（上海湘康自動化設備中心）是專業從事西門子工業自動化產品銷售和系統集成的*。在西門子工控領域，公司以精益求精的經營理念，從產品、方案到服務，致力于塑造一個“行業專家”品牌，以實現可持續的發展。
      多年以來，公司堅持“以客戶為本，與客戶共同發展”的思想，全力以赴為工礦用戶、設計單位、工程公司提供高性價比、高穩定性、高可靠性的整體解決方案。
    “我們不僅僅銷售優質的產品”是公司每個員工的工作信條，在為客戶提供產品和方案的過程中，我們愿意傾聽客戶，和客戶共同完善，不斷提高服務質量，超越客戶的期望。以此為基礎，我們追求客戶、廠商和員工三方的共贏。
      本公司與德國SIEMENS公司自動化與驅動部門的*緊密合作過程中，建立了良好的相互協作關系，在自動化產品與驅動產品業務逐年成倍增長，為廣大用戶提供了SIEMENS的的技術及自動控制的解決方案西門子電源模塊10A 6ES7307-1KA01-0AA0 西門子電源模塊10A 6ES7307-1KA01-0AA0 西門子電源模塊10A 6ES7307-1KA01-0AA0

SIMATIC PS 307 單相負載電源（系統和負載電源）帶輸入電壓范圍自動選擇功能。其設計和功能非常適用于 SIMATIC S7-300 PLC。 借助于隨該系統和負載電源提供的連接梳形件，可迅速建立與 CPU 電源連接。 它也可以向其它 S7-300 系統部件、輸入/輸出模塊的輸入/輸出電路以及（如有必要）傳感器和執行器提供 24 V 電源。 該電源通過了全面認證（如 UL、ATEX 或 GL），可以通用（不適合室外應用）

系統和負載電源可通過螺絲直接固定到 S7-300 標準安裝導軌上，并可直接安裝到 CPU 的左側（無需安裝間隙）。

診斷 LED 燈用于指示“輸出電壓 24 VDC 正常”。  更換模塊時，可使用 ON/OFF 開關（運行/待機） 

輸入電壓連接電纜配有線鼻子組件  通過自動范圍切換 (PS307) 或手動切換（PS307，室外），可連接到所有單相電網 (120 VAC/230 VAC)

短時電源故障緩沖  輸出電壓 24 VDC，穩壓，防短路，防斷路   可并聯兩個電源以提高性能

西門子PLC作為PLC行業內的之一，在我國的應用相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產線等領域都有應用。西門子PLC近年來推出了大量被客戶高度認可的PLC產品，其中包括S7-1500、S7-1200、S7-400、S7-300、S7-200、等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網絡通信能力，功能更強，可靠性高。尤其是西門子推出了西門子S7-1500系列PLC之后，其優異的性能讓初次使用的工程人員愛不釋手。那么，相對于西門子傳統的SIMATIC S7-300、S7-400系列PLC，S7-1500系列PLC都有哪些優勢呢？

西門子S7-1500優勢一:

它的外觀設計更人性化，選用時更容易被工程現場人員所接受。S7-1500模塊大小比S7-300稍大，機架類似于S7-300，前連接器安裝時具有接線位置，并提供專門的電源元件和屏蔽支架及線卡，使接線更方便，可靠性更高；尤其讓工程人員心動的是CPU上配置有LED顯示屏，可方便顯示CPU狀態和故障信息等。

西門子S7-1500優勢二:

從硬件方面來說，S7-1500PLC的處理速度更快，聯網能力更強，診斷能力和安全性更高，不僅可節省成本，提高生產效率，而且安全可靠，維護簡單方便，真正成為工廠客戶和現場維護人員的可以選擇]控制器。例如，相對于S7-300/400，S7-1500 PLC采用新型的背板總線技術，采用高波特率和高傳輸協議，使其信號處理速度更快；S7-1500所有CPU集成1-3個PROFINET接口，可實現低成本快速組態現場級通信和公司網絡通信，而S7-300/400PLC只有個別型號CPU才集成有PROFINET接口；S7-1500 PLC的模塊集成有診斷功能，診斷級別為通道級，無需進行額外編程，當發生故障時，可快速準確地識別受影響的通道，減少停機時間，這是S7-300/400PLC所*的。

