鶴崗西門子代理商
信號線與動力線有必要分開走線:運用模擬量信號進行遠程操控變頻器時,為了削減模擬量受來自變頻器和其它設備的攪擾,請將操控變頻器的信號線與 強電回路(主回路及順控回路)分開走線。間隔應在30cm以上。即使在操控柜內(nèi),相同要堅持這樣的接線標準。該信號與變頻器之間的操控回道路zui長不得超越 50m。
信號線與動力線有必要別離放置在不一樣的金屬管道或許金屬軟管內(nèi)部:銜接PLC和變頻器的信號線假如不放置在金屬管道 內(nèi),很容易遭到變頻器(變頻器的有關商品)和外部設備的攪擾;一起因為變頻器無內(nèi)置的電抗器,所以變頻器的輸入和輸出級動力線對外部會發(fā)作*的攪擾,因 而放置信號線的金屬管或金屬軟管一直要延伸到變頻器的操控端子處,以確保信號線與動力線的*分開。
1) 模擬量操控信號線應運用雙股絞合屏蔽線,電線標準為0.75mm2。在接線時必定要注意,電纜剝線要盡能夠的短(5-7mm擺布),一起對剝線今后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來,以避免屏蔽線與其它設備觸摸引進攪擾。
2) 為了進步接線的簡便性和可靠性,*信號線上運用壓線棒端子。
常見問題剖析:
1) 過流問題:過流問題可分為加快、減速、恒速過電流。其能夠是因為變頻器的加減速時刻太短、負載發(fā)作驟變、負荷分配不均,輸出短路等緣由致使的。這時通???通過延伸加減速時刻、削減負荷的驟變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設計、對線路進行查看。假如斷開負載變頻器還是過流問題,闡明變頻器逆變電路已環(huán), 需求替換變頻器。
2) 過載問題:過載問題包含變頻過載和電機過載。其能夠是加快時刻太短,電網(wǎng)電壓太低、負載過重等緣由致使的。通常可通過延伸加快時刻、延伸制動時刻、查看電 網(wǎng)電壓等。負載過重,所選的電機和變頻器不能拖動該負載,也能夠是因為機械光滑欠好致使。如前者則有必要替換大功率的電機和變頻器;如后者則要對生產(chǎn)機械 進行維修。
3) 欠壓:闡明變頻器電源輸入部分有疑問,需查看后才能夠運行。
跟著自動化范疇的不斷開展,變頻器的使用也深化到各行各業(yè),變頻器的開展也在不斷地移風易俗,功用越來越大,可靠性也相應地進步。但是假如運用不當,操作有誤,保護不及時,仍會發(fā)作問題或運行狀況改動縮短設備的運用壽命。因而,平常的保護與維修作業(yè)顯得尤為重要。
1、注意事項
操作人員有必要了解變頻器的根本作業(yè)原理、功用特色,具有電工操作根本知識。在對變頻器查看及養(yǎng)護之前,有必要在設備總電源悉數(shù)堵截;而且等變頻器Chang燈*熄滅的情況下進行。
2、平常查看事項
變頻器上電之前應先檢測周圍環(huán)境的溫度及濕度,溫度過高會致使變頻器過熱報警,嚴峻時會直接致使變頻器功率器材損壞、電路短路;空氣過于濕潤會致使變頻 器內(nèi)部直接短路。在變頻器運行時要注意其冷卻體系是不是正產(chǎn),變頻器的排風體系如電扇旋轉(zhuǎn)是不是流通,進風口是不是有塵埃及堵塞物都是咱們平常查看不行忽 略的地方。電動機電抗器、變壓器等是不是過熱,有異味;變頻器及馬達是不是有反常響聲;變頻器面板電流顯現(xiàn)是不是偏大或電流改變起伏太大,輸出UVW三相 電壓與電流是不是平衡等。
現(xiàn)有性能范圍極寬的分級 CPU 系列,可用于組態(tài)控制器。
產(chǎn)品范圍包括 7 種標準的 CPU、
7 種緊湊式 CPU、5 種故障防護型 CPU 以及 3 種工藝 CPU。
現(xiàn)有 CPU 的寬度僅 40mm
SIMATIC S7-300 是我們佺集成自動化設計的一部分,是銷量較大的控制器。
應用范圍
在*一個實例中,SIMATIC S7-300 用于制造工藝中的創(chuàng)新性系統(tǒng)解決方案,特別是用于汽車工業(yè),一般機械工程,特別是特殊機械制造和機器的連續(xù)生產(chǎn) (OEM),以及塑料加工、包裝行業(yè)、食品和飲料工業(yè)和加工工程
作為一種多用的自動化系統(tǒng),S7-300 是那些需要靈活的設計以實現(xiàn)集中和本地組態(tài)的應用的理想解決方案。
對于由于環(huán)境條件限制需要特殊的堅固性的應用,我們可以提供SIPLUS 設備。
特別是在后期加工工藝上,S7-300 可以用于以下行業(yè):
