變頻調(diào)速技術(shù)的作用和節(jié)能原理

1、一、變頻調(diào)速技術(shù)的作用和節(jié)能原理1、變頻節(jié)能：為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)，都留有一定的富余量。電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行，除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費(fèi)，在壓力偏高時(shí)，可降低電機(jī)的運(yùn)行速度，使其在恒壓的同時(shí)節(jié)約電能。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速從N1變到N2時(shí)，其電機(jī)軸功率（P）的變化關(guān)系如下：P2P1=（N2/N1）3，由此可見降低電機(jī)轉(zhuǎn)速可得到立方級(jí)的節(jié)能效果。2、動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)能：迅速適應(yīng)負(fù)載變動(dòng)，供給最大效率電壓。變頻調(diào)速器在軟件上設(shè)有5000次/秒的測(cè)控輸出功能，始終保持電機(jī)的輸出高效率運(yùn)行。3、通過變頻自身的V/F功能節(jié)電：在保證電機(jī)輸出力矩

2、的情況下，可自動(dòng)調(diào)節(jié)V/F曲線。減少電機(jī)的輸出力矩，降低輸入電流，達(dá)到節(jié)能狀態(tài)。4、變頻自帶軟啟動(dòng)節(jié)能：在電機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，由于電機(jī)的啟動(dòng)力矩需要，要從電網(wǎng)吸收7倍的電機(jī)額定電流，而大的啟動(dòng)電流即浪費(fèi)電力，對(duì)電網(wǎng)的電壓波動(dòng)損害也很大，增加了線損和變損。采用軟啟動(dòng)后，啟動(dòng)電流可從0-電機(jī)額定電流，減少了啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，節(jié)約了電費(fèi)，也減少了啟動(dòng)慣性對(duì)設(shè)備的大慣量的轉(zhuǎn)速?zèng)_擊，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。5、提高功率因數(shù)節(jié)能：電動(dòng)機(jī)由定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組通過電磁作用而產(chǎn)生力矩。繞組由于其感抗作用。對(duì)電網(wǎng)而言，阻抗特性呈感性，電機(jī)在運(yùn)行時(shí)吸收大量的無功功率，造成功率因數(shù)很低。采用變頻節(jié)能調(diào)速器后，由于其性能

3、已變?yōu)椋篈CDC-AC,在整流濾波后，負(fù)載特性發(fā)生了變化。變頻調(diào)速器對(duì)電網(wǎng)的阻抗特性呈阻性，功率因數(shù)很高，減少了無功損耗根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)速的變化要求，通過改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，以獲得合理的電機(jī)運(yùn)行工況。在不同的轉(zhuǎn)速情況下，均保持較高的運(yùn)行效率，不僅降低了電能消耗，同時(shí)能改善啟動(dòng)性能，保護(hù)電機(jī)及負(fù)載設(shè)備免受瞬時(shí)啟動(dòng)的沖擊，延長(zhǎng)其工作壽命，還提高電動(dòng)機(jī)和負(fù)載設(shè)備的工作精確度，實(shí)踐證明，變頻技術(shù)用于風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制場(chǎng)合取得了顯著的節(jié)電效果，普遍節(jié)電達(dá)到30-50%。國家對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行區(qū)域作如下規(guī)定：負(fù)載率70-100%之間為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)；負(fù)載率在40-70%之間為一般運(yùn)行

4、區(qū)；負(fù)載率在40%以下為非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)；一般負(fù)載率保持在60-100%較為理想。在電機(jī)選型設(shè)計(jì)工作中，大部分電機(jī)功率選型均有適當(dāng)?shù)脑Ａ浚硗庠谏a(chǎn)過程中的設(shè)備許多時(shí)間都是負(fù)荷不滿或運(yùn)行有峰谷時(shí)間，如果采用交流電動(dòng)機(jī)恒速傳動(dòng)的方案運(yùn)行，靠風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)或靠閥門調(diào)節(jié)的泵類設(shè)備，使用效率較低，造成大量的能源浪費(fèi)。變頻調(diào)速是通過改變輸入到交流電機(jī)的電源頻率，從而達(dá)到調(diào)節(jié)交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。根據(jù)流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機(jī)（或水泵）類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其轉(zhuǎn)速N與流量Q、壓力（揚(yáng)程）H以及軸功率P具有如下關(guān)系：Q1/Q2=N1/N2（1）；H1/H2=（N1/N2）2（2）；P1/P2=（N1/N2）3

5、（3）。Q1、H1、P1風(fēng)機(jī)（或水泵）在N1轉(zhuǎn)速時(shí)的流量、壓力（或揚(yáng)程）、軸功率；Q2、H2、P2風(fēng)機(jī)（或水泵）在N2轉(zhuǎn)速時(shí)的相似工礦條件下的流量、壓力（或揚(yáng)程）、軸功率。由（1）、（2）、（3）可知，風(fēng)機(jī)（或水泵）的流量與其轉(zhuǎn)速成正比，壓力（或揚(yáng)程）與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與其轉(zhuǎn)速的立方成正比。當(dāng)風(fēng)機(jī)（或水泵）轉(zhuǎn)速降低后，其軸功率所需的電功率亦可相應(yīng)降低。就是說，通過調(diào)速方式改變風(fēng)機(jī)風(fēng)量（或泵流量），風(fēng)量（或泵流量）下降一半時(shí)，即：假如N2/N1降低1/2,則P2/Pl=l/8,由于軸功率（耗電）與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，因此可節(jié)電87%（在不考慮其它因素的情況下），降低轉(zhuǎn)速可大大降低軸功率

6、，這也是為什么變頻調(diào)速在應(yīng)用上節(jié)能十分顯著的原因。二、應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)推進(jìn)節(jié)能減排國內(nèi)變頻調(diào)速產(chǎn)品已達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。國內(nèi)變頻調(diào)速產(chǎn)品其性能良好，能保證本地化的長(zhǎng)期服務(wù)；產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，性價(jià)比高，節(jié)能減排效果顯著，能盡快收回投資；國內(nèi)品牌在不斷成長(zhǎng)，已從國產(chǎn)化走向國際化，隨我國主機(jī)產(chǎn)品配套出口許多國家；并正在在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中克服不足。國外產(chǎn)品在國內(nèi)比重已降至50%以下，國外產(chǎn)品如果沒有完全本土化，就無法從根本上解決在成本和服務(wù)方面的問題，國內(nèi)企業(yè)已獲得長(zhǎng)足發(fā)展的機(jī)會(huì)。變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展前景十分廣闊，與已經(jīng)完成的市場(chǎng)相比，未來的市場(chǎng)潛力巨大，在未來十年內(nèi)，變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)品每年有上百億元的市場(chǎng)潛力

7、。建議在電力、石化、鋼鐵、有色、水泥、自來水、機(jī)械、紡織等行業(yè)大規(guī)模推廣應(yīng)用國產(chǎn)變頻技術(shù)產(chǎn)品。新建項(xiàng)目從開始設(shè)計(jì)就應(yīng)該考慮應(yīng)用變頻技術(shù)；技術(shù)改造首先考慮風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備使用變頻技術(shù)，逐步淘汰擋板、閥門等機(jī)械調(diào)節(jié)方式；全面推廣應(yīng)用變頻技術(shù)，全國用電量將下降15-20%而GDP保持不變，使我們最大限度地減少能源消耗和污染物排放，提高經(jīng)濟(jì)效益，為我國和世界節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)。在控制系統(tǒng)中，使用PLC的模擬量控制多臺(tái)變頻器，由于變頻器本身產(chǎn)生強(qiáng)干擾信號(hào)的特性和模擬量抗干擾能力不與數(shù)字量抗干擾能力強(qiáng)的特性；因此為了最大程度的消除變頻器對(duì)模擬量的干擾，在布線和接地等方面就需要采取更加嚴(yán)密的措施。一關(guān)于布線1信