西門子S7-1500優勢三：

S7-1500PLC的組態和編程效率更高，信息采集和查看更方便，這也是工程設計人員的福音。由于S7-1500PLC是無縫集成到TIA博途軟件中，無論是硬件組態、網絡連接和上位組態，還是軟件編程，其操作均簡單快捷。而S7-300、S7-400PLC組態編程軟件為經典STEP7，上位組態軟件為WinCC，相對于TIA博途軟件，某些操作顯得繁瑣（例如對于各個程序塊需要每個單獨存盤，當有語法錯誤時，則無法執行保存操作）。對于S7-1500，可通過Internet瀏覽器、內置CPU顯示屏、TIA博途和HMI設備隨時查看CPU狀態、過程變量和故障信息等，而對于S7-300/400 PLC，則沒有CPU顯示屏，信息采集和查看也沒有S7-1500PLC方便。

西門子S7-1500優勢四：

相對于西門子S7-300、S7400PLC，西門子S7-1500PLC支持的數據類型更廣泛。S7-1500PLC的基本數據類型的長度大到64位，而S7-300/400 PLC支持的基本數據類型長度大為32位；S7-1500PLC支持Pointer、Any和Variant三種類型指針，S7-300/400PLC只支持前兩種。這些特點，均使S7-1500PLC的編程更加靈活。

西門子S7-1500優勢五：

S7-1500 PLC無需使用其它模塊即可實現運動控制功能。通過PLCopen 技術，控制器可使用標準組件連接支持PROFIdrive 的各種驅動裝置；此外，S7-1500 PLC還支持所有CPU 變量的TRACE 功能，提高了調試效率，優化了驅動和控制器的性能。

相對于S7-300和S7-400PLC，西門子S7-1500功能更加強大，相信在未來的發展中可以得到更廣泛的應用。

西門子S7-1500作為西門子迄今為止功能強大、性價比高的PLC，得到了廣大客戶關注。天拓四方作為西門子核心分銷商，將為客戶提供*保障及優質的服務，以及更多西門子PLC相關知識，希望以上內容對大家有所幫助。如需咨詢更多西門子產品請

電源模板:

6ES7 307-1BA00-0AA0 電源模塊(2A)

6ES7 307-1EA00-0AA0 電源模塊(5A)

6ES7 307-1KA01-0AA0 電源模塊(10A)

CPU模塊：

6ES7 312-1AE13-0AB0 CPU312，16K內存

6ES7 312-5BE03-0AB0 CPU312C，16K內存

6ES7 313-5BF03-0AB0 CPU313C，32K內存

6ES7 313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PTP，32K內存

6ES7 313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP，32K內存/

6ES7 314-1AG13-0AB0 CPU314,48K內存

6ES7 314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PTP

6ES7 314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP

6ES7 315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP, 128K內存

6ES7 315-6FF01-0AB0 CPU315F-2DP,192K內存

6ES7 317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP,512K內存

6ES7 317-2EJ10-0AB0 CPU317-2PN/DP,512K內存

6ES7 317-6FF00-0AB0 CPU317F-2DP,512K內存

6ES7 317-6TJ10-0AB0 CPU317T-2DP技術型,512K內存

開關量模板:

