西门子6ES7901-3DB30-0XA0模块

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电动机耗能表现主要在以下几方面：
一是电机负载率低。
由于电动机选择不当，富裕量过大或生产工艺变化，使得电动机的实际工作负荷远小于额定负荷，大约占装机容量30%~40%的电动机在30%~50%的额定负荷下运行，运行效率过低。
二是电源电压不对称或电压过低。
由于三相四线制低压供电系统单相负荷的不平衡，使得电动机的三相电压不对称，电机产生负序转矩，增大电机的三相电压不对称，电机产生负序转矩，增大电机运行中的损耗。另外电网电压偏低，使得正常工作的电机电流偏大，因而损耗增大，三相电压不对称度越大，电压越低，则损耗越大。

三是老、旧(淘汰)型电机的仍在使用。
这些电机采用E级绝缘，体积较大，启动性能差，效率低。虽经历年改造，但仍有许多地方在使用。

四是维修管理不善。
有些单位对电机及设备没有按照要求进行维修保养，任其运行，使得损耗不断增大。
因此，针对这些耗能表现，选择何种节能方案值得研究。
电机节能方案大致有七种。专家一一分析说，选用节能型电动机。高效电动机与普通电动机相比，优化了总体设计，选用了高质量的铜绕组和硅钢片，降低了各种损耗，损耗下降了20%~30%，效率提高2%~7%;投资回收期一般为1~2年，有的几个月。相比来说，高效电动机比J02系列电动机效率提高了0.413%。因此用高效电动机取代旧式电动机势在必行。
适当选择电动机容量达到节能。对三相异步电动机3个运行区域作了如下规定：负载率在70%~100%之间为经济运行区;负载率在40%~70%之间为一般运行区;负载率在40%以下为非经济运行区。电机容量选择不当，无疑会造成对电能的浪费。因此采用合适的电动机，提高功率因数、负载率，可以减少功率损耗，节省电能。

采用磁性槽楔代替原槽楔。磁性槽楔主要降低异步电动机中的空载铁损耗，空载附加铁损耗是由齿槽效应在电机内引起的谐波磁通而在定子、转子铁芯中产生的。定子、转子在铁芯内感生的高频附加铁损耗称为脉振损耗。另外，定子、转子齿部时而对正、时而错开，齿面齿簇磁通发生变动，可在齿面线层感生涡流，产生表面损耗。脉振损耗和表面损耗合称高频附加损耗，它们占电机杂散损耗的70%~90%，另外的10%~30%称为负载附加损耗，是由漏磁通产生的。虽然使用磁性槽楔会使启动转矩下降10%~20%，但采用磁性槽楔的电动机比采用普通槽楔的电动机的铁损耗可降低60k，而且很适应空载或轻载启动的电动机改造。

采用Y/△自动转换装置。为解决设备轻载时对电能的浪费现象，在不更换电动机的前提下，可以采用Y/△自动转换装置以达到节电的目的。因为三相交流电网中，负载的不同接法所获取的电压是不同的，因而从电网中吸取的能量也就不同。

电动机的功率因数无功补偿。提高功率因数，减少功率损耗是无功补偿的主要目的。功率因数等于有功功率与视在功率之比，通常，功率因数低，会造成电流过大，对于一个给定的负荷，当供电电压一定时，则功率因数越低，电流就越大。因此功率因数尽量的高，以节约电能。变频调速。多数风机水泵类负载是根据满负荷工作需用量来选型，实际应用中大部分时间并非处于满负荷工作状态。由于交流电机调速很困难，常用挡风板、回流阀或开停机时间，来调节风量或流量，同时大电机在工频状态下频繁开停比较困难，电力冲击较大，势必造成电能损耗和开停机时的电流冲击。采用变频器直接控制风机、泵类负载是一种科学的控制方法，当电机在额定转速的80%运行时，节能效率接近40%，同时也可以实现闭环恒压控制，节能效率将进一步提高。由于变频器可实现大的电动机的软停、软起，避免了启动时的电压冲击，减少电动机故障率，延长使用寿命，同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗。