8、號(hào)線與動(dòng)力線必須分開走線使用模擬量信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制變頻器時(shí)，為了減少模擬量受來自變頻器和其它設(shè)備的干擾，請(qǐng)將控制變頻器的信號(hào)線與強(qiáng)電路（主回路及順控回路）分開走線。距離應(yīng)在30cm以上。即使在控制柜內(nèi)，同樣要保持這樣的接線規(guī)范。該信號(hào)與變頻器之間的控制回路線最長(zhǎng)不得超過50m。2信號(hào)線與動(dòng)力線必須分別放置在不同的金屬管道或者金屬軟管內(nèi)部由于水系統(tǒng)的兩臺(tái)富士變頻器離控制柜較遠(yuǎn)分別為30m和20m，因此連接PLC和變頻器的信號(hào)線如果不放置在金屬管道內(nèi)，極易受到變頻器和外部設(shè)備的干擾；同時(shí)由于變頻器無內(nèi)置的電抗器，所以變頻器的輸入和輸出級(jí)動(dòng)力線對(duì)外部會(huì)產(chǎn)生極強(qiáng)的干擾，因此放置信號(hào)線的金屬管或金屬軟管

9、一直要延伸到變頻器的控制端子處，以保證信號(hào)線與動(dòng)力線的徹底分開。3.模擬量控制信號(hào)線應(yīng)使用雙股絞合屏蔽線，電線規(guī)格為0.52mm2。在接線時(shí)一定要注意，電纜剝線要盡可能的短（5-7mm左右），同時(shí)對(duì)剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來，以防止屏蔽線與其它設(shè)備接觸引入干擾。4.為了提高接線的簡(jiǎn)易性和可靠性，推薦信號(hào)線上使用壓線棒端子。壓接端子選擇如下圖：5.如無使用壓線端子，接線時(shí)請(qǐng)注意：WirthicknessMcdsld1(12Manufacmrer0.5rnm2島：D.5-SWH1.002.60PhoenixC&ntad0.75mm3Al0.75-SGYk20*801mm?Al7RD訶3.0

10、01.5mm2Al1.703.50二關(guān)于接地1變頻器的接地應(yīng)該與PLC控制回路單獨(dú)接地，在不能夠保證單獨(dú)接地的情況下，為了減少變頻器對(duì)控制器的干擾，控制回路接地可以浮空，但變頻器一定要保證可靠接地。在控制系統(tǒng)中建議將模擬量信號(hào)線的屏蔽線兩端都浮空，同時(shí)由于在機(jī)組上PLC與變頻器共用一個(gè)大地，因此建議在可能的情況下，將PLC單獨(dú)接地或者將PLC與機(jī)組地絕緣開來。2變頻器的接地400V級(jí)：C種接地（接地電阻10Q以下）。接地線切勿與焊機(jī)及動(dòng)力設(shè)備共用。接地線請(qǐng)按照電氣設(shè)備技術(shù)基準(zhǔn)所規(guī)定的導(dǎo)線線徑規(guī)格。如35KW的變頻器接地線線徑推薦為22mm2，87KW的接地線線徑推薦為50mm2。接地線在可能范

11、圍內(nèi)盡量短。由于變頻器產(chǎn)生漏電流，與接地點(diǎn)距離太遠(yuǎn)則接地端子的電位不安定。使用兩臺(tái)以上變頻器的場(chǎng)合，請(qǐng)勿將接地線形成回路。如圖：3變頻器與電機(jī)間的接線距離。變頻器與電機(jī)間的接線距離較長(zhǎng)的場(chǎng)合，來自電纜的高次諧波漏電流，會(huì)對(duì)變頻器和周邊設(shè)備產(chǎn)生不利影響。因此為減少變頻器的干擾，需要對(duì)變頻器的載波頻率進(jìn)行調(diào)整，請(qǐng)參考下表：變頻器、電機(jī)間的接線距離P50m以下心100m以下心100m以上屮載波頻率心15KHz瀕下門lOKHz以下心驅(qū)Hz以下門整流單元調(diào)試步驟出廠參數(shù)設(shè)定P052=1選定建立工廠設(shè)置功能按下“P”鍵，運(yùn)行顯示“001”，根據(jù)P077對(duì)所有參數(shù)進(jìn)行工廠設(shè)置。結(jié)束工廠設(shè)置后，顯示“008”

12、或“009”。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用設(shè)置P051=2存取級(jí)“標(biāo)準(zhǔn)模式”P053=7參數(shù)設(shè)置權(quán)限使能“CB+PMU+SST1&OP”P052=5傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置P071=400電源電壓P052=21選擇電路識(shí)別功能在PMU按下“I”鍵，進(jìn)行電路識(shí)別，約需10s。如果出現(xiàn)故障，則必須重新識(shí)別。（r947,r949顯示故障碼和故障值）P052=0選定返回功能。其他設(shè)置P554.1二P555.1=1010由PMU輸出分閘指令，在分閘前不等待中間回路電壓放電至1.35XP071的20%。P603.1=1001端子17/18故障輸出P555.1=1005端子13急停P70設(shè)置MLFB6SE70變頻裝置調(diào)試步驟內(nèi)控參數(shù)設(shè)定出

13、廠參數(shù)設(shè)定P053=7允許CBP+PMU+PC機(jī)修改參數(shù)P60=2固定設(shè)置，參數(shù)恢復(fù)到缺省P366=0PMU控制P970=0啟動(dòng)參數(shù)復(fù)位執(zhí)行參數(shù)出廠設(shè)置，只是對(duì)變頻器的設(shè)定與命令源進(jìn)行設(shè)定，P366參數(shù)選擇不同，變頻器的設(shè)定和命令源可以來自端子，OP1S,PMU。電機(jī)和控制參數(shù)未進(jìn)行設(shè)定，不能實(shí)施電機(jī)調(diào)試。簡(jiǎn)單參數(shù)設(shè)定P60=3簡(jiǎn)單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置，在上述出廠參數(shù)設(shè)置的基礎(chǔ)上，本應(yīng)用設(shè)定電機(jī)控制參數(shù)P071進(jìn)線電壓（變頻器400VAC/逆變器540VDC）P95=10IEC電機(jī)P100=1V/F開環(huán)控制不帶編碼器的矢量控制帶編碼器的矢量控制P101電機(jī)額定電壓P102電機(jī)額定電流P107電機(jī)額定頻

14、率HZP108電機(jī)額定速度RPMP114=0P368=0設(shè)定和命令源為PMU+MOPP370=1啟動(dòng)簡(jiǎn)單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置P60=0結(jié)束簡(jiǎn)單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置執(zhí)行上述參數(shù)設(shè)定后，變頻器自動(dòng)組合功能圖連接和參數(shù)設(shè)定。P368選擇的功能圖見手冊(cè)S0-S7,P100選擇的功能圖見手冊(cè)R0-R5。電機(jī)控制效果非最優(yōu)。系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置P60=5P115=1電機(jī)模型自動(dòng)參數(shù)設(shè)置，根據(jù)電機(jī)參數(shù)設(shè)定自動(dòng)計(jì)算P130=10無編碼器11有編碼器(P151編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù))P350=電流量參考值A(chǔ)P351二電壓量參考值VP352二頻率量參考值HZP353=轉(zhuǎn)速量參考值1/MINP354二轉(zhuǎn)矩量參考值NMP452二正向旋轉(zhuǎn)最大頻率或

