6ES7223-1BL22-0XA8量大从优

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电子工业正从含铅焊接系统转向无铅焊接系统。这一变化提高了新型无铅焊料熔化和流动的加工温度，致使电子配件中采用的多种传统聚合材料无法满足要求。因此，如VICTREX PEEK（聚芳醚酮）聚合材料等耐高温性聚合材料在应用无铅焊料的制造工艺中的重要性显得日益**。本文从无铅焊接工艺的角度对 VICTREX PEEK 聚合材料与其它热塑性材料的性能进行了比较，并对其介电性能等进行了分析，同时列举了一些成功的应用实例。从中可以看出，VICTREX PEEK是一种理想的挑战无铅焊接工艺和电子技术苛刻要求的高性能聚合材料。

无铅焊接工艺和电子技术的挑战

随着 RoHS(2002/95/EC) 等指令的颁布实施，包括铅、、镉、六价铬在内的重金属在电子产品中的应用已受到限制。正是由于这种法规上的推动，目前电子工业正从含铅焊料系统转向无铅焊料系统。据估计，到 2008 年，无铅焊接在**电子生产中的应用比例将**过50%。这种转变提高了新型无铅焊料熔化和流动的加工温度，致使电子配件中采用的多种传统聚合材料无法达到要求。无铅焊接工艺温度比传统的锡铅焊接温度高得多（无铅焊接系统为 260℃ ~300℃，而锡铅焊接系统只有 230℃）。而且在无铅工艺中，高温暴露时间也比传统工艺长。

电子设备的电路板上有多种利用表面贴装技术装配的配件，如信号继电器、电容器、移动电话备用电池、连接器、电讯同轴接头等。其中很多配件都是采用了聚合材料作为外壳或配件的一部分。此类应用中涉及多种聚合材料，其耐热性能完全可以达到传统锡铅焊料工艺的要求。但是，由于无铅焊料的应用提高了加工温度，因而对所用热塑性塑料的耐热性（熔化温度和热变形温度）都提出了更高要求。例如，由于无铅焊接工艺在整个焊面需要采用更高的温度，所以，薄膜贴片电容器介电层中使用的 PP 和 PET 等耐热性较低的绝缘材料就被 PPS 等耐热性更高的材料所取代。

除耐热性以外，电子配件中使用的聚合材料还需达到许多其他的要求。这包括：室温和高温环境下的高机械性能（如抗张强度、蠕变性、韧性和冲击强度）是至关重要的因素；介电性能在高频（**1 GHz）无线传输的应用中尤为重要；聚合材料的尺寸稳定性必须尽可能接近与之配合的金属或者其他聚合材料，以确保系统的可靠性。聚合材料所具备的性能只有达到了上述所提到的所有苛刻要求，才能满足当今高性能电子产品的需要。