6ES7 321-1BH02-0AA0 開入模塊（16點，24VDC）

6ES7 321-1BH50-0AA0 開入模塊（16點，24VDC，源輸入）

6ES7 321-1BL00-0AA0 開入模塊（32點，24VDC）

6ES7 321-7BH01-0AB0 開入模塊（16點，24VDC，診斷能力）

6ES7 321-1EL00-0AA0 開入模塊（32點，120VAC）

6ES7 321-1FF01-0AA0 開入模塊（8點，120/230VAC）

6ES7 321-1FH00-0AA0 開入模塊（16點，120/230VAC）

6ES7 322-1BH01-0AA0 開出模塊（16點，24VDC）

6ES7 322-5GH00-0AB0 開出模塊（16點，24VDC，獨立接點，故障保護）

6ES7 322-1BL00-0AA0 開出模塊（32點，24VDC）

6ES7 322-1FL00-0AA0 開出模塊（32點，120VAC/230VAC）

6ES7 322-1BF01-0AA0 開出模塊（8點，24VDC，2A）

6ES7 322-1FF01-0AA0 開出模塊（8點，120V/230VAC）

6ES7 322-5FF00-0AB0 開出模塊（8點，120V/230VAC，獨立接點）

6ES7 322-1HF01-0AA0 開出模塊（8點,繼電器,2A）

6ES7 322-1HF10-0AA0 開出模塊（8點,繼電器,5A，獨立接點）

6ES7 322-1HH01-0AA0 開出模塊(16點,繼電器)

6ES7 322-5HF00-0AB0 開出模塊（8點,繼電器,5A，故障保護）

6ES7 322-1FH00-0AA0 開出模塊（16點，120V/230VAC）

6ES7 323-1BH01-0AA0 8點輸入，24VDC；8點輸出，24VDC模塊

6ES7 323-1BL00-0AA0 16點輸入，24VDC；16點輸出，24VDC模塊

直接轉矩控制（DTC）技術是繼矢量控制技術之后發展起來的一種新型變頻調速技術，于20世紀80年代由德國學者M. Depenbrock和日本學者I. Takahashi首先針對異步電動機提出，90年代由Zhong. L, Rahman M F, Hu Y W等學者提出永磁同步電動機直接轉矩控制理論。它采用空間矢量分析的方法，直接在定子坐標系下計算并控制交流電動機的轉矩和磁鏈，采用定子磁場定向，借助于離散的兩點式控制(Band-Band控制)產生脈寬信號，直接對逆變器的開關狀態進行優秀控制，以獲得轉矩的高動態性能。

DTC具備控制結構簡單、轉矩動態響應迅速、對電動機參數依賴少、對電動機參數變化魯棒性好等優點。目前廣泛應用于異步電動機、永磁同步電動機中，在家用電器、汽車工業、電力機車牽引等工業生產中發揮著巨大的作用。

本文分析三相異步電機的數學模型的基礎上，介紹了三相異步電動機直接轉矩控制系統的控制原理，基于MATLAB/Simulink仿真平臺建立三相異步電動機直接轉矩控制系統的整體仿真模型以及該系統各組成的仿真模型。仿真結果表明，該控制方法可以有效地實現電機轉速的快速跟蹤，該系統具有較高的動、靜態性能，有效地減小了電動機磁鏈、轉矩的脈動，改善了交流調速系統的穩態性能。

1. 異步電動機的數學模型

異步電機是一個高階次、非線性、強耦合的多變量系統，因此對異步電機的數學模型進行分析時，通常作以下假設：

（1）忽略空間諧波，假設三相繞組對稱，產生的氣隙磁場按正弦分布。

（2）忽略磁路飽和現象。

（3）不計鐵心損耗。

（4）不考慮頻率和溫度變化對繞組的影響。

    采用空間矢量分析法，在正交定子坐標系上描述異步電機。電機在定子坐標系上的數學模型由電壓方程、磁鏈方程、轉矩方程以及運動方程組成。

電壓方程為：

2  異步電動機直接轉矩控制（DTC）原理

直接轉矩控制(DTC)方法采用空間矢量分析方法直接在定子靜止坐標系中分析交流電動機的數學模型，構建轉矩和磁鏈的算法模型，計算和控制交流電機的轉矩，借助于滯環控制器（Bang-Bang 控制）產生PWM 信號，通過開關表直接對逆變器的開關狀態進行優秀控制，以獲得轉矩的高動態性能。

基本原理是充分利用電壓型逆變器的開關特點，通過不斷切換電壓狀態，使定子磁鏈軌跡逼近圓形，并通過零電壓矢量的穿插來改變轉差頻率，以控制電機的轉矩及其變化率，從而使交流電機的磁鏈和轉矩按要求快速變化。