15、速度(100%=P352,P353)P453=反向旋轉(zhuǎn)最大頻率或速度(100%=P352,P353)P60=1回到參數(shù)菜單，不合理的參數(shù)設(shè)置導(dǎo)致故障補(bǔ)充參數(shù)設(shè)定如下P128=最大輸出電流AP571.1=6PMU正轉(zhuǎn)P572.1=7PMU反轉(zhuǎn)P462.1=2從靜止加速到參考頻率的時(shí)間，P463=0(單位為秒S)P464.1=2從參考頻率減速到靜止的時(shí)間,P465=0(S)P643.1=10VX電機(jī)最高頻率/頻率表最大指示P643.2=10VX電機(jī)最大電流/電流表最大指示P492=150%電機(jī)轉(zhuǎn)矩正限幅P498=-150%電機(jī)轉(zhuǎn)矩負(fù)限幅P602=1s預(yù)勵(lì)磁時(shí)間P278=100%無編碼器速度控制中,

16、所需最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩P383=1000s電機(jī)熱時(shí)間常數(shù)P384.1=150,P384.2=200電機(jī)過載報(bào)警和停機(jī)門檻值。調(diào)試說明先將P100=3,P130=11電機(jī)旋轉(zhuǎn),校驗(yàn)編碼器的反饋波形是否正確編碼器波形正確的前提下，設(shè)定P100=4,P130=ll,P151=1024。進(jìn)行P115=2,4,的參數(shù)優(yōu)化，保證編碼器矢量控制的穩(wěn)定運(yùn)行。P115=2靜止?fàn)顟B(tài)電機(jī)辨識(shí)P115=4空載測(cè)試P536=50%速度環(huán)優(yōu)化快速響應(yīng)指標(biāo)P115=5速度調(diào)節(jié)器優(yōu)化輸入三個(gè)參數(shù)后均需按合閘按鈕啟動(dòng)優(yōu)化過程，該優(yōu)化只適用于100=3，4的控制方式。輔助功能設(shè)置2.1相關(guān)參數(shù)設(shè)定P653.1=0禁止開關(guān)量端子5輸出功

17、能，允許開關(guān)量輸入功能P654.1=0禁止開關(guān)量端子6輸出功能，允許開關(guān)量輸入功能;P651=B106端子3輸出故障信號(hào)通訊字第三個(gè)字組成：U952.91=2起動(dòng)自由功能塊91U80.01=20端子8風(fēng)機(jī)就緒U80.03=22端子9外控有效U80.04=B18端子7抱閘準(zhǔn)備好零速定義：P795=KK148選擇需要比較的實(shí)際值的源P796=2%轉(zhuǎn)速大于或等于2%時(shí)狀態(tài)字bitlO為1P797=1%回環(huán)寬度，比較頻率滯后值P798=0.1s延遲時(shí)間抱閘功能參數(shù)設(shè)定U953.48=2使能制動(dòng)功能塊P605=2帶抱閘反饋的控制功能使能P561=278逆變器使能控制P564=277設(shè)定值允許控制P652

18、=275從端子4輸出控制抱閘開閉P613=17抱閘閉合反饋P612=16抱閘打開反饋P615=148實(shí)際速度作為抱閘控制源2P616=1.5最高速度的1.5%作為抱閘門限值，此參數(shù)設(shè)定要大于P800參數(shù)設(shè)定P800=0.5實(shí)際速度的0.5%作為裝置封鎖門限P607=0.2抱閘接觸器反饋動(dòng)作延時(shí)P617=0抱閘信號(hào)延時(shí)P801=0.2SP610=184P556.01=18抱閘開閉準(zhǔn)備好作為電機(jī)啟動(dòng)必要條件（端子101：7，0=OFF2）P611=0轉(zhuǎn)矩門檻值設(shè)定外控參數(shù)設(shè)定所有上述參數(shù)設(shè)定要在內(nèi)控狀態(tài)下設(shè)定完成。P362=12將第一個(gè)電機(jī)數(shù)據(jù)組MDS拷貝到第二個(gè)電機(jī)數(shù)據(jù)組P363=12將第一個(gè)B

19、ICO數(shù)據(jù)組拷貝到第二個(gè)BICO數(shù)據(jù)組P364=12將第一個(gè)功能數(shù)據(jù)組拷貝到第二個(gè)功能數(shù)據(jù)組功能數(shù)據(jù)組選擇P576.01=P576.02=22內(nèi)外控參數(shù)選擇P578.01=P578.02=22內(nèi)外控參數(shù)選擇P590=22內(nèi)外控參數(shù)選擇外控命令組參數(shù)設(shè)定P443.B(01)=58P443.B(02)=3002內(nèi)外控速度設(shè)定P554.B(01)=5P554.B(02)=3100控制字的源P571.B(01)=6，P571.B(02)=1正轉(zhuǎn)給定的源P572.B(01)=7，P572.B(02)=1反轉(zhuǎn)給定的源P555.2=14外部急停命令P384.1=130%，P384.2=150%通訊參數(shù)設(shè)定P

20、60=4通訊板配置P712=2PPOTYPE(1，2，3，4，5)2：4PKW+6PZDP722=0禁止通訊故障P918總線地址P60=1返回參數(shù)菜單傳動(dòng)反饋到PLC的通訊字設(shè)定P734.1=32裝置狀態(tài)字1P734.2=148傳動(dòng)的速度反饋P734.3=433端子狀態(tài)(風(fēng)機(jī)/內(nèi)外控)西門子SINAMICSG110變頻器結(jié)構(gòu)緊湊SINAMICSG110變頻器有三種外形尺寸,額定輸出功率范圍為0.12至3.0kW.（0.16至4Hp）.外形尺寸最小的變頻器（FSA）是采用空氣對(duì)流的方式通過散熱器自然冷卻.我們推薦您采用帶有平板式散熱器的變頻器,因?yàn)樗鼈冋加玫陌惭b空間特別小.內(nèi)部配置靈活SINAM

21、ICSG110變頻器有三個(gè)數(shù)字輸入端,由于變頻器的設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新理念,這些輸入端可以隨意地進(jìn)行參數(shù)化,而且參數(shù)的設(shè)置不帶限制條件.變頻器帶有一個(gè)內(nèi)置的DIP開關(guān)，可以迅速地進(jìn)行切換，將電源頻率設(shè)置為50Hz或60Hz,因而適合在全世界使用.安裝簡(jiǎn)便-與安裝接觸器類似SINAMICSG110變頻器具有與接觸器類似的，對(duì)用戶非常友好的接線端子界面;接線時(shí)無須拆卸任何蓋板.SINAMICSG110變頻器既可以安裝在墻上和盤上，也可以安裝在DIN導(dǎo)軌上.可以從變頻器上拆卸或安裝的選件BOP（基本操作板）：在一臺(tái)變頻器的參數(shù)設(shè)置完成以后，可以把它的參數(shù)簡(jiǎn)便地從一個(gè)變頻器拷貝到另一個(gè)變頻器.調(diào)試-快速和并不

22、復(fù)雜如果已經(jīng)作好了設(shè)備的安裝，配線，和速度設(shè)定值的設(shè)定，并且您已經(jīng)作好了一切準(zhǔn)備工作，那末，SINAMICSG110變頻器的調(diào)試過程的確是非常簡(jiǎn)單的.參數(shù)和可隨意指定的輸入和輸出端有兩種設(shè)置方法：利用SINAMICSSTARTER軟件調(diào)試工具，通過與PC機(jī)連接的組合件進(jìn)行調(diào)試，或者，利用基本操作板（BOP,選件）進(jìn)行調(diào)試.在后一種情況下，如果同時(shí)要調(diào)試若干個(gè)變頻器，而且它們具有相同的參數(shù)，那末，已經(jīng)輸入一個(gè)變頻器的參數(shù)設(shè)置值可以存放在BOP中，然后拷貝到其他的各個(gè)變頻器.變頻器優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)述便于安裝，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和調(diào)試.牢固的EMC設(shè)計(jì).參數(shù)涉及的范圍全面而具有綜合性，經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐渲茫溥m用范圍非常

