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Tapas是西門子中央研究院專家開發(fā)的全新變頻器，它有著無數(shù)的潛在用途。與過去的變頻器相比，Tapas有更普遍的應(yīng)用范圍，因?yàn)樗д娑刃?，?dòng)態(tài)反應(yīng)快，并且設(shè)計(jì)極為緊湊。為了深入探索各種可能的用途，西門子組織了一場(chǎng)競(jìng)賽，鼓勵(lì)工程師、科學(xué)家和各路創(chuàng)客試用這種新的變頻器，充分挖掘它的潛力。

機(jī)械臂、音頻放大器或無人機(jī)，所有這些應(yīng)用都要使用所謂的變頻器。變頻器是一種高功率電子設(shè)備，它可在轉(zhuǎn)瞬之間按要求調(diào)節(jié)電壓頻率。

如今，許多特定應(yīng)用領(lǐng)域使用著各式各樣的高度專業(yè)化的小型變頻器。這很快將成為歷史，因?yàn)槲鏖T子中央研究院的專家已經(jīng)研發(fā)出一種新的通用型變頻器——Tapas。

這種變頻器的創(chuàng)新，主要?dú)w功于氮化鎵（GaN）材料的發(fā)展。目前，變頻器使用的主要材料是硅，與之相比，氮化鎵可以支持更高頻率，也能耐受更高溫度。不僅如此，氮化鎵產(chǎn)生的廢熱更少。西門子Tapas變頻器研發(fā)負(fù)責(zé)人Dominic Buchstaller表示，“我們認(rèn)為，從硅到氮化鎵的轉(zhuǎn)變，類似于從真空管到晶體管的轉(zhuǎn)變。一夜之間，各種全新的應(yīng)用變?yōu)榭赡?，這將帶來顛覆性影響。”

適用于機(jī)器人

與硅相比，氮化鎵仍是一種相對(duì)較新的半導(dǎo)體材料，有時(shí)成本略高一些。盡管如此，其前景十分廣闊。Buchstaller預(yù)測(cè)：“氮化鎵材料性能優(yōu)異，生產(chǎn)過程中，它在半導(dǎo)體晶圓上占用的空間更少。長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，它的成本講降到比硅的成本更低。”

西門子免費(fèi)提供Tapas，它性能數(shù)據(jù)令人驚嘆。它們不僅比傳統(tǒng)變頻器的適用范圍更廣，而且失真極小，動(dòng)態(tài)反應(yīng)速度高達(dá)常規(guī)系統(tǒng)的10到50倍，外型亦更緊湊。因此，它們十分適用于要求高精度和高速度的機(jī)器人應(yīng)用。然而，Tapas變頻器的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)比這更廣闊，譬如，它也可用于無線充電、3D打印、LED和激光技術(shù)等。

面向開發(fā)人員開放源代碼

創(chuàng)新的靈活變頻技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，不只靠采用氮化鎵材料。新的軟件、高速信號(hào)處理器和特種高性能濾波器等，也有助于發(fā)揮氮化鎵材料的潛力，提高靈活度。

僅需修改軟件即可對(duì)通用型變頻器進(jìn)行調(diào)整，因此，西門子將這種新設(shè)備稱為“軟件定義的變頻器（SDI）”。在一定限度內(nèi)，這種全新的變頻器更像是理想的放大器，而不是傳統(tǒng)的高功率電子系統(tǒng)。此外，這些設(shè)備的潛在應(yīng)用范圍極為廣闊，西門子僅憑一己之力難以遍涉，因此，西門子決定向公眾提供這項(xiàng)技術(shù)。

一個(gè)系統(tǒng)、多種應(yīng)用：一名創(chuàng)客在埃爾蘭根紐倫堡大學(xué)的SDI實(shí)驗(yàn)室利用“Tapas”做發(fā)明創(chuàng)造。

Buchstaller說：“我們已生產(chǎn)了1000多個(gè)Tapas變頻器，目前正免費(fèi)寄給工業(yè)工程師、高校研究人員和‘創(chuàng)客社區(qū)’的成員。”這些“創(chuàng)客”喜歡搞小發(fā)明，他們利用閑暇時(shí)間做專業(yè)化的事情，譬如，制作無人機(jī)。

西門子將Tapas電路板免費(fèi)分發(fā)給開發(fā)人員得到了各方面的幫助，包括4家贊助企業(yè)：德州儀器、加州的Efficient Power Conversion、Würth Elektronik和傳感器制造商Allegro MicroSystems。它們?yōu)門apas提供了組件。