汽車工業(yè)
通用機械工程
特殊機器制造
系列機械工程,OEM
塑料加工
包裝行業(yè)
食品和飲料工業(yè)
加工工程
我們將始終以客戶高度滿意為已任,持續(xù)跟蹤*技術,不斷改進提高服務質(zhì)量與水平以滿足客戶所有的合理需求。
2:
快速計數(shù)/fairs,可以直接訪問硬件計數(shù)器
簡單定位,直接控制 MICROMASTER 頻率靜態(tài)變頻器
帶有集成功能塊的 PID-Regulation
由于具有高處理速度,CPU 可以實現(xiàn)非常短的機器循環(huán)時間。
S7-300 系列 CPU 可以為各種應用提供合適的解決方案,客戶只需為特定任務實際需要的性能付款
S7-300 建立在模塊式的組態(tài)上,無需 I/O 模塊的插槽規(guī)則
現(xiàn)有豐富的模塊可用于集中組態(tài)和搭配 ET 200M 實現(xiàn)分布式組態(tài)。
集成的 PROFINET 接口可以實現(xiàn)控制器的簡單網(wǎng)絡化,與其它運行管理等級方便的進行數(shù)據(jù)交換
模塊寬度窄,可以實現(xiàn)緊湊式的模塊設計或者小型控制柜。
能夠把強大的 CPU 與工業(yè)以太網(wǎng)/PROFINET 接口、集成的工藝功能或故障防護設計集成在一起,從而避免附加投資。
S7-300 可以實現(xiàn)空間節(jié)省和模塊式組態(tài)。除了模塊,只需要一條 DIN 安裝軌用于固定模塊并把它們旋轉(zhuǎn)到位。
這樣就實現(xiàn)了堅固而且具有 EMC 兼容性的設計。
隨用隨建式的背板總線可以通過簡單的插入附加的模塊和總線連接器進行擴展。S7-300 系列豐富的產(chǎn)品既可以用于集中擴展,也可用于構(gòu)建帶有 ET 200M 的分布式結(jié)構(gòu);因此實現(xiàn)了經(jīng)濟效率的備件控制。
擴展選件
如果自動化任務需要超過 8 個模塊,S7-300 的*控制器 (CC) 可以使用擴展裝置 (EU) 擴展。中心架上多可以有 32 個模塊,每個擴展裝置上多 8 個。接口模塊 (IM) 可以同時處理各個機架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很寬,CC/EU 還可以相互間隔較長距離安裝(長 10m)。
在單層結(jié)構(gòu)中,這可以實現(xiàn) 256 個 I/O 的較大組態(tài),在多層結(jié)構(gòu)中多可以達到 1024 個 I/O。在帶有 PROFIBUS DP 的分布式組態(tài)中,可以有 65536 個 I/O 連接(多 125 個站點,如通過 IM153 連接的 ET200M)。插槽可自由編址,因此無需插槽規(guī)則。
S7-300 模塊種類豐富,還可以用在分布式自動化解決方案中。
與 S7-300 具有相同結(jié)構(gòu)的 ET 200M I/O 系統(tǒng)通過接口模塊不僅可以連接到 PROFIBUS 上還可以連接到 PROFINET 上。
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變頻器的技術品位的高低是逐步發(fā)展而成型的,隨著使用要求的提高及技術的發(fā)展,器件的品質(zhì),功能的擴展,自動化技術的進步而逐步前進的。一般判斷產(chǎn)品的質(zhì)量有以下十個要點是首先要考慮的,如下:
1、變頻器的控制方式
控制方式是決定變頻器性能的*,它取決于軟件編程技術。隨著時代的前進,技術發(fā)展,變頻器控制方式有:
(1)V/f=C屬開環(huán)控制;
(2)SVPWM空間電壓矢量控制,屬開環(huán)控制;
(3)矢量控制VC,屬閉環(huán)控制,有電流I,磁通φ,轉(zhuǎn)矩T,轉(zhuǎn)速n四種;一般內(nèi)環(huán)是φ、T、I任選一種,外環(huán)是n(或w)。
(4)直接轉(zhuǎn)矩控制DTC屬閉環(huán)控制,在n=0時可有400%Te,以上四種常用的。
2000年后國外出現(xiàn)無反饋裝置的變頻器,即不需要另外加裝傳感器或編碼器,利用變頻器在工作時的電流、電壓、磁通、轉(zhuǎn)速變化,通過檢測、解耦等器件裝置,反饋到輸入端詳見圖1、表1、表2。自問世后深受用戶歡迎和青睞,主要是方便使用,功能不亞于有速度傳感器反饋裝置的變頻器。目前高壓變頻器控制方式以A、B兩種為多數(shù)。無反饋裝置在試制中,C處于研發(fā)中。