23、廣泛.電纜連接簡(jiǎn)便.可以通過模擬方式進(jìn)行控制，也可以通過USS串行通訊方式進(jìn)行控制.采用較高的調(diào)制脈沖頻率時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲很小.裝有基本操作板（BOP,選件）時(shí)，可以顯示變頻器運(yùn)行的狀態(tài)信息和報(bào)警信息.DIP開關(guān)使變頻器的電源頻率設(shè)置（50Hz或60Hz）非常方便.采用RS485串行通訊（USS）控制方式的情況下,DIP開關(guān)使總線終端（總線最末端的變頻器）的設(shè)置非常方便.RS485串行通訊接口（僅指USS控制方式）便于與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng).在機(jī)械系統(tǒng)具有共振頻率的情況下，利用變頻器的跳轉(zhuǎn)頻率功能，可以避免傳動(dòng)裝置出現(xiàn)機(jī)械共振及由此產(chǎn)生的問題;斜坡函數(shù)曲線的上升/下降時(shí)間可通過參數(shù)化進(jìn)行設(shè)置，最高

24、可達(dá)650s;斜坡函數(shù)曲線的起始段和結(jié)束段可以設(shè)置平滑園弧特性;以及電動(dòng)機(jī)仍然在轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下使變頻器重新與電動(dòng)機(jī)接通（捕捉再起動(dòng)功能）等功能，可以保證機(jī)械系統(tǒng)平滑穩(wěn)定的運(yùn)行.變頻器在電源電壓消失或出現(xiàn)故障后重新上電時(shí)的自動(dòng)再起動(dòng)功能，提高了設(shè)備的可用性.在負(fù)載突然變化的情況下，快速電流限制功能（FCL）可以避免運(yùn)行中變頻器不應(yīng)有的眺閘.在驅(qū)動(dòng)裝置要求具有快速響應(yīng)特性的情況下，變頻器具有快速的，并可重復(fù)的開關(guān)量輸入響應(yīng)時(shí)間.采用高分辨率（10位二進(jìn)制數(shù)）的模擬輸入（僅指模擬控制方式）時(shí)，可實(shí)現(xiàn)速度的精調(diào).LED（發(fā)光二極管）顯示變頻器的狀態(tài)信息.具有完備的外部選件，可以實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通訊和與基本

25、操作板（BOP）的連接.變頻器帶有內(nèi)置的A級(jí)或B級(jí)EMC濾波器.SINAMICSG110變頻器的技術(shù)數(shù)據(jù)電源電壓和額定輸出功率1AC，200-240V10%;0.12-3kW運(yùn)行溫度-10C至+40C控制方式線性V/f控制特性（帶有可編程的電壓提升功能）;平方V/f控制特性;多點(diǎn)（可編程）V/f控制特性輸入3個(gè)數(shù)字輸入；可采用模擬輸入控制方式或RS485串行通訊接口（USS協(xié)議）控制方式輸出1個(gè)帶光電隔離的輸出與自動(dòng)化系統(tǒng)的鏈接可以作為L(zhǎng)OGO和SIMATICS7-200配套的自動(dòng)化設(shè)備西門子440變頻器維修連環(huán)問題解答IMUIiQAJ.con:西門子440變頻器維修,因?yàn)榫哂写硇?希望對(duì)一

26、些朋友有點(diǎn)幫助,維修中發(fā)現(xiàn)的幾種問題記錄如下:2.2KW西門子440上電出現(xiàn),F0052,A0503故障代碼，且輪流交替出現(xiàn),根本不能運(yùn)行,據(jù)用戶講,變頻器在正常運(yùn)行過程中,不注意把變頻器金屬部分和動(dòng)力電碰了下,就變成現(xiàn)在這個(gè)樣了,經(jīng)仔細(xì)檢查驅(qū)動(dòng)部分完好,模塊,電源都正常,根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)最大可能是驅(qū)動(dòng)上的24C02數(shù)據(jù)丟失，是高脈沖串入驅(qū)動(dòng)，把上邊的24C02數(shù)據(jù)洗掉了，F(xiàn)0052代碼手冊(cè)上的意思一非法數(shù)據(jù),A0503是低電壓,重新寫了一片2.2KW的24C02,注意平時(shí)要多寫點(diǎn)母片啊,不要到時(shí)間找不到!上機(jī)器后，不顯F0052,A0503了，但一運(yùn)行就跳F0054,根據(jù)手冊(cè)是I/O板壞，其實(shí)也

27、是上面的24C02S數(shù)據(jù)丟失，再寫一片,上機(jī)器，運(yùn)行，正常.15KW440完全不通電，據(jù)用戶說當(dāng)時(shí)上電變頻器一聲響，空開跳了，檢查發(fā)現(xiàn)是整流模塊炸了，440的整流模塊因?yàn)殡娏饔嗔枯^小，直流母線樁太近打火，引起炸整流模塊，一般情況只是單純的炸整流模塊，但有時(shí)會(huì)央及驅(qū)動(dòng)部分，把驅(qū)動(dòng)部分仔細(xì)檢查，有壞件應(yīng)該換掉，不要貿(mào)然通電，以免造成損失，440的整流模塊可以用普通整流模塊代替，前提是此機(jī)器沒用制動(dòng)單元，這臺(tái)機(jī)器是這樣處理的，換一只100A1200V普通整流模塊，在機(jī)器上重新打兩個(gè)孔,安裝好，直流母線樁打火的地方處理干凈，再上一點(diǎn)絕緣漆，此機(jī)器驅(qū)動(dòng)未損壞，上電，正常.15KW440,上電顯示F001

28、,過流，打開機(jī)器發(fā)現(xiàn)此機(jī)器上一只貼片電容燒穿了,更換后上電，正常，經(jīng)查，這只電容是檢測(cè)電路上的，引起A788誤檢測(cè)，報(bào)F001.引言隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近年有色冶金行業(yè)也得到快速發(fā)展，很多新廠投建，老廠也適時(shí)改造，同時(shí)由于社會(huì)對(duì)能耗、環(huán)保越來越重視和廠家對(duì)生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，高質(zhì)量、高精度的環(huán)保產(chǎn)品才能提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，反映企業(yè)的設(shè)備先進(jìn)，自動(dòng)化控制水平高，管理水平高。該銑床電氣控制采用全套SIEMENS設(shè)備：由SIEMENSS7-315-DPPLC系統(tǒng)為控制核心，各站點(diǎn)采用PROFIBUS-DP總線通訊，控制SIMODRIVE611universal伺服運(yùn)動(dòng)控制器/伺服

29、電機(jī)和MICROMASTER440變頻調(diào)速器/變頻電機(jī)，按工藝步驟完成整條生產(chǎn)線的自動(dòng)控制功能,根據(jù)工藝要求控制機(jī)組之間的協(xié)調(diào)與動(dòng)作。通過SIMATICHMIOP270進(jìn)行人機(jī)交互。實(shí)現(xiàn)了設(shè)備高精度、易于控制的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。該設(shè)備屬國內(nèi)首臺(tái)自制研發(fā)，取代了國外進(jìn)口產(chǎn)品，此前該類型設(shè)備都需從國外進(jìn)口。本文主要介紹基于PROFIBUS-DP通訊的MICROMASTER440變頻器控制。二系統(tǒng)介紹根據(jù)工藝要求，該機(jī)床電氣傳動(dòng)選用了12臺(tái)MICROMASTER440變頻器驅(qū)動(dòng)刀盤和17臺(tái)SIMODRIVE611universal伺服驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)進(jìn)給和位移，通過SIMATICHMIOP270：采