满足无铅焊接工艺要求

图１比较了电子应用中经常使用的各种聚合材料的熔化温度和热变形温度（HDT）。如前所述，熔化温度和热变形温度（HDT）一般都应**无铅焊接工艺的加工温度范围（260℃～ 300℃）。而像PBT、PA66 等耐高温性能较差的材料，甚至 PPS都无法达到无铅焊接工艺对耐高温性能的要求。因为在这样的温度下，此类材料会熔化。虽然 LCP 的熔化温度很高，完全符合无铅焊接工艺对温度的要求，但其热变形温度（HDT）却差强人意，一旦出现任何相关载荷时，就会危及应用本身。相比较之下，VICTREX PEEK 聚合材料的熔化温度和热变形温度（HDT）都**出了无铅焊接工艺的温度范围。红外测温技术在生产过程，产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近20年来，非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长。比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。非接触红外测温仪包括便携式、在线式和扫描式三大系列，并备有各种选件和计算机软件，每一系列中又有各种型号及规格。在不同规格的各种型号测温仪中，正确选择红外测温仪型号对用户来说是十分重要的。
红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目，红外检测是一种在线监测（不停电）式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线（红外辐射），将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场，俗称“热像”。红外诊断技术正是通过吸收这种红外辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备发热情况。目前应用红外诊断技术的测试设备比较多，如红外测温仪、红外热电视、红外热像仪等等。像红外热电视、红外热像仪等设备利用热成像技术将这种看不见的“热像”转变成可见光图像，使测试效果直观，灵敏度高，能出设备细微的热状态变化，准确反映设备内部、外部的发热情况，可靠性高，对发现设备隐患非常有效。
红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修（预防试验是20世纪50年代引进前苏联的标准）提高到预知状态检修，这也是现代电力企业发展的方向。特别是目前大机组、**高电压的发展，对电力系统的可靠运行，因其关系到电网的稳定，提出了越来越高的要求。随着现代科学技术不断发展成熟与日益完善，利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不解体，又具有准确、快速、直观等特点，实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障（几乎可以覆盖所有电气设备各种故障的检测）。它备受国内外电力行业的重视（20世纪70年代后期国外普遍应用的一种先进状态检修体制），并得到快速发展。红外技术的应用，对提高电气设备的可靠性与有效性，提高运行经济效益，降低维修成本都有很重要的意义。是目前在预知检修领域中普遍推广的一种很好手段，又能使维修水平和设备的健康水平上一个台阶。
采用红外成像检测技术可以对正在运行的设备进行非接触检测，拍摄其温度场的分布、测量任何部位的温度值，据此对各种外部及内部故障进行诊断，具有实时、遥测、直观和定量测温等优点，用来检测发电厂、变电所和输电线路的运转设备和带电设备非常方便、有效。　 利用热像仪检测在线电气设备的方法是红外温度记录法。红外温度记录法是工业上用来无损探测，检测设备性能和掌握其运行状态的一项新技术。与传统的测温方式（如热电偶、不同熔点的蜡片等放置在被测物表面或体内）相比，热像仪可在一定距离内实时、定量、在线检测发热点的温度，通过扫描，还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图，而且灵敏度高，不受电磁场干扰，便于现场使用。它可以在-50℃～3300℃的宽量程内以0.05℃的高分辨率检测电气设备的热致故障，揭示出如导线接头或线夹发热，以及电气设备中的局部过热点等等。
带电设备的红外诊断技术是一门新兴的学科。它是利用带电设备的致热效应，采用**设备获取从设备表面发出的红外辐射信息，进而判断设备状况和缺陷性质的一门综合技术。
红外测温仪在微波机械、杀青机、感应加热等行业的应用是较近技术革新的产物。之**般的设备上是用热电偶进行测温或者温控的，但热电偶的延时性、接触性、易受干扰、不可在利用性等弊端，使其在现代化高精度的设备上的应用越来越受局限。红外测温仪恰恰可以弥补热电偶先天的不足，从而红外测温仪的市场才越来越广阔。