異步電機直接轉矩控制(DTC)系統由逆變器、三相異步電機、磁鏈估算、轉矩估算、轉子位置估算、開關表、PI調節器、滯環比較器等組成。控制系統將電機給定轉速和實際轉速的誤差，經PI調節器輸出作為轉矩的給定信號；同時系統根據檢測的電機三相電流和電壓值，利用磁鏈模型和轉矩模型分別計算電機的磁鏈和轉矩的大小，計算電機轉子的位置、電機給定磁鏈和轉矩與實際值的誤差；后根據它們的狀態選擇逆變器的開關電壓矢量，使電機能按控制要求調節輸出轉矩，終達到調速的目的。該系統框圖如下圖2-1所示：

西門子電源模塊10A 6ES7307-1KA01-0AA0 西門子電源模塊10A 6ES7307-1KA01-0AA0 西門子電源模塊10A 6ES7307-1KA01-0AA0SIMATIC PS 307 單相負載電源（系統和負載電源）帶輸入電壓范圍自動選擇功能。其設計和功能非常適用于 SIMATIC S7-300 PLC。 借助于隨該系統和負載電源提供的連接梳形件，可迅速建立與 CPU 電源連接。 它也可以向其它 S7-300 系統部件、輸入/輸出模塊的輸入/輸出電路以及（如有必要）傳感器和執行器提供 24 V 電源。 該電源通過了全面認證（如 UL、ATEX 或 GL），可以通用（不適合室外應用）

系統和負載電源可通過螺絲直接固定到 S7-300 標準安裝導軌上，并可直接安裝到 CPU 的左側（無需安裝間隙）。

診斷 LED 燈用于指示“輸出電壓 24 VDC 正常”。  更換模塊時，可使用 ON/OFF 開關（運行/待機） 

輸入電壓連接電纜配有線鼻子組件  通過自動范圍切換 (PS307) 或手動切換（PS307，室外），可連接到所有單相電網 (120 VAC/230 VAC)

短時電源故障緩沖  輸出電壓 24 VDC，穩壓，防短路，防斷路   可并聯兩個電源以提高性能

西門子PLC作為PLC行業內的之一，在我國的應用相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產線等領域都有應用。西門子PLC近年來推出了大量被客戶高度認可的PLC產品，其中包括S7-1500、S7-1200、S7-400、S7-300、S7-200、等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網絡通信能力，功能更強，可靠性高。尤其是西門子推出了西門子S7-1500系列PLC之后，其優異的性能讓初次使用的工程人員愛不釋手。那么，相對于西門子傳統的SIMATIC S7-300、S7-400系列PLC，S7-1500系列PLC都有哪些優勢呢？

西門子S7-1500優勢一:

它的外觀設計更人性化，選用時更容易被工程現場人員所接受。S7-1500模塊大小比S7-300稍大，機架類似于S7-300，前連接器安裝時具有接線位置，并提供專門的電源元件和屏蔽支架及線卡，使接線更方便，可靠性更高；尤其讓工程人員心動的是CPU上配置有LED顯示屏，可方便顯示CPU狀態和故障信息等。

西門子S7-1500優勢二:

從硬件方面來說，S7-1500PLC的處理速度更快，聯網能力更強，診斷能力和安全性更高，不僅可節省成本，提高生產效率，而且安全可靠，維護簡單方便，真正成為工廠客戶和現場維護人員的可以選擇]控制器。例如，相對于S7-300/400，S7-1500 PLC采用新型的背板總線技術，采用高波特率和高傳輸協議，使其信號處理速度更快；S7-1500所有CPU集成1-3個PROFINET接口，可實現低成本快速組態現場級通信和公司網絡通信，而S7-300/400PLC只有個別型號CPU才集成有PROFINET接口；S7-1500 PLC的模塊集成有診斷功能，診斷級別為通道級，無需進行額外編程，當發生故障時，可快速準確地識別受影響的通道，減少停機時間，這是S7-300/400PLC所*的。