30、集用戶設(shè)置和修改參數(shù)數(shù)據(jù)、檢測(cè)顯示機(jī)組工作狀態(tài)（位置、電流、轉(zhuǎn)速等）、提供故障信息、報(bào)警記錄查詢，實(shí)時(shí)監(jiān)控，各站點(diǎn)采用PROFIBUS-DP總線通訊。由SIMATICS7315-2DPPLC作為控制核心。西門子MICROMASTER440變頻器是通用型變頻器中最先進(jìn)產(chǎn)品的代表，適用于各種變速傳動(dòng)裝置，軟件功能豐富，組態(tài)靈活。該非標(biāo)機(jī)床用來加工碳素陰極塊的，用于電解鋁廠砌電解槽。槽面需要光滑，這樣加工出來碳?jí)K用于槽面的一面要保證其粗糙度，需要研磨工藝。12臺(tái)MICROMASTER440變頻器分別用于粗銑、劃痕、開溝、研磨等工序。操作方式分為自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)三種模式，該鋸銑機(jī)組自動(dòng)化程度高，具有

31、一鍵操作的全自動(dòng)化功能，大大提高生產(chǎn)率、減輕現(xiàn)場(chǎng)操作員的勞動(dòng)強(qiáng)度。三控制系統(tǒng)構(gòu)成SIMATICS7315-2DP及其I/O模塊MICROMASTER440變頻器7.5KW/18.5KW/37KW附帶PROFIBUS-DP通訊板SIMATICHMIOP270SIMODRIVE611universal伺服驅(qū)動(dòng)器附帶PROFIBUS-DP通訊板系統(tǒng)硬件配置如下：四運(yùn)行原理及功能：MICROMASTER440變頻器在該機(jī)床上用來驅(qū)動(dòng)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)，不同的加工材料所要求的刀盤轉(zhuǎn)速是不同的，這就要求對(duì)于不同批次的加工產(chǎn)品選擇不同的銑削速度，可以在HMI0P270里做配方，可由于產(chǎn)品的產(chǎn)品型號(hào)還沒最終確定下來，而

32、且隨著市場(chǎng)的需求產(chǎn)品型號(hào)和不斷變動(dòng)，所以刀盤的轉(zhuǎn)速暫時(shí)是從OP270輸入的。PROFIBUS是目前國際上通用的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)之一，用于現(xiàn)場(chǎng)層的高速數(shù)據(jù)傳送。主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息。SIMATICS7315-2DPPLC與MICROMASTER440變頻器之間的通訊由PROFIBUS-DP總線實(shí)現(xiàn)，MICROMASTER440變頻器和SIMODRIVE611universal伺服驅(qū)動(dòng)器都作為從站。SIMATICS7315-2DPPLC用系統(tǒng)功能FC14/FC15讀寫MICROMASTER440變頻器的控制字和狀態(tài)字，實(shí)現(xiàn)對(duì)MM440的控制和監(jiān)測(cè)。通過SIMATICH

33、MIOP270用戶用戶可以設(shè)置MM440參數(shù)，獲得故障信息、查詢報(bào)警記錄運(yùn)用SFC14/SFC15讀寫MM440的示例程序如下:raJlirJrMUur*|fcwI1*1)iKihlTi:-也i血心nr.vui-inwjHi/Kniramn.inrnEmc-KT:rrnMator-oarmtMT.TMi-nurH1-P3EVIE-.LEI3,ilraEH控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖如下:315-2DP3PROFIBUS-DPHMlCP27O五變頻器的主要調(diào)試參數(shù)以下以其中一臺(tái)18.5KW電機(jī)為例六.應(yīng)用體會(huì)由于刀盤慣性比較大，MM440沒有外加制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，起初停車時(shí)出現(xiàn)故障F0002，把斜坡下降

34、時(shí)間P1121加大，延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間該問題得到解決?？傮w來說這次運(yùn)用MM440變頻器很成功，調(diào)速、起動(dòng)、制動(dòng)性能很好。用戶也很滿意。MM440變頻器軟件很豐富，提供BICO互聯(lián)功能，使用非常方便。觸摸屏和PLC與變頻器的組合應(yīng)用組合應(yīng)用了三菱FX系列PLC，變頻器，顯控（Samcon）SA系列觸摸屏。采用通信方式對(duì)變頻器進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制功能，用戶可以通過觸摸屏控制系統(tǒng)的運(yùn)行。通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力變送器，把出口壓力信號(hào)變成420mA或010V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器，經(jīng)PID運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，輸出運(yùn)行頻率到變頻器?？刂葡到y(tǒng)由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)供水量，根據(jù)用水

35、量的不同，PLC頻率輸出給定變頻器的運(yùn)行頻率，從而調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒壓供水。1、引言在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制領(lǐng)域，可編程控制器（PLC）直起著重要的作用。隨著國家在供水行業(yè)的投資力度加大，水廠運(yùn)行自動(dòng)化水平不斷提高，PLC在供水行業(yè)應(yīng)用逐步增多。觸摸屏與PLC配套使用，使得PLC的應(yīng)用更加靈活，同時(shí)可以設(shè)置參數(shù)、顯示數(shù)據(jù)、以動(dòng)畫等形勢(shì)描繪自動(dòng)化過程，使得PLC的應(yīng)用可視化。變頻恒壓供水成為供水行業(yè)的一個(gè)主流，是保證供水管網(wǎng)在恒壓狀態(tài)的重要手段?，F(xiàn)代變頻器完善的網(wǎng)絡(luò)通信功能，為電機(jī)的同步運(yùn)行，遠(yuǎn)距離集中控制和在線監(jiān)控等提供了必要的支持。通過與PLC連接的觸摸屏，可以使控制更加形象、直觀，操作更加簡(jiǎn)單、

36、方便。組合應(yīng)用PLC、觸摸屏及變頻器，采用通信方式對(duì)變頻器進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)變頻恒壓供水。2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖1所示，系統(tǒng)主要由PLC、變頻器、觸摸屏、壓力變送器、動(dòng)力及控制線路以及泵組組成。用戶可以通過觸摸屏了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行，也可以通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)來了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行。通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力變送器，把出口壓力信號(hào)變成420mA或010V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器，經(jīng)PID運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，輸出運(yùn)行頻率到變頻器?？刂葡到y(tǒng)由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)供水量，根據(jù)用水量的不同，PLC頻率輸出給定變頻器的運(yùn)行頻率，從而調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，

37、達(dá)到恒壓供水。PLC設(shè)定的內(nèi)部程序驅(qū)動(dòng)I/O端口開關(guān)量的輸出來實(shí)現(xiàn)切換交流接觸器組，以此協(xié)調(diào)投入工作的水泵電機(jī)臺(tái)數(shù)，并完成電機(jī)的啟停、變頻與工頻的切換。通過調(diào)整投入工作的電機(jī)臺(tái)數(shù)和控制電機(jī)組中一臺(tái)電機(jī)的變頻轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)管網(wǎng)的工作壓力始終穩(wěn)定，進(jìn)而達(dá)到恒壓供水的目的。3、工作原理該系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種運(yùn)行方式。手動(dòng)方式時(shí)，通過觸摸屏或控制柜上的啟動(dòng)和停止按鈕控制水泵運(yùn)行，可根據(jù)需要分別控制1#3#泵的啟停，該方式主要供設(shè)備調(diào)試、自動(dòng)有故障和檢修時(shí)使用。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，首先由1#水泵變頻運(yùn)行，變頻器輸出頻率從0HZ上升，同時(shí)PID調(diào)節(jié)器把接收的信號(hào)與給定壓力比較運(yùn)算后送給變頻器控制。如壓力不夠，則頻率

