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Tapas是西門(mén)子中央研究院專(zhuān)家開(kāi)發(fā)的全新變頻器，它有著(zhù)無(wú)數的潛在用途。與過(guò)去的變頻器相比，Tapas有更普遍的應用范圍，因為它失真度小，動(dòng)態(tài)反應快，并且設計極為緊湊。為了深入探索各種可能的用途，西門(mén)子組織了一場(chǎng)競賽，鼓勵工程師、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。

機械臂、音頻放大器或無(wú)人機，所有這些應用都要使用所謂的變頻器。變頻器是一種高功率電子設備，它可在轉瞬之間按要求調節電壓頻率。

如今，許多特定應用領(lǐng)域使用著(zhù)各式各樣的高度專(zhuān)業(yè)化的小型變頻器。這很快將成為歷史，因為西門(mén)子中央研究院的專(zhuān)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，主要歸功于氮化鎵（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(mén)子Tapas變頻器研發(fā)負責人Dominic Buchstaller表示，“我們認為，從硅到氮化鎵的轉變，類(lèi)似于從真空管到晶體管的轉變。一夜之間，各種全新的應用變?yōu)榭赡?，這將帶來(lái)顛覆性影響。”

適用于機器人

與硅相比，氮化鎵仍是一種相對較新的半導體材料，有時(shí)成本略高一些。盡管如此，其前景十分廣闊。Buchstaller預測：“氮化鎵材料性能優(yōu)異，生產(chǎn)過(guò)程中，它在半導體晶圓上占用的空間更少。長(cháng)遠來(lái)看，它的成本講降到比硅的成本更低。”

西門(mén)子免費提供Tapas，它性能數據令人驚嘆。它們不僅比傳統變頻器的適用范圍更廣，而且失真極小，動(dòng)態(tài)反應速度高達常規系統的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器人應用。然而，Tapas變頻器的應用范圍遠比這更廣闊，譬如，它也可用于無(wú)線(xiàn)充電、3D打印、LED和激光技術(shù)等。

面向開(kāi)發(fā)人員開(kāi)放源代碼

創(chuàng )新的靈活變頻技術(shù)的實(shí)現，不只靠采用氮化鎵材料。新的軟件、高速信號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通用型變頻器進(jìn)行調整，因此，西門(mén)子將這種新設備稱(chēng)為“軟件定義的變頻器（SDI）”。在一定限度內，這種全新的變頻器更像是理想的放大器，而不是傳統的高功率電子系統。此外，這些設備的潛在應用范圍極為廣闊，西門(mén)子僅憑一己之力難以遍涉，因此，西門(mén)子決定向公眾提供這項技術(shù)。

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

Buchstaller說(shuō)：“我們已生產(chǎn)了1000多個(gè)Tapas變頻器，目前正免費寄給工業(yè)工程師、高校研究人員和‘創(chuàng )客社區’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(zhuān)業(yè)化的事情，譬如，制作無(wú)人機。

西門(mén)子將Tapas電路板免費分發(fā)給開(kāi)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(mén)apas提供了組件。

出人意料的解決方案

不過(guò)，對于Tapas，西門(mén)子所做的不止于此。西門(mén)子希望充分利用社區的創(chuàng )新資源。正因如此，西門(mén)子發(fā)起TAPAS社區挑戰賽，邀請來(lái)自全歐洲的開(kāi)發(fā)人員競相創(chuàng )造出與Tapas有關(guān)的創(chuàng )意。

Dominic Buchstaller（右）向西門(mén)子*技術(shù)官博樂(lè )仁解釋Tapas的發(fā)展。

這也是為什么，Tapas不僅兼容西門(mén)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(lái)，Raspberry PI的銷(xiāo)量已高達數百萬(wàn)臺。它在創(chuàng )客社區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設備的“大腦”，那么，Tapas就是它的“肌肉”——連接起數字世界與現實(shí)世界。有了合適的程序，系統就能執行各式各樣的任務(wù)。

Buchstaller表示，“我們每個(gè)人都翹首企盼開(kāi)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(lái)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）后的數字為 0 時(shí)，說(shuō)明物理鏈路正常，如下圖，如果丟失（lost）后的數字不等于0，那么需要重新檢查兩臺設備的IP地址是否在同一網(wǎng)段，并且更換其他網(wǎng)線(xiàn)重新執行ping命令直到丟失（lost）后的數值為0時(shí)才可進(jìn)行下一步。

確認物理鏈路正常后，打開(kāi)計算機的控制面板，將右上角的查看方式改為大圖標，然后找到 “設置PG/PC 接口”或“Set

要用數字電壓表或精度為1%的表測量(2)電源機架,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(kāi)PC的電源,這樣才能保證數據不混亂,(4)在取下RAM模塊之前.

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

再經(jīng)輸出電路驅動(dòng)相應的外設,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,執行的結果也不同,另外,采用掃描用戶(hù)程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別,當然,如果掃描周期所占用的時(shí)間對整個(gè)運行來(lái)說(shuō)可以忽略.

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

輸入,輸出信號線(xiàn)盡量分開(kāi)走線(xiàn),不要與動(dòng)力線(xiàn)在同一管路內或捆扎在一起,以免出現干擾信號,產(chǎn)生誤動(dòng)作;信號傳輸線(xiàn)采用屏蔽線(xiàn),并且將屏蔽線(xiàn)接地;為保證信號可靠,輸入,輸出線(xiàn)一般控制在20米以?xún)?擴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所需要的地址編號或接點(diǎn)號進(jìn)行搜索或程序尋找,然后進(jìn)行更改,PLC有多種程序設計語(yǔ)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維修人員維修技能的要求降低.

那么二者之間就沒(méi)有什么區別了,保養編輯設備定期測試,調整(1)每半年或季度檢查PLC柜中接線(xiàn)端子的連接情況,若發(fā)現松動(dòng)的地方及時(shí)重新堅固連接,(2)對柜中給主機供電的電源每月重新測量工作電壓,設備定期清掃(1)每六個(gè)月或季度對PLC進(jìn)行清掃.