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扩展单元

  S7-200系列PLC主要有6种扩展单元，它本身没有CPU，只能与基本单元相连接使用，用于扩展I/O点数，S7-200系列PLC扩展单元型号及输入输出点数的分配如表4-12所示。

  3．编程器

  PLC在正式运行时，不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。

  简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作，将的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线监测，非常直观，且功能强大，S7-200系列PLC的编程软件为STEP7-Micro/WIN。

  4．程序存储卡

  为了保证程序及重要参数的安全，一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC，也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0两种，程序容量分别为8K和16K程序步。

  5．写入器

  写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送，是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。

  6．文本显示器

  文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备，还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法，多可显示80条信息，每条信息多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示，并可以随时修改。TD200面板上的8个可编程序的功能键，每个都分配了一个存储器位，这些功能键在启动和测试系统时，可以进行参数设置和诊断。

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  西门子S7-200系列PLC的优点

  1、强大的性能，模块化和开放式通讯

  2、结构紧凑小巧－狭小空间处理任何应用的理想选择

  3、在所有CPU型号中的基本和高级功能

  4、大容量程序和数据存储器

  5、杰出的实时响应－在任何时候均可对整个过程进行*控制，从而提高了质量、效率和安全性

  6、易于使用STEP 7-Micro/WIN工程软件－初学者和的理想选择

  7、集成的 R-S 485接口或者作为系统总线使用

  8、极其快速和精确的操作顺序和过程控制

  9、通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程

低压通用变频器，其主电路控制方式一般采用VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频和矩阵式交－交控制变频等。除采用矩阵式交交控制方式的变频器外，另三种控制方式的变频器其电路结构均为交直交变频。其共同点是输入功率因数低、谐波电流大，直流电路均需要大的储能电容。而矩阵式交交变频虽省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容器。但该技术目前尚未成熟，不能推广应用。因此在目前实用的变频器中，均需使用大型铝电解电容器来平滑变频电路的输入电压。

    2变频器对大型铝电解电容器的技术要求

    变频器的简单工作原理图如图1所示。

    图1中示出，有两处需用铝电解电容器，该种大型铝电解电容器是用于平滑滤波的，对其主要技术要求如下：

    1)耐大纹波电流；

    2)体积小，是一般电解电容器的2/3～3/4；

    3)高压、大容量、即高CV值；

    4)长寿命；

    5)高可靠性和安全性。

    江西信达电子公司研制成功的CDC03型螺钉结构大型铝电解电容器就具备上述特点，该产品的主要性能指标详见表1和表2所列，外形图如图2所示，外形尺寸如表3所列。

    3影响大型铝电解电容器耐纹波电流能力的因素

    通常情况下纹波电流Ir为

    式中：α为散热系数；

    Δt为电容芯包温度与环境温度差（温升）；

    A为电容外表面积。

    从式（1）中可知，纹波电流Ir与

正比。散热系数α，它包括幅射散热和对流散热，它不仅与产品表面的温度差、直径大小、直立或横卧有关，而且与芯包结构、电容器内的导热情况、热流方向、芯包固定方式等密切相关。

    由铝电解电容器等效电路可知

    tanδ=ωCR(2)

    式中：R为等效串联电阻，它由三部分所组成，即

    R=R1＋R2＋R3（3）

    式中：R1是氧化膜介质损耗所代表的等效串联电阻；

    R3是极板、导电层的欧姆电阻以及其间的接触电阻；

    R2是电解质所代表的等效串联电阻，即

    R2=φ·ρ·d/2s(4)

    式中：φ为电解纸的渗透系数；

    ρ为工作电解液的电阻率（Ω·cm)；

    d为电解纸的厚度（cm）；

    s为阳极箔的外观几何尺寸（cm2）。

    由以上分析可知，选用氧化膜介质损耗小的铝箔，选择渗透系数小、厚度薄的电解纸，降低工作电解液的电阻率和粘度，改进产品结构等都可明显降低产品的tanδ。通过降低tanδ，增大产品的散热系数，都可提高产品耐纹波电流的能力，从而保证产品达到寿命长等要求。

    4原材料的选用

    4.1工作电解液的研制

    为满足大纹波电流、长寿命、高可靠性等要求，研制了电阻率低、闪火电压高、形成能力强、高温性能稳定的新型高性能工作电解液。

    4.2阳极箔和电解纸的选择

    CDC03型产品选用了化成电压较高、氧化膜质量稳定、比容恰当的进口化成箔；选用了从NKK公司进口的高密度、薄型、耐电压高的综合性能优良的电解纸。

    5芯包结构和零部件的设计

    5.1芯包结构的设计

    将阳极箔均匀分段，采用多对引线条引出和特殊芯包结构，明显地减小了极板的等效串联电阻，降低了产品的tanδ，从而提高了产品耐纹波电流的能力。