38、上升到50HZ，由PLC設(shè)定的程序驅(qū)動(dòng)I/O端口開關(guān)量的輸出來實(shí)現(xiàn)切換交流接觸器組，使得1#泵變頻迅速切換為工頻，2泵變頻啟動(dòng)，若壓力仍達(dá)不到設(shè)定壓力，則2泵由變頻切換成工頻，3#泵變頻啟動(dòng)；如用水量減少，PLC控制從先起的泵開始切除，同時(shí)根據(jù)PID調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，始終保持管網(wǎng)壓力。若有電源瞬時(shí)停電的情況，則系統(tǒng)停機(jī)，待電源恢復(fù)正常后，人工啟動(dòng)，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)到初始狀態(tài)開始運(yùn)行。變頻自動(dòng)功能是該系統(tǒng)最基本的功能，系統(tǒng)自動(dòng)完成對(duì)多臺(tái)泵的啟動(dòng)、停止、循環(huán)變頻的全部操作過程。4、設(shè)備參數(shù)的設(shè)置在進(jìn)行通信之前必須對(duì)PLC、觸摸屏和變頻器的通訊參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置。本系統(tǒng)定義為Modbus協(xié)議，波特率

39、為9600，數(shù)據(jù)位為8，無校驗(yàn)，停止位為1。變頻器除設(shè)置通信參數(shù)外，還需啟用“自由停車”以保護(hù)電機(jī)。5、PLC控制系統(tǒng)該系統(tǒng)采用三菱FX-200的PLC,繼電器輸出，PLC編程采用三菱PLC的專用編程軟件，軟件提供完整的編程環(huán)境，可進(jìn)行離線編程、在線連接和調(diào)試。為了提高整個(gè)系統(tǒng)的性價(jià)比，該系統(tǒng)采用可編程控制器的開關(guān)量輸入輸出來控制電機(jī)的起停、自動(dòng)投入、定期切換，供水泵的變頻及故障的報(bào)警等，而且通過PLC內(nèi)置的PID給定電機(jī)的轉(zhuǎn)速、設(shè)定壓力、頻率、電流、電壓等模擬信號(hào)量。以往的變頻恒壓供水系統(tǒng)在水壓高時(shí)，通常采用停變頻泵，再將變頻器以工頻運(yùn)行方式切換到正在以工頻運(yùn)行的泵上進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種切換的方式

40、理論上要比直接切換工頻的方式先進(jìn)，但其容易引起泵組的頻繁起停，從而減少設(shè)備的使用壽命。而在該系統(tǒng)中采用直接停工頻泵的運(yùn)行方式，同時(shí)由變頻器迅速調(diào)節(jié)，只要參數(shù)設(shè)置合適，即可實(shí)現(xiàn)泵組的無沖擊切換，使水壓過渡平穩(wěn)，有效的防止了水壓的大范圍波動(dòng)及水壓太低時(shí)的短時(shí)間缺水的現(xiàn)象，提高了供水品質(zhì)。6、觸摸屏界面設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作第一步：確認(rèn)接通觸摸屏電源，進(jìn)入觸摸屏歡迎界面，如圖1第二步：在歡迎界面中用一個(gè)手指輕壓“進(jìn)入系統(tǒng)”，進(jìn)入“系統(tǒng)主畫面”如圖2。煲態(tài)瞬血報(bào)遵畫面amcon迎限魂世血第三步：要進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。手指輕壓“參數(shù)設(shè)定”，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定畫面，如圖3。世界上PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：一個(gè)流派是美國

41、產(chǎn)品，一個(gè)流派是歐洲產(chǎn)品，一個(gè)流派是日本產(chǎn)品。美國和歐洲的PLC技術(shù)是在相互隔離情況下獨(dú)立研究開發(fā)的，因此美國和歐洲的PLC產(chǎn)品有明顯的差異性。而日本的PLC技術(shù)是由美國引進(jìn)的，對(duì)美國的PLC產(chǎn)品有一定的繼承性，但日本的主推產(chǎn)品定位在小型PLC上。美國和歐洲以大中型PLC而聞名，而日本則以小型PLC著稱。美國PLC產(chǎn)品美國是PLC生產(chǎn)大國，有100多家PLC廠商，著名的有A-B公司、通用電氣（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司、德州儀器（TI）公司、西屋公司等。其中A-B公司是美國最大的PLC制造商，其產(chǎn)品約占美國PLC市場(chǎng)的一半。A-B公司產(chǎn)品規(guī)格齊全、種類豐富，其主推的大、中型PLC

42、產(chǎn)品是PLC-5系列。該系列為模塊式結(jié)構(gòu)，CPU模塊為PLC-5/10、PLC-5/12、PLC-5/15、PLC-5/25時(shí)，屬于中型PLC,I/O點(diǎn)配置范圍為2561024點(diǎn)；當(dāng)CPU模塊為PLC-5/11、PLC-5/20、PLC-5/30、PLC-5/40、PLC-5/60、PLC-5/40L、PLC-5/60L時(shí)，屬于大型PLC,I/O點(diǎn)最多可配置到3072點(diǎn)。該系列中PLC-5/250功能最強(qiáng)，最多可配置到4096個(gè)I/O點(diǎn)，具有強(qiáng)大的控制和信息管理功能。大型機(jī)PLC-3最多可配置到8096個(gè)I/O點(diǎn)。A-B公司的小型PLC產(chǎn)品有SLC500系列等。GE公司的代表產(chǎn)品是：小型機(jī)GE

43、-1、GE-1/J、GE-1/P等，除GE-1/J外，均采用模塊結(jié)構(gòu)oGE-l用于開關(guān)量控制系統(tǒng)，最多可配置到112個(gè)I/O點(diǎn)oGE-1/J是更小型化的產(chǎn)品，其I/O點(diǎn)最多可配置到96點(diǎn)。GE-1/P是GE-1的增強(qiáng)型產(chǎn)品，增加了部分功能指令（數(shù)據(jù)操作指令）、功能模塊（A/D、D/A等）、遠(yuǎn)程I/O功能等，其I/O點(diǎn)最多可配置到168點(diǎn)。中型機(jī)GE-III,它比GE-1/P增加了中斷、故障診斷等功能，最多可配置到400個(gè)I/O點(diǎn)。大型機(jī)GE-V,它比GE-III增加了部分?jǐn)?shù)據(jù)處理、表格處理、子程序控制等功能，并具有較強(qiáng)的通信功能，最多可配置到2048個(gè)I/O點(diǎn)。GE-W/P最多可配置到4000

44、個(gè)I/O點(diǎn)。德州儀器（TI）公司的小型PLC新產(chǎn)品有510、520和TI100等，中型PLC新產(chǎn)品有TI300、5TI等，大型PLC產(chǎn)品有PM550、530、560、565等系列。除TI100和TI300無聯(lián)網(wǎng)功能外，其它PLC都可實(shí)現(xiàn)通信，構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。莫迪康（MODICON）公司有M84系列PLC。其中M84是小型機(jī)，具有模擬量控制、與上位機(jī)通信功能，最多I/O點(diǎn)為112點(diǎn)。M484是中型機(jī)，其運(yùn)算功能較強(qiáng)，可與上位機(jī)通信，也可與多臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，最多可擴(kuò)展I/O點(diǎn)為512點(diǎn)M584是大型機(jī)，其容量大、數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)，最多可擴(kuò)展I/O點(diǎn)為8192。M884增強(qiáng)型中型機(jī)，它具有小型機(jī)的結(jié)

45、構(gòu)、大型機(jī)的控制功能，主機(jī)模塊配置2個(gè)RS-232C接口，可方便地進(jìn)行組網(wǎng)通信。歐州PLC產(chǎn)品德國的西門子（SIEMENS）公司、AEG公司、法國的TE公司是歐洲著名的PLC制造商。德國的西門子的電子產(chǎn)品以性能精良而久負(fù)盛名。在中、大型PLC產(chǎn)品領(lǐng)域與美國的A-B公司齊名。西門子PLC主要產(chǎn)品是S5、S7系列。在S5系列中，S5-90U、S-95U屬于微型整體式PLC；S5-100U是小型模塊式PLC，最多可配置到256個(gè)I/O點(diǎn)；S5-115U是中型PLC，最多可配置到1024個(gè)I/O點(diǎn)；S5-115UH是中型機(jī)，它是由兩臺(tái)SS-115U組成的雙機(jī)冗余系統(tǒng)；S5-155U為大型機(jī)，最多可配置