西門子S7-1500優勢三：

S7-1500PLC的組態和編程效率更高，信息采集和查看更方便，這也是工程設計人員的福音。由于S7-1500PLC是無縫集成到TIA博途軟件中，無論是硬件組態、網絡連接和上位組態，還是軟件編程，其操作均簡單快捷。而S7-300、S7-400PLC組態編程軟件為經典STEP7，上位組態軟件為WinCC，相對于TIA博途軟件，某些操作顯得繁瑣（例如對于各個程序塊需要每個單獨存盤，當有語法錯誤時，則無法執行保存操作）。對于S7-1500，可通過Internet瀏覽器、內置CPU顯示屏、TIA博途和HMI設備隨時查看CPU狀態、過程變量和故障信息等，而對于S7-300/400 PLC，則沒有CPU顯示屏，信息采集和查看也沒有S7-1500PLC方便。

西門子S7-1500優勢四：

相對于西門子S7-300、S7400PLC，西門子S7-1500PLC支持的數據類型更廣泛。S7-1500PLC的基本數據類型的長度大到64位，而S7-300/400 PLC支持的基本數據類型長度大為32位；S7-1500PLC支持Pointer、Any和Variant三種類型指針，S7-300/400PLC只支持前兩種。這些特點，均使S7-1500PLC的編程更加靈活。

西門子S7-1500優勢五：

S7-1500 PLC無需使用其它模塊即可實現運動控制功能。通過PLCopen 技術，控制器可使用標準組件連接支持PROFIdrive 的各種驅動裝置；此外，S7-1500 PLC還支持所有CPU 變量的TRACE 功能，提高了調試效率，優化了驅動和控制器的性能。

相對于S7-300和S7-400PLC，西門子S7-1500功能更加強大，相信在未來的發展中可以得到更廣泛的應用。

西門子S7-1500作為西門子迄今為止功能強大、性價比高的PLC，得到了廣大客戶關注。天拓四方作為西門子核心分銷商，將為客戶提供*保障及優質的服務，以及更多西門子PLC相關知識，希望以上內容對大家有所幫助。如需咨詢更多西門子產品請

電源模板:

6ES7 307-1BA00-0AA0 電源模塊(2A)

6ES7 307-1EA00-0AA0 電源模塊(5A)

6ES7 307-1KA01-0AA0 電源模塊(10A)

CPU模塊：

6ES7 312-1AE13-0AB0 CPU312，16K內存

6ES7 312-5BE03-0AB0 CPU312C，16K內存

6ES7 313-5BF03-0AB0 CPU313C，32K內存

6ES7 313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PTP，32K內存

6ES7 313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP，32K內存/

6ES7 314-1AG13-0AB0 CPU314,48K內存

6ES7 314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PTP

6ES7 314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP

6ES7 315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP, 128K內存

6ES7 315-6FF01-0AB0 CPU315F-2DP,192K內存

6ES7 317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP,512K內存

6ES7 317-2EJ10-0AB0 CPU317-2PN/DP,512K內存

6ES7 317-6FF00-0AB0 CPU317F-2DP,512K內存

6ES7 317-6TJ10-0AB0 CPU317T-2DP技術型,512K內存

開關量模板:

6ES7 321-1BH02-0AA0 開入模塊（16點，24VDC）

6ES7 321-1BH50-0AA0 開入模塊（16點，24VDC，源輸入）

6ES7 321-1BL00-0AA0 開入模塊（32點，24VDC）

6ES7 321-7BH01-0AB0 開入模塊（16點，24VDC，診斷能力）

6ES7 321-1EL00-0AA0 開入模塊（32點，120VAC）

6ES7 321-1FF01-0AA0 開入模塊（8點，120/230VAC）

6ES7 321-1FH00-0AA0 開入模塊（16點，120/230VAC）

6ES7 322-1BH01-0AA0 開出模塊（16點，24VDC）

6ES7 322-5GH00-0AB0 開出模塊（16點，24VDC，獨立接點，故障保護）

6ES7 322-1BL00-0AA0 開出模塊（32點，24VDC）

6ES7 322-1FL00-0AA0 開出模塊（32點，120VAC/230VAC）

6ES7 322-1BF01-0AA0 開出模塊（8點，24VDC，2A）

6ES7 322-1FF01-0AA0 開出模塊（8點，120V/230VAC）

6ES7 322-5FF00-0AB0 開出模塊（8點，120V/230VAC，獨立接點）

6ES7 322-1HF01-0AA0 開出模塊（8點,繼電器,2A）

6ES7 322-1HF10-0AA0 開出模塊（8點,繼電器,5A，獨立接點）

6ES7 322-1HH01-0AA0 開出模塊(16點,繼電器)

