数字化转型：概念性名词浅谈（第二十九讲）

大家好，今天接着介绍数字化转型的概念性名词系列。

（1）逆变焊机

“逆变”与“整流”是两个相反的概念。整流是把交流电变换为直流电的过程，而逆变则是把直流电改变为交流电的过程，采用逆变技术的弧焊电源称为“逆变焊机”。

逆变焊割设备的工作过程，是将三相或单相 50Hz 工频交流电整流、滤波后得到一个较平滑的直流电，由 IGBT或场效应管组成的逆变电路将该直流电变为15～100kHz 的交流电，经中频主变压器降压后，再次整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流（或再次逆变输出所需频率的交流电）。逆变焊割设备的控制电路由给定电路和驱动电路等组成，通过对电压、电流信号的回馈进行处理，实现整机循环控制，采用脉宽调制PWM 为核心的控制技术，从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊割工艺效果。

逆变焊割设备由逆变电源与外接设备组成。其中逆变电源是逆变焊割设备的核心，其工作过程为：工频交流－直流－高频交流－变压－直流，是将三相或单相50Hz工频交流电整流、滤波后得到一个较平滑的直流电，由IGBT或场效应管组成的逆变电路将该直流电变为15～100kHz 的交流电，经中频主变压器降压后，再次整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流（或再次逆变输出所需频率的交流电）。逆变焊割设备的控制电路由给定电路和驱动电路等组成，通过对电压、电流信号的回馈进行处理，实现整机循环控制，采用脉宽调制PWM 为核心的控制技术，从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊割工艺效果。 

由于逆变工作频率很高，所以主变压器的铁心截面积和线圈匝数大大减少，因此，逆变焊机可以在很大程度上节省金属材料，减少外形尺寸及重量，大大减少电能损耗，更重要的是，逆变焊机能够在微秒级的时间内对输出电流进行调整，所以就能实现焊接过程所要求的理想控制过程，获得满意的焊接效果。

产品系列	产品特点
逆变直流手 工弧焊机	该类设备采用手工操作，设备操作方便，适应性强，维护方便，适用 于多种金属焊接，是应用最为广泛的焊接设备之一。广泛应用于管道、 化工、汽车、造船、锅炉、电建、工业安装、桥梁建筑等行业的焊接 及野外作业。
逆变氩弧 焊机	以氩气作为保护气体，钨极作为不熔化极，借助钨电极与焊件之间产 生的电弧，加热熔化母材实现焊接。该类设备的特点是电弧稳定，输入 能量易于控制，用于质量要求较高或易氧化的金属材料焊接，主要应 用于不锈钢、五金、家具等焊接。
逆变半自动 气体保护 焊机	用氩气、二氧化碳或混合气体作为保护气体，防止焊接熔池氧化，使 用送丝机自动输送焊丝，连续送进的焊丝作为电极，依靠焊丝与焊件 之间的电弧来熔化金属实现焊接。易于实现机械化和自动化，生产效 率高，广泛用于碳钢、不锈钢、低合金钢等金属的半自动焊接。
逆变空气等 离子切割机	利用高速、高温和高能的等离子气流加热并熔化工件，使用压缩空气 排除熔化物而形成割口。具有切割速度快、切割面光洁、热变形小、 成本低等优点，可以切割绝大多数金属和非金属。
焊接小车	根据不同客户工件特点专门设计的包括焊机、工装在内的一整套设备， 具有极强的针对性，能大幅提高工作效率和焊接质量，降低人员工作 强度。广泛应用于钢结构、造船、压力容器等行业。

（2）西门子S7协议

西门子设备使用多种不同现场总线协议，例如：MPI、Profibus、IE 、Profinet 等。Profinet用于将PLC连接到IO模块，而不是设备的管理协议。S7以太网通信协议，主要用于将PLC连接到(i)pc站(PG/PC - PLC 通信)。

大多数情况下，西门子通信遵循传统的主从模式(master-slave)或者CS模式(client-server )。其中PC（master/client）将S7请求发送到现场设备（slave/server)。这些请求用于从设备查询或向设备发送数据或发出某些命令。当PCL作为通信主站时（master）有一些例外，通过FB14/FB15设备可以向其他设备发起GET和PUT请求。

在S400系列中，实现了所谓的循环数据I/O功能，这类似于传统的发布者 - 订阅模型。PC可以订阅某些事件，而不是PLC 定期推送所请求的数据送到网络。还有一个合作伙伴（Partner ）或点对点模型，当一个活动的合作伙伴请求连接并调用阻止发送（Block Send），与此同时被动合作伙伴调用阻止接收（Block Receive）方法。

S7协议TCP/IP实现依赖于面向块的ISO传输服务,S7协议包含在TPKT和ISO-COTP协议中，允许PDU（协议数据单元）通过TCP承载。ISO overTCP通信定义在RFC1006中，ISO-COTP定义在RFC2126其是基于ISO 8073协议（RFC905）。

S7协议是面向功能/命令的，这意味着传输由S7请求和适当的应答组成（极少数例外）。在连接建立期间协商并行传输的数量和PDU的最大长度。

S7 PDU由三个主要部分组成：

头(Header)：包含长度信息，PDU参考和消息类型常量

参数(Parameters)：内容和结构根据PDU的消息和功能类型而有很大差异

数据(Data)：该数据是一个可选字段来携带数据，例如存储器值，块代码，固件数据等。

本篇文章要介绍的就是这么多，我们下篇文章再见。