46、到4096個(gè)I/O點(diǎn)，模擬量可達(dá)300多路；SS-155H是大型機(jī)，它是由兩臺(tái)S5-155U組成的雙機(jī)冗余系統(tǒng)。而S7系列是西門子公司在S5系列PLC基礎(chǔ)上近年推出的新產(chǎn)品，其性能價(jià)格比高，其中S7-200系列屬于微型PLC、S7-300系列屬于于中小型PLC、S7-400系列屬于于中高性能的大型PLC。日本PLC產(chǎn)品日本的小型PLC最具特色，在小型機(jī)領(lǐng)域中頗具盛名，某些用歐美的中型機(jī)或大型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的控制，日本的小型機(jī)就可以解決。在開發(fā)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)方面明顯優(yōu)于歐美的小型機(jī)，所以格外受用戶歡迎。日本有許多PLC制造商，如三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝等，在世界小型PLC市場(chǎng)上，日本產(chǎn)

47、品約占有70的份額。三菱公司的PLC是較早進(jìn)入中國市場(chǎng)的產(chǎn)品。其小型機(jī)F1/F2系列是F系列的升級(jí)產(chǎn)品，早期在我國的銷量也不小。F1/F2系列加強(qiáng)了指令系統(tǒng)，增加了特殊功能單元和通信功能，比F系列有了更強(qiáng)的控制能力。繼F1/F2系列之后，20世紀(jì)80年代末三菱公司又推出FX系列，在容量、速度、特殊功能、網(wǎng)絡(luò)功能等方面都有了全面的加強(qiáng)。FX2系列是在90年代開發(fā)的整體式高功能小型機(jī)，它配有各種通信適配器和特殊功能單元。FX2N幾年推出的高功能整體式小型機(jī)，它是FX2的換代產(chǎn)品，各種功能都有了全面的提升。近年來還不斷推出滿足不同要求的微型PLC，如FXOS、FX1S、FXON、FX1N及a系列等產(chǎn)

48、品。三菱公司的大中型機(jī)有A系列、QnA系列、Q系列，具有豐富的網(wǎng)絡(luò)功能，I/O點(diǎn)數(shù)可達(dá)8192點(diǎn)。其中Q系列具有超小的體積、豐富的機(jī)型、靈活的安裝方式、雙CPU協(xié)同處理、多存儲(chǔ)器、遠(yuǎn)程口令等特點(diǎn)，是三菱公司現(xiàn)有PLC中最高性能的PLC。歐姆龍（OMRON）公司的PLC產(chǎn)品，大、中、小、微型規(guī)格齊全。微型機(jī)以SP系列為代表，其體積極小，速度極快。小型機(jī)有P型、H型、CPM1A系列、CPM2A系列、CPM2C、CQM1等。P型機(jī)現(xiàn)已被性價(jià)比更高的CPM1A系列所取代，CPM2A/2C、CQM1系列內(nèi)置RS-232C接口和實(shí)時(shí)時(shí)鐘，并具有軟PID功能，CQM1H是CQM1的升級(jí)產(chǎn)品。中型機(jī)有C200

49、H、C200HS、C200HX、C200HG、C200HE、CS1系列。C200H是前些年暢銷的高性能中型機(jī)，配置齊全的I/O模塊和高功能模塊，具有較強(qiáng)的通信和網(wǎng)絡(luò)功能。C200HS是C200H的升級(jí)產(chǎn)品，指令系統(tǒng)更豐富、網(wǎng)絡(luò)功能更強(qiáng)。C200HX/HG/HE是C200HS的升級(jí)產(chǎn)品，有1148個(gè)I/O點(diǎn)，其容量是C200HS的2倍，速度是C200HS的375倍，有品種齊全的通信模塊，是適應(yīng)信息化的PLC產(chǎn)品。CS1系列具有中型機(jī)的規(guī)模、大型機(jī)的功能，是一種極具推廣價(jià)值的新機(jī)型。大型機(jī)有C1OOOH、C2000H、CV（CV500/CV1000/CV2000/CVM1）等。C1000H、C20

50、00H可單機(jī)或雙機(jī)熱備運(yùn)行，安裝帶電插拔模塊，C2000H可在線更換I/O模塊；CV系列中除CVM1外，均可采用結(jié)構(gòu)化編程，易讀、易調(diào)試，并具有更強(qiáng)大的通信功能。松下公司的PLC產(chǎn)品中，F(xiàn)PO為微型機(jī)，F(xiàn)P1為整體式小型機(jī)，F(xiàn)P3為中型機(jī)，F(xiàn)P5/FP10、FP10S（FP10的改進(jìn)型）、FP20為大型機(jī)，其中FP20是最新產(chǎn)品。松下公司近幾年P(guān)LC產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是：指令系統(tǒng)功能強(qiáng)；有的機(jī)型還提供可以用FP-BASIC語言編程的CPU及多種智能模塊，為復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)提供了軟件手段；FP系列各種PLC都配置通信機(jī)制，由于它們使用的應(yīng)用層通信協(xié)議具有一致性，這給構(gòu)成多級(jí)PLC網(wǎng)絡(luò)和開發(fā)PLC網(wǎng)絡(luò)應(yīng)

51、用程序帶來方便。SIEMENS變頻器常見故障分析處理本文將基于SIEMENS變頻器對(duì)其常見故障進(jìn)行分析和處理。1、引言20世紀(jì)50年代末開始，電氣傳動(dòng)領(lǐng)域進(jìn)行了一場(chǎng)重要的技術(shù)變革一將原來只用于恒速傳動(dòng)的交流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)速度控制，以取代制造復(fù)雜、價(jià)格昂貴、維護(hù)不便的直流電動(dòng)機(jī)。近十多年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論向交流電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的滲透，變頻器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交流電動(dòng)機(jī)的速度控制。其最主要的特點(diǎn)是具有高效率的驅(qū)動(dòng)性能及良好的控制特性。在風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等流體機(jī)械上應(yīng)用可以節(jié)約大量的電能;在紡織、化纖、塑料、化學(xué)等工業(yè)領(lǐng)域，利用變頻器的自動(dòng)控制性能可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量;在機(jī)械行業(yè)

52、中，應(yīng)用變頻器是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的重要手段;在工廠自動(dòng)化技術(shù)中，交流伺服系統(tǒng)正在取代直流伺服系統(tǒng)。從數(shù)百瓦的伺服系統(tǒng)到數(shù)萬千瓦的特大功率高速傳動(dòng)系統(tǒng)，從一般要求的小范圍調(diào)速傳動(dòng)到高精度、快響應(yīng)、大范圍的調(diào)速傳動(dòng)，從單機(jī)傳動(dòng)到多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，都可以采用交流調(diào)速裝置。幾乎可以說，有電動(dòng)機(jī)的地方就有變頻器的使用。2、西門子通用型變頻器的特點(diǎn)西門子變頻器進(jìn)入中國市場(chǎng)較晚，但是其增長(zhǎng)速度最快。西門子變頻器主要分為通用型、工程型和專用型三類。西門子通用型變頻器快速增長(zhǎng)的原因主要有以下幾個(gè)方面：不斷推出新產(chǎn)品，滿足不同用戶的特定要求。西門子產(chǎn)品一般的更新周期不超過5年。其產(chǎn)品能夠滿足不同用戶的特殊

