西门子5SL6201-7CC

5SL6201-7CC

PLC的梯形图与传统的电气原理图非常相似，信号的输入/输出形式及控制功能基本上也是相同的；
它们的不同之处主要表现在：
（1）控制逻辑——继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，利用继电器机械触点的串联或并联，及时间继电器等组合成控制逻辑，其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高，灵活性和扩展性很差。而PLC采用存储器逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，灵活性和扩展性都很好。
（2）工作方式——继电器控制线路中各继电器同时都处于受控状态，属于并行工作方式。而PLC的控制逻辑中，各内部器件都处于周期性循环扫描过程中，各种逻辑、数值输出的都是按照在程序中的前后顺序计算得出的，所以属于串行工作方式。
（3）可靠性和可维护性——继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多，可靠性和可维护性差。而PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，PLC还配有自检和监督功能，可靠性和可维护性好。
（4）控制速度——继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，且机械触点还会出现抖动问题。而PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，属于无触点控制，速度较快，且不会出现抖动。
（5）定时控制——继电器控制逻辑利用时间继电器间控制。时间继电器存在定时精度不高，定时范围窄，且易受环境湿度和温度变化的影响，调整时间困难等问题。PLC使用半导体集成电路做定时器时基脉冲由晶振产生，精度相当高，且定时时间不受环境的影响，定时范围广，调整时间方便。
（6）设计和施工——使用继电器控制逻辑完成一项工程，其设计、施工、调试必须依次进行，周期长、而且修改困难。而用PLC完成一项控制工程，在系统设计完成后，现场施工和控制逻辑的设计可以同时进行，，且调试和修改都很方便

PLC的核心部件是CPU和存储器：

（1）*处理单元（CPU）

*处理单元（CPU）是PLC 的控制**。它按照PLC系统程序赋予的功能，接受并存储从编程器键入的用户程序和数据，检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能检查用户程序的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接受现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区, 然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算术运算等任务。并将逻辑或算术运算等结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕以后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行为止。

（2）存储器

与微型计算机一样，除了硬件以外，还必须有软件。才能构成一台完整的PLC。PLC的软件分为两部分: 系统软件和应用软件。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

PLC存储空间的分配：虽然大、中、小型 PLC的CPU的较大可寻址存储空间各不相同，但是根据PLC的工作原理， 其存储空间一般包括以下三个区域：系统程序存储区，系统RAM存储区（包括I/O映象区和系统软设备等）和用户程序存储区

IGBT，IGCT和IEGT分别是什么，区别和共同点是什么？

IGBT与集成门较换流晶闸管IGCT对比

受当前技术水平限制，IGBT的工作电流相对较小，比较常用的中高压大功率IGBT有1700V/ 2400A、3300V/1200A、4500V/900 A、6 500 V/600 A等几种规格，采用单元件的变流器输出容量一般不**过1.6 MVA，如要进一步增加输出容量，只能采用元件并联或变流器并联的方式。无论是采取元件串联或并联使用还是采用变流器并联的方法，都会增加系统的复杂性，导致效率和可靠性的降低。

IGCT和GTO相比有着更明显的优势：（1）*关断吸收电路，可减小变流器的体积和重量，提高变流器的效率和可靠性，降；串联使用时虽需关断吸收电路，但体积比GTO的小很多；（2）门较驱动电路集成在IGCT内，对外只有门较驱动供电接口和用于传输触发信号和反馈状态的光纤，可提高变流器抗电磁干扰能力；（3）通态和关断损耗较小。下图是3.3kV下IGBT、GTO和IGCT对比。

图1：IGBT与IGCT、GTO对比

通过上图对比可以看出：IGCT损耗更少。三种器件的关断损耗相差不大，导通损耗IGCT和IGBT相差两倍，但IGCT驱动功率要远比IGBT大。总之，IGBT在较低电压应用时，IGBT的导通损耗较低，所以性价比高。而IGCT在较高电压时性价比高。根据使用场合和设计标准，在1800V~3300V两者之间有重叠。

IGBT与电子注入增强栅晶体管IEGT对比

IGBT是一种MOS门较器件，它的门较由电压驱动，开关速度高，因此在高频领域得到了广泛应用，但它也有一些问题，例如工作电压低，容量小，导通压降和损耗高，这也限制了它的应用。而IEGT是一种兼备其优点，克服其缺点的新器件。近年来已经形成了商用产品。与传统器件相比．它具有通态压降低，门较驱动电流小，功率密度大，开关损耗小，速度快的优点。图2为IEGT和GTO门较参数对比，图3为针对典型规格的4.5KV/3kA IEGT、GTO、IGCT性能对比。

图2：IEGT和GTO门较参数对比

图3：针对典型规格的4.5KV/3kA IEGT、GTO、IGCT性能对比

IEGT的优越性能决定了它非常适合在各种大功率变流器中使用。IEGT内部已集成了一个快速的反并联二极管，且IEGT具有很宽的安全工作区并能承受较高的dv/dt和di/dt，因此IEGT逆变器*阳极电抗，只需公用一个关断吸收电路。此外，IEGT门较驱动功率不到lW，门较驱动模块体积很小。由于IEGT逆变器使用元件数量少，因而可靠性也得到很大提高。其典型特点如下：

●与GTO一样具有低的导通电压降；

●与IGBT一样具有宽的安全工作区；

●门较采用电压驱动方式；

●较高的工作频率500-1000Hz；

●高可靠性。

综上比较，IEGT将GTO和IGBT的优点集于一身，它具有导通压降低、工作频率高、电压型门较驱动、安全工作区宽、易于串联使用等优点。

从功率等级和电压等级上来讲，IGCT、IEGT与IGBT的定位远不相同，IGCT及IEGT主要应用在高压大容量的场合，IGBT应用在低压高频小容量场合。综上两节所述，得到如下结论：

●IGCT、IEGT开关频率都很高，在500-1000Hz之间，虽然远不及IGBT高，但在很多场合已经足够。

●IGCT是电流脉冲驱动，驱动功率比较大，但其门较驱动电路集成在IGCT内，对外只有门较驱动供电接口和用于传输触发信号和反馈状态的光纤，驱动体积小且简易。IEGT是电压驱动型器件，驱动功率与IGBT差不多。

●IGCT是晶闸管的复合管，可直接串联，因此不多考虑均压措施。而IGBT在串联使用时应考虑均压措施。

●IGCT与IEGT导通和关断损耗都很低，尤其是IGCT，如果不计驱动功率，同电压等级的IGCT损耗要比IGBT更低。

●对于IGCT和IEGT来说，4.5kV/3kA是较常用的规格，其容量和电压等级要远比IGBT大得多，更适合应用在大功率FACTS装置及大功率传动装置中。

变压器结电容真的能使IGBT线路失效？

GBT的集电极电压变化率，取决于与门较间等效电容在驱动电流作用下对应的电压变化率。当IGBT门较电压变化到门较电流与工作电流相当的时刻，门较电压将不再变化。驱动器输出的电流将对门较和集电极之间的等效电容充放电，实现门较电位的变化。因此这个电位变化过程本身是对应于该条件下对电容的恒流充电过程，其开始和结束都是近似于阶跃性质的。因此，总体上该干扰电流的函数具有门函数的特征。