出人意料的解決方案

不過，對(duì)于Tapas，西門子所做的不止于此。西門子希望充分利用社區(qū)的創(chuàng)新資源。正因如此，西門子發(fā)起TAPAS社區(qū)挑戰(zhàn)賽，邀請(qǐng)來自全歐洲的開發(fā)人員競(jìng)相創(chuàng)造出與Tapas有關(guān)的創(chuàng)意。

Dominic Buchstaller（右）向西門子*技術(shù)官博樂仁解釋Tapas的發(fā)展。

這也是為什么，Tapas不僅兼容西門子控制裝置，亦可兼容Raspberry PI，這種大小的微型電腦，成本僅為35美元左右。自2012年以來，Raspberry PI的銷量已高達(dá)數(shù)百萬臺(tái)。它在創(chuàng)客社區(qū)以及研究人員和工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛使用。如果這種微型電腦充當(dāng)設(shè)備的“大腦”，那么，Tapas就是它的“肌肉”——連接起數(shù)字世界與現(xiàn)實(shí)世界。有了合適的程序，系統(tǒng)就能執(zhí)行各式各樣的任務(wù)。

Buchstaller表示，“我們每個(gè)人都翹首企盼開發(fā)人員的奇思妙想。譬如，將Tapas用作音頻放大器的主意不是我們提出來的，而是一個(gè)學(xué)生想到的。這正是我們研制Tapas的初衷：激發(fā)人們的想象力，另辟蹊徑探尋新的技術(shù)方向。”

在彈出的 MS- DOS 窗口中輸入 “ping 面板IP地址”（ping和IP地址之間有空格），看到丟失（lost）后的數(shù)字為 0 時(shí)，說明物理鏈路正常，如下圖，如果丟失（lost）后的數(shù)字不等于0，那么需要重新檢查兩臺(tái)設(shè)備的IP地址是否在同一網(wǎng)段，并且更換其他網(wǎng)線重新執(zhí)行ping命令直到丟失（lost）后的數(shù)值為0時(shí)才可進(jìn)行下一步。

確認(rèn)物理鏈路正常后，打開計(jì)算機(jī)的控制面板，將右上角的查看方式改為大圖標(biāo)，然后找到 “設(shè)置PG/PC 接口”或“Set

要用數(shù)字電壓表或精度為1%的表測(cè)量(2)電源機(jī)架,CPU主板都只能在主電源切斷時(shí)取下,(3)在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前,要斷開PC的電源,這樣才能保證數(shù)據(jù)不混亂,(4)在取下RAM模塊之前.

三角函數(shù)運(yùn)算,指數(shù)運(yùn)算和PID運(yùn)算,還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算,工作速度很快,能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多,輸入和輸出模塊的種類也很,這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù),在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用,比如.

再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè),這時(shí),才是PLC的真正輸出,同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執(zhí)行的結(jié)果也不同,另外,采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別,當(dāng)然,如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來說可以忽略.

還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控,它適合中型或大型控制系統(tǒng),西門子中型機(jī)有S7-300:處理速度0,8~1,2ms,存貯器2k,數(shù)字量1024點(diǎn),模擬量128路,網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS,工業(yè)以太網(wǎng),MPI.

輸入,輸出信號(hào)線盡量分開走線,不要與動(dòng)力線在同一管路內(nèi)或捆扎在一起,以免出現(xiàn)干擾信號(hào),產(chǎn)生誤動(dòng)作;信號(hào)傳輸線采用屏蔽線,并且將屏蔽線接地;為保證信號(hào)可靠,輸入,輸出線一般控制在20米以內(nèi);擴(kuò)展電纜易受噪聲電干擾.

程序的輸入直接可接顯示,更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ?然后進(jìn)行更改,PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用,用于梯形圖與電氣原理圖較為接近,容易掌握和理解,PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低.

那么二者之間就沒有什么區(qū)別了,保養(yǎng)編輯設(shè)備定期測(cè)試,調(diào)整(1)每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的連接情況,若發(fā)現(xiàn)松動(dòng)的地方及時(shí)重新堅(jiān)固連接,(2)對(duì)柜中給主機(jī)供電的電源每月重新測(cè)量工作電壓,設(shè)備定期清掃(1)每六個(gè)月或季度對(duì)PLC進(jìn)行清掃.