西门子一级|低压电器总代理|2023

分布式过程 I/O 可以直接或通过下层现场总线（PROFIBUS PA 或 基金会现场总线 H1）集成到 PROFIBUS DP 网段中。

带有分布式过程 I/O 的多个 PROFIBUS DP 段可以在 AS 410H 高性能性自动化系统上操作。两个 CPU 410-5H Process Automation 站中的每个站都集成了一个 PROFIBUS DP 接口。针对每个冗余子系统，*多可以配置 4 个 PROFIBUS DP 接口，这些接口带有附加的 CP 443-5 PROFIBUS DP 接口（带保护涂层）。

通过冗余 PROFIBUS DP 总线，过程 I/O 可以按如下方式连接到 AS 410H：

• 通过专用总线模块上带有 2 个 IM 153-2 高性能型接口模块的 ET 200M 远程 I/O 站

• 通过专用终端模块上带有 2 个 IM 152-1 的 ET 200iSP 远程 I/O 站

• 通过 PROFIBUS PA 上的现场设备，该设备通过 PA 连接至两个冗余的 IM 153-2 高性能接口模块

• 基金会现场总线 H1 上经由冗余 Compact FF Link 对连接的现场设备

• 通过非冗余 PROFIBUS DP 设备，如 Y Link 上的 ET 200S 或 ET 200pro 远程 I/O 站。

高可用性 AS 410H 自动化站可通过 PROFINET IO 与远程 I/O 站（例如，ET 200M 或 ET 200SP 远程 I/O 站）相连。为此，只能使用自动化站上集成在 CPU 中的 PROFINET 接口。

*大可用性及*短错误处理时间由 AS 410H 和 I/O 设备的系统冗余实现。系统冗余指的是一种 PROFINET IO 通信，其中，每个 I/O 设备都通过拓扑网络与一个AS 410H 的两个 CPU 之一建立通信连接。CPU 的故障不会自动导致所连接的 I/O 设备发生故障。

与系统冗余的 PROFINET IO 通信

　1．数学上的傅里叶分解
　　满足狄里赫利条件的周期函数f(t)总可以分解为如下的傅里叶级数：

　　(8.1)

　　：的角频率；T：f(t)的周期；A0、ak和bk：傅里叶系数。
　　A0是函数f(t)在一个周期内的平均值：

　　(8.2)

　　将它们代入式(8.1)即得到周期函数f(t)的傅里叶展开式。
　　2．傅里叶级数三角函数形式
　　设、代入式(8.1)。
　　其中，
　　式(8.1)变换为

　　(8.8)

　　式中　　 
　　A0是常量，称为恒定分量或直流分量；
　　K=1时，是正弦波，其频率与周期函数f(t)的频率相同，称为基波；
　　和分别为基波的振幅和初相。
　　除恒定分量和基波外，其余各项统称为高次谐波。
　　3．频谱
　　振幅频谱（如图）：
　　谐波振幅Amk随角频率变动的情形用图形表示；Amk的量值，称为谱线，谱线间具有一定间隔的频谱称为离散频谱。

　　相位频谱：
　　各次谐波的初相随角频率变动的情形。
　　谐波分析：将周期函数分解为恒定分量和各次谐波方法。

　不对称三相电路：三相电路中电源不对称或电路参数不对称或对称电路发生断路或短路时，电路中的电流一般不对称。
　　在一般情况下三个相的等效阻抗ZA、ZB、ZC互不相同，而电源电压通常可认为是对称的。

　　因负载不对称，使得电源中性点和负载中性点之间的电压一般不为零，

　　即　　

　　负载相电压、、不对称的程度与两中性点间的电压的量值有关。这种负载中性点与电源中性点的电位不重合的现象称为负载中性点的位移。
　　例1 图中由电容器和两个相同的白炽灯接成的星形电路可用于测定三相电源的相序，称为相序指示器。设，试说明如何根据两个白炽灯亮度差异确定对称三相电源的相序。

(相序指示器)

　　解：假设三相电源的相序如图所示，计算各白炽灯上的电压，从中确定两白炽灯的亮度与三相电源相序的关系。对图列节点电压方程可得

　　B相和C相所接的白炽灯电压分别为

　　因为，若把接电容器的作为A相，则白炽灯较亮的那一相是B相，较暗的是C相。

　　例2 一个联接成星形的对称负载接在线电压为380V的对称三相电源上(无中线)，负载每相阻抗。(1)求负载相电压和相电流，作电压、电流相量图；(2)设C相断线，重求各相电压和相电流；(3)设C相负载短路，再求各相电压和相电流。
　　解：设电源为星形联接，电源A相电压相量为，则电源线电压分别为，，。

(1)设电路联接如图(a)所示，化为单相计算，如图(b)所示。

　　因为负载为星形联接，负载相电压

，，

　　又因为　　,

　　相电流

，
，

　　电压、电流相量图如图(c)所示。

　　(2)C相断线时，，电源线电压降落在AB相上。如图(d)所示。

　　(3)C相负载短路时，如图(e)所示。

，