的畢業論文是通過控制繞線式異步電動機的轉子電壓來調速。轉子電壓的頻率和幅值與轉差率成正比，其頻率在0~50Hz之間變化，用可控硅相位控制來調節轉子電壓。用測速電機提供轉速信號，用PI調節器實現轉速的閉環調速。當時已有國產的運算放大器，采用圓柱形的封裝，比分立元件的運算放大器進了一大步。因為經費有限，自己畫印刷電路板，用三氯化鐵腐蝕后，用一種藥水來鍍銀，鉆孔后自己焊接。頻率、幅值大幅變化的電壓的相位控制還比較好解決。通過改變電阻、電容值的方法來修改PI調節器的增益和積分時間，比較麻煩。當時也沒有什么調試經驗，參數調來調去，轉速可以控制了，但是超調量總是偏高，降不下來。我的導師很有經驗，他叫我增加微分，將PI控制改為PID控制。增加微分后，果然很快超調量就調下來了。

這個課題對我的鍛煉很大，使我初步具備了從事科研的能力。

微分為什么可以減小超調量呢？微分項與誤差的變化速率de(t)/dt成正比，誤差變化越快，微分項的值越大。微分項的符號反映了誤差變化的方向。在下圖的A點和B點之間、C點和D點之間，誤差不斷減小，微分項為負；在B點和C點之間，誤差不斷增大，微分項為正?？刂破鬏敵隽康奈⒎植糠址从沉吮豢亓孔兓内厔?。

有經驗的操作人員在溫度上升過快，但是尚未達到設定值時，根據溫度變化的趨勢，預感到溫度將會超過設定值，出現超調。于是調節電位器的轉角，提前減小加熱的電流，以減小超調量。

在下圖啟動過程的上升階段（A點到E點），被控量尚未超過其穩態值，超調還沒有出現。但是因為被控量不斷增大，誤差e(t)不斷減小，控制器輸出量的微分分量為負，使控制器的輸出量減小，相當于減小了溫度控制系統加熱的功率，提前給出了制動作用，以阻止溫度上升過快，所以可以減少超調量。因此微分控制具有超前和預測的特性，在溫度尚未超過穩態值之前，根據被控量變化的趨勢，微分作用就能提前采取措施，以減小超調量。

微分時間TD與微分作用的強弱成正比，TD越大，微分作用越強。如果微分作用太強（TD太大），提前制動過度，將會使響應曲線變化遲緩，超調量反而可能增大。綜上所述，微分控制作用的強度應適當，太弱則作用不大，過強則有負面作用。如果將微分時間設置為0，微分部分將不起作用。

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西門子CP5614A2網卡外形尺寸：18mm*107mm*168mm

6GK1561-4AA01 SIMATIC NET,CP 5614A2, PCI 卡（32 位，3.3 V/5V，33/66 MHz）；用于連接主站和從站 至 PB，包括 DP BASE SW，NCM PC; DP RAM 接口，用于連接主站，包括編程器和 FDL 協議，單一*，單一安裝，運行版軟件，A 類；SW+電子 手冊光盤，德文和英文

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