绕线式电动机液体调速。液体电阻调速技术是在传统产品液体电阻起动器的基础上发展而成的。仍以改变极板间距调节电阻的大小达到无级调速的目的。这使它同时具有良好的起动性能，它通电，带来了发热升温问题，由于采用了*的结构和合理的热交换系统，其工作温度被限定在合理的温度之下。绕线电机用液体电阻调速技术，以其工作可靠、安装方便、节能幅度大、易维护及投资低等优点，得到了迅速推广，对于一些调速精度要求不高，调速范围要求不宽，并且不频繁调速的绕线式电动机，如风机、水泵等设备的大中型绕线式异步电动机采用液体调速。节能环保，智能生活。以后将是人类发展的重要方向标！

UART是什么
UART是通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART，是一种异步收发传输器,是设备间进行异步通信的关键模块。UART负责处理数据总线和串行口之间的串/并、并/串转换，并规定了帧格式；通信双方只要采用相同的帧格式和波特率，就能在未共享时钟信号的情况下，仅用两根信号线（Rx 和Tx）就可以完成通信过程，因此也称为异步串行通信。

UART使用的是异步，串行通信。
串行通信是指利用一条传输线将资料一位位地顺序传送。特点是通信线路简单，利用简单的线缆就可实现通信，降低成本，适用于远距离通信，但传输速度慢的应用场合。
异步通信以一个字符为传输单位，通信中两个字符间的时间间隔多少是不固定的，然而在同一个字符中的两个相邻位间的时间间隔是固定的。
数据传送速率用波特率来表示，即每秒钟传送的二进制位数。例如数据传送速率为120字符/秒，而每一个字符为10位（1个起始位，7个数据位，1个校验位，1个结束位），则其传送的波特率为10×120＝1200字符/秒＝1200波特。

RS-232标准
RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号。RS-232是对电气特性以及物理特性的规定，只作用于数据的传输通路上，它并不内含对数据的处理方式。需要说明一下,很多人经常把RS-232、RS-422、RS-485 误称为通讯协议,这是很不应该的，其实它们仅是关于UART通讯的一个机械和电气接口标准（顶多是网络协议中的物理层面）。
该标准规定采用一个25 个脚的DB-25 连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。后来IBM的PC 机将RS-232 简化成了DB-9 连接器，从而成为今天的事实标准。而工业控制的RS-232 口一般只使用RXD（2）、TXD（3）、GND（5） 三条线。
期由于PC都带有RS-232接口，所以我们需要使用UART时，都选择RS-232。但是现在个人电脑，不光是笔记本，包括台式机都不再带有RS-232的接口，大家看到电脑主板上面没有DB9的接口。所以现在开发板都选择TTL的UART，或者直接UART转USB做在开发板上。
嵌入式里面说的串口，一般是指UART口， 但是我们经常搞不清楚它和COM口的区别, 以及RS232, TTL等关系, 实际上UART,COM指的物理接口形式(硬件), 而TTL、RS-232是指的电平标准(电信号).
UART有4个pin（VCC, GND, RX, TX）, 用的TTL电平, 低电平为0(0V)，高电平为1（3.3V或以上）。

RS-485/ RS-422标准
RS-232接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。于是，为了解决这个问题，一个新的标准RS-485产生了。RS-485的数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。
通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。
RS-422 的电气性能与RS-485*一样。主要的区别在于：RS-422 有4 根信号线：两根发送、两根接收。由于RS-422 的收与发是分开的所以可以同时收和发（全双工），也正因为全双工要求收发要有单独的信道，所以RS-422适用于两个站之间通信，星型网、环网，不可用于总线网；RS-485 只有2 根信号线，所以只能工作在半双工模式，常用于总线网。

RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+(2~6)V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-(2~6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。
2.RS-485的数据高传输速率为10Mbps 。
3.RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模*力增强，即抗噪声干扰性好。
4.RS-485大的通信距离约为1219M，大传输速率为10Mb/S，传输速率与传输距离成反比，在100Kb/S的传输速率下，才可以达到大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。RS-485总线一般大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，大的可以支持到400个节点。
由于RS-232 接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下几点：
（1） 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路芯片，又因为232电平与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接；
（2） 传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。现在由于采用了新的UART芯片，波特率达到115.2Kbps（1.832M/16）；
（3） 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱；
（4） 传输距离有限，大传输距离标准值为50 米，实际上也只能用在15 米左右；
（5） RS-232 只容许一对一的通信，没有考虑构成串行总线。(这点很重要，在很多控制场景，是一控多，如果主设备都需要跟从设备点对点通信，那现场布线成蜘蛛网了)