53、要求。強(qiáng)大的通訊功能和全面的配套軟件，是西門子自動(dòng)化產(chǎn)品的一大特點(diǎn)。這在我國造紙、化工、鋼鐵、機(jī)械制造等諸多產(chǎn)業(yè)從技術(shù)改造向自動(dòng)化控制全面推進(jìn)的飛速發(fā)展過程中，尤顯其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。近兩年推出的MM4新一代變頻器不僅具有西門子工程型變頻器MasterDrive的良好架構(gòu)，還具有較高的性能價(jià)格比，雖然價(jià)格不高卻有著比同類產(chǎn)品更強(qiáng)大的功能。利用BiCo功能可以為更為復(fù)雜的功能進(jìn)行編程，它可以在輸入(數(shù)字的，模擬的，串行通訊的等等)和輸出(變頻器的電流，頻率，模擬輸出，繼電器節(jié)點(diǎn)輸出等等)之間建立布爾代數(shù)式和數(shù)學(xué)關(guān)系式。MM4新一代變頻器不同于其他變頻器的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是：他給用戶提供的是一個(gè)完全開放的編

54、程平臺(tái)，使用戶可以根據(jù)自己的需要最大限度的合理利用有限的資源實(shí)現(xiàn)盡可能復(fù)雜的控制特性。它的幾十個(gè)自由功能塊可以代替PLC實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的編程操作。由于價(jià)格低廉，變頻器在制造時(shí)不得已選用了一些底端的原器件，或者說在選用原器件時(shí)考慮的富裕量太小。比如：耐壓，耐溫，耐電壓、電流沖擊等。因此，在我國使用的實(shí)踐中出現(xiàn)問題相對(duì)較多，這是令我們感到非常遺憾的地方。3、常見故障現(xiàn)象分析及處理方法一般來說，當(dāng)你拿到一臺(tái)有故障的變頻器，再上電之前首先要用萬用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒有燒，線路板上有沒有明顯燒損的痕跡。具體方法是：用萬用表(最好是用模擬表)的電阻1K檔，黑表棒接變頻器的直流端(-)極，用紅表

55、棒分別測(cè)量變頻器的三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應(yīng)該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現(xiàn)象。然后，反過來將紅表棒接變頻器的直流端(+)極，黑表棒分別測(cè)量變頻器三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應(yīng)該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現(xiàn)象。否則，說明模塊損壞。這時(shí)候不能盲目上電，特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電，以免造成更大的損失。如果以上測(cè)量結(jié)果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。上電后面板顯示F231或F002(MM3變頻器)，這種故障一般有兩種可能。常見的是由于電源

56、驅(qū)動(dòng)板有問題，也有少部分是因?yàn)橹骺匕逶斐傻?，可以先換一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅(qū)動(dòng)板部分了。上電后面板無顯示(MM4變頻器)，面板下的指示燈綠燈不亮，黃燈快閃,這種現(xiàn)象說明整流和開關(guān)電源工作基本正常，問題出在開關(guān)電源的某一路不正常(整流二極管擊穿或開路，可以用萬用表測(cè)量開關(guān)電源的幾路整流二極管，很容易發(fā)現(xiàn)問題。換一個(gè)相應(yīng)的整流二極管問題就解決了。這種問題一般是二極管的耐壓偏低，電源脈動(dòng)沖擊造成的。有時(shí)顯示F0022F0001A0501不定(MM4)，敲擊機(jī)殼或動(dòng)一動(dòng)面板和主板時(shí)而能正常，一般屬于接插件的問題，檢查一下各部位接插件。也發(fā)現(xiàn)有個(gè)別機(jī)器是因?yàn)榫€路板上的阻容元件質(zhì)量問題或焊接

57、不良所致。上電后顯示(MM4)，一般是主控板問題。多數(shù)情況下?lián)Q一塊主控板問題就解決了，一般是因?yàn)橥鈬刂凭€路有強(qiáng)電干擾造成主控板某些元件(如帖片電容、電阻等)損壞所至，我分析與主控板散熱不好也有一定的關(guān)系。但也有個(gè)別問題出在電源板上。例如：重慶某水泥廠回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動(dòng)用的一臺(tái)MM440-200kW變頻器，由于負(fù)載慣量較大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)距大，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)頻率只能上升到5Hz左右就再也上不去，并且報(bào)警F0001。客戶要求到現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，我當(dāng)時(shí)考慮認(rèn)為：作為變頻器本身是沒有問題的，問題是客戶參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，用矢量控制方式，再正確設(shè)定電機(jī)的參數(shù)/模型就可以解決問題。又過了兩天客戶來電告訴我變頻器已經(jīng)壞了，故障現(xiàn)象是上電顯

58、示。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查分析，這種故障是因?yàn)橹骺匕宄鰡栴}造成的，因?yàn)橛脩粼诎惭b的過程中沒有嚴(yán)格遵循EMC規(guī)范，強(qiáng)弱電沒有分開布線、接地不良并且沒有使用屏蔽線，致使主控板的I/O口被燒毀。后來，我申請(qǐng)了維修服務(wù)，SFAE的工程師去現(xiàn)場(chǎng)維修，更換了一塊主控板問題解決了。上電后顯示正常，一運(yùn)行即顯示過流。F0001(MM4)F002(MM3)即使空載也一樣，一般這種現(xiàn)象說明IGBT模塊損壞或驅(qū)動(dòng)板有問題，需更換IGBT模塊并仔細(xì)檢查驅(qū)動(dòng)部分后才能再次上電，不然可能因?yàn)轵?qū)動(dòng)板的問題造成IGBT模塊再次損壞!這種問題的出現(xiàn),一般是因?yàn)樽冾l器多次過載或電源電壓波動(dòng)較大(特別是偏低)使得變頻器脈動(dòng)電流過大主控板CPU

59、來不及反映并采取保護(hù)措施所造成的。還有一些特殊故障(不常見但有一些普遍意義，可以舉一反三，希望達(dá)到拋磚引玉的效果)，例如：有一臺(tái)變頻器(MM3-30KW)，在使用的過程中經(jīng)常“無故”停機(jī)。再次開機(jī)可能又是正常的，機(jī)器拿到我這兒來以后，開始我也沒有發(fā)現(xiàn)問題所在。經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的觀察，發(fā)現(xiàn)上電后主接觸器吸合不正常一有時(shí)會(huì)掉電，亂跳。查故障原因,結(jié)果發(fā)現(xiàn)是因?yàn)殚_關(guān)電源出來到接觸器線包的一路電源的濾波電容漏電造成電壓偏低，這時(shí)如果供電電源電壓偏高還問題不大，如果供電電壓偏低就會(huì)致使接觸器吸合不正常造成無故停機(jī)。還有一臺(tái)變頻器(MM4-22KW)，上電顯示正常，一給運(yùn)行信號(hào)就出現(xiàn)P或，經(jīng)過仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)風(fēng)

60、扇的轉(zhuǎn)速有些不正常，把風(fēng)扇拔掉又會(huì)顯示F0030，在維修的過程中有時(shí)報(bào)警較亂，還出現(xiàn)過F0021F0001A0501等。在我先給了運(yùn)行信號(hào)然后再把風(fēng)扇接上去就不出現(xiàn)P，但是，接上一個(gè)風(fēng)扇時(shí)，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速是正常的，輸出三相也正常，第二個(gè)風(fēng)扇再接上時(shí)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速明顯不正常。于是我分析問題在電源板上。結(jié)果是開關(guān)電源出來的一路供電濾波電容漏電造成的，換上一個(gè)同樣的電容問題就解決了。在某鋼鐵廠有一臺(tái)75kW的MM440變頻器，安裝好以后開始時(shí)運(yùn)行正常，半個(gè)多小時(shí)后電機(jī)停轉(zhuǎn)，可是變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)并沒有丟失卻仍在保持，面板顯示A0922報(bào)警信息（變頻器沒有負(fù)載），測(cè)量變頻器三相輸出端無電壓輸出。將變頻器手動(dòng)停止