功能

操作数

中断指令

ATCH INT，EVNT

把一个中断事件（EVNT）和一个中断程序联系起来，并允许该中断事件

INT：常数

EVNT：常数（CPU221/222：0~12，19~23，27~33；CPU224：0~23，27~33；CPU226：0~33）

DTCH EVNT

截断一个中断事件和所有中断程序的联系，并禁止该中断事件

ENI

全局地允许所有被连接的中断事件

无

DISI

全局地关闭所有被连接的中断事件

CRETI

根据逻辑操作的条件从中断程序中返回

RETI

位于中断程序结束，是必选部分，程序编译时软件自动在程序结尾加入该指令

通信指令

NETR TBL，PORT

初始化通讯操作，通过指令端口（PORT）从远程设备上接收数据并形成表（TBL）。可以从远程站点读较多16个字节的信息

TBL：VB，MB，*VD，*AC，*LD

PORT：常数

NETW TBL，PORT

初始化通讯操作，通过*端口（PORT）向远程设备写表（TBL）中的数据，可以向远程站点写较多16个字节的信息

XMT TBL，PORT

用于自由端口模式。*发送数据缓冲区（TBL）中的数据，数据缓冲区的**个数据指明了要发送的字节数，PORT*用于发送的端口

TBL：VB，IB，，MB，SB，SMB，*VD，*AC，*LD

PORT：常数（CPU221/222/224为0；CPU226为0或1）

RCV TBL，PORT

初始化或结束接收信息的服务。通过*端口（PORT）接收的信息存储于数据缓冲区（TBL），数据缓冲区的**个数据指明了接收的字节数

GPA ADDR，PORT

读取PORT*的CPU口的站地址，将数值放入ADDR*的地址中

ADDR：VB，IB，，MB，SB，SMB，LB，AC，*VD，*AC，*LD

在SPA指令中ADDR还可以是常数

PORT：常数

SPA ADDR，PORT

将CPU口的站地址（PORT）设置为ADDR*的数值

时钟指令

TODR T

读当前时间和日期并把它装入一个8字节的缓冲区（起始地址为T）

T：VB，IB，，MB，SB，SMB，LB，*VD，*AC，*LD

TODW T

将包含当前时间和日期的一个8字节的缓冲区（起始地址是T）装入时钟

高速计数器指令

HDEF HSC，MODE

为*的高速计数器分配一种工作模式。每个高速计数器使用之前必须使用HDEF指令，且只能使用一次

HSC：常数（0~5）

MODE：常数（0~11）

HSC N

根据高速计数器特殊存储器位的状态，按照HDEF指令*的工作模式，设置和控制高速计数器。N*了高速计数器号

N：常数（0~5）

高速脉冲输出指令

PLS Q

检测用户程序设置的特殊存储器位，由控制位定义的脉冲操作，从Q0.0或Q0.1输出高速脉冲

可用于高速脉冲串输出（PTO）或宽度可调脉冲输出（PWM）

Q：常数（0或1）

PID回路指令

PID TBL，LOOP

运用回路表中的输入和组态信息，进行PID运算。要执行该指令，逻辑堆栈**（TOS）必须为ON状态。TBL*回路表的起始地址，LOOP*控制回路号

回路表包含9个用来控制和监视PID运算的参数：过程变量当前值（PVn），过程变量前值（PVn-1），给定值（SPn），输出值（Mn），增益（Kc），采样时间（Ts），积分时间（Ti），微分时间（Td）和积分项前值（MX）

为使PID计算是以所要求的采样时间进行，应在定时中断执行中断服务程序或在由定时器控制的主程序中完成，其中定时时间必须填入回路表中，以作为PID指令的一个输入参数

从CPU模块的功能来看，SIMATICS7—200系列小型可编程序控制器发展至今，经历了两代：**代产品的CPU模块为CPU 21*，现已停产。*二代产品的CPU模块为CPU 22*，是在21世纪初投放市场的。其速度快，具有较强的通讯能力。它具有四种不同结构配置的CPU单元。

(1)CPU 221 CPU 221具有6输入／4输出，共计10个点的I／O，无扩展能力，有6 KB程序和数据存储空间。还具有4个独立的30 kHz高速计数器，2路独立的20 kHz高速脉冲输出端，1个RS—485通讯／编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由通讯方式。非常适合于小点数的控制系统。

(2)CPU 222 CPU 222除了具有CPU 221的功能外，其不同点在于：它有8输人／6输出，共计14点I／O。可以带两个扩展模块，较多扩展8路模拟量和64个I／O，因此是更广泛的全功能控制器。

(3)CPU 224 它在CPU 222的基础上使主机的输入输出点数增为24点，有14输入／10输出，可以带7个扩展模块，较大可扩展为168点数字量或者35点模拟量的输入和输出；存储容量也进一步增加，有内置时钟，还增加了一些数学指令和高速计数器的数量，具有较强的控制能力。

(4)CPU 226 这种模块在CPU 224的基础上功能又进一步增强，有24输入／16输出，主机输入和输出点数增到40点，较大可扩展为248点数字量或35点模拟量；增加了通讯口的数量，通讯能力大大增强；它可用于点数较多、要求较高的小型或中型控制系统。
现在西门子公司新推出了一种增强型的CPU 226XM，它在用户程序存储容量上扩大到8K字，其他指标和CPU 226相同。

每一款主机模块上都集成了24V直流电源，可以直接用于连接传感器和执行机构。利用EEPROM存储存储程序和配置信息。用户数据可通过主机的**级电容存储若干天，电池模块可选，可使数据的存储时间延长到200天。可以用普通输入端子捕捉比CPU扫描周期更快的脉冲信号，利用中断输入，允许以较快的速度对信号的上升沿做出响应。速度为30 kHz的高速计数器可以编程，并具有复位输入端，多个独立的输入端，可同时用作加减计数，可以连接相应数量的相位差为90度的A／B相增量编码器。2路较大可达20kHz的高频脉冲输出，可用以驱动步进电机和伺服电机以实现准确定位任务。可以用模块上的电位器来改变它对应的特殊寄存器中的数值，可以即时更改程序运行中的一些参数，如定时／计数器的设定值、过程量的控制参数等。实时时钟可用以对信息加注时间标记，记录机器运行时间或对过程间控制。