6ES7 322-5HF00-0AB0 開出模塊（8點,繼電器,5A，故障保護）

6ES7 322-1FH00-0AA0 開出模塊（16點，120V/230VAC）

6ES7 323-1BH01-0AA0 8點輸入，24VDC；8點輸出，24VDC模塊

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直接轉矩控制（DTC）技術是繼矢量控制技術之后發展起來的一種新型變頻調速技術，于20世紀80年代由德國學者M. Depenbrock和日本學者I. Takahashi首先針對異步電動機提出，90年代由Zhong. L, Rahman M F, Hu Y W等學者提出永磁同步電動機直接轉矩控制理論。它采用空間矢量分析的方法，直接在定子坐標系下計算并控制交流電動機的轉矩和磁鏈，采用定子磁場定向，借助于離散的兩點式控制(Band-Band控制)產生脈寬信號，直接對逆變器的開關狀態進行優秀控制，以獲得轉矩的高動態性能。

DTC具備控制結構簡單、轉矩動態響應迅速、對電動機參數依賴少、對電動機參數變化魯棒性好等優點。目前廣泛應用于異步電動機、永磁同步電動機中，在家用電器、汽車工業、電力機車牽引等工業生產中發揮著巨大的作用。

本文分析三相異步電機的數學模型的基礎上，介紹了三相異步電動機直接轉矩控制系統的控制原理，基于MATLAB/Simulink仿真平臺建立三相異步電動機直接轉矩控制系統的整體仿真模型以及該系統各組成的仿真模型。仿真結果表明，該控制方法可以有效地實現電機轉速的快速跟蹤，該系統具有較高的動、靜態性能，有效地減小了電動機磁鏈、轉矩的脈動，改善了交流調速系統的穩態性能。

1. 異步電動機的數學模型

異步電機是一個高階次、非線性、強耦合的多變量系統，因此對異步電機的數學模型進行分析時，通常作以下假設：

（1）忽略空間諧波，假設三相繞組對稱，產生的氣隙磁場按正弦分布。

（2）忽略磁路飽和現象。

（3）不計鐵心損耗。

（4）不考慮頻率和溫度變化對繞組的影響。

    采用空間矢量分析法，在正交定子坐標系上描述異步電機。電機在定子坐標系上的數學模型由電壓方程、磁鏈方程、轉矩方程以及運動方程組成。

電壓方程為：

2  異步電動機直接轉矩控制（DTC）原理

直接轉矩控制(DTC)方法采用空間矢量分析方法直接在定子靜止坐標系中分析交流電動機的數學模型，構建轉矩和磁鏈的算法模型，計算和控制交流電機的轉矩，借助于滯環控制器（Bang-Bang 控制）產生PWM 信號，通過開關表直接對逆變器的開關狀態進行優秀控制，以獲得轉矩的高動態性能。

基本原理是充分利用電壓型逆變器的開關特點，通過不斷切換電壓狀態，使定子磁鏈軌跡逼近圓形，并通過零電壓矢量的穿插來改變轉差頻率，以控制電機的轉矩及其變化率，從而使交流電機的磁鏈和轉矩按要求快速變化。

異步電機直接轉矩控制(DTC)系統由逆變器、三相異步電機、磁鏈估算、轉矩估算、轉子位置估算、開關表、PI調節器、滯環比較器等組成。控制系統將電機給定轉速和實際轉速的誤差，經PI調節器輸出作為轉矩的給定信號；同時系統根據檢測的電機三相電流和電壓值，利用磁鏈模型和轉矩模型分別計算電機的磁鏈和轉矩的大小，計算電機轉子的位置、電機給定磁鏈和轉矩與實際值的誤差；后根據它們的狀態選擇逆變器的開關電壓矢量，使電機能按控制要求調節輸出轉矩，終達到調速的目的。該系統框圖如下圖2-1所示：