2.*的幾種變頻器的控制方法
(1)優(yōu)化PWM矢量控制
正弦脈寬調(diào)制SPWM具有電路簡單、線性度好的優(yōu)點,但輸出電壓不高,zui大線性輸出電壓幅值僅為輸入電壓的/2=0.866,其實質(zhì)是相電壓控制法。優(yōu)化PWM矢量控制模式采用雙調(diào)制過程,即三角波相位預及調(diào)制信號(0~50Hz)的幅值共同調(diào)節(jié)來控制IGBT的開關工作狀態(tài),方法是通過開關角α(30°~60°)及調(diào)制深度α=正弦波幅值/三角波幅值<0.95。特點是總諧波電流損耗小,脈動轉(zhuǎn)矩小。當α=0.92~0.95時,諧波損耗zui小,尤其當載波頻率較低時,能充分顯示出其*性,表現(xiàn)為輸出電壓提高約20%,諧波減小,但信號波調(diào)制深度與開關角之間的線性度受到影響。隨著α加大電壓受控性變小,但總諧波電流失真THD值仍較小,因此常被選用。
(2)PWM的調(diào)制方法控制
①同步調(diào)制
在一個調(diào)制信號周期內(nèi)包含三角波的個數(shù)不變,在改變信號周期的同時成比例改變載波周期,使≥3,且必須是奇數(shù)。在開關頻率較低時,可以保證輸出波形的對稱性,但在較低頻率時,載波數(shù)量顯得稀疏,從而產(chǎn)生電流波形脈動諧波加大,因此只適用在f>20Hz頻率段工作,目前的V/F方式即如此。
②異步調(diào)制
調(diào)制信號周期變化的同時載波周期仍保持不變,即,這種調(diào)制特點是在低頻工作時對減小諧波損耗及轉(zhuǎn)矩脈動大有改善,適用f<20Hz低頻工作段。
③隨機調(diào)制
按調(diào)制信號的周期及輸出的電壓值,能自動選擇調(diào)制方式與調(diào)制深度a及開關角α,以適應工作頻率變動幅值較大、負載轉(zhuǎn)矩或功率變動大及有沖擊性的閉環(huán)系統(tǒng)。這種調(diào)制方式是從根本上解決SPWM在低頻工作段存在先天不足,即轉(zhuǎn)矩變小、轉(zhuǎn)矩脈動、諧波較大的缺點,但軟件技術上有一定難度,幾乎國內(nèi)外沒有這類調(diào)制方式的產(chǎn)品。近
(3)按電動機U型特性曲線與V/f配合方式的控制
按電動機U特性曲線與V/f配合的控制方式——眾所同知,V/f控制是靜態(tài)的調(diào)壓,即當f一定時,電壓也一定了,它沒有按電動機負載率β的大小進行*控制。日本AREX公司10年前獲得*的超能士節(jié)能控制器,多了一個環(huán)節(jié),可按實際的負載率β來自動搜索(通過集成電路),輸出zui小的工作電壓和zui小工作電流(U形特性曲線),因此是zui節(jié)電的,比一般變頻器在相同工況條件下,能多節(jié)電8%~10%,而且cos,是個動態(tài)調(diào)功控制器,特別適用風機、水泵類負載。在節(jié)能運行時,效果特好,早期產(chǎn)品為SMX系列,近年為擴大使用范圍,適用調(diào)速需要,新品種為VMX系列。后來日立J300系列變頻器在節(jié)能運行時也有此功能。電動機的U形特性曲線見圖2。
(4)模糊控制方式
模糊控制(FUZZY)
此方式按電動機參數(shù)及運行狀態(tài),通過模糊控制方法控制,特別適用通用單片機如8031等為CPU的場合應用,模糊控制軟件簡化不要數(shù)學模型,又可對多變量實時控制,隨機變量能達一定精度要求,在冰箱、空調(diào)、洗衣機、微波爐等家電應用較廣。當然模糊控制也適用變頻器的控制,如Vacon變頻器就采用模糊電流矢量控制(見圖3)。
(5)自整定(電動機參數(shù)在線測量控制)
(6)zui近有綠色無諧波問世
3.未來發(fā)展的幾種控制方式
(1)智能型控制方式:
①以變頻器、電動機、負載(風機、水泵等)的三個效率乘積zui大為依據(jù),通過模糊控制技術后,輸入到變頻器,見結(jié)構(gòu)框圖4(北京四方方圓)。
②加裝無源濾波器,主要消除5次、7次的逆序諧波,使變頻器的THD%指標值低于諧波標準,幾乎接近為零,這樣cosl,真正實現(xiàn)無諧波綠色變頻器的愿望。
③zui后效果。在不同的負載率條件下,系統(tǒng)效率高達90%以上,采用*的濾波技術,使輸出諧波含量低于國家標準。功率因數(shù)達到0.96以上,動態(tài)響應時間不大于30ms,總之在相同工況條件下,能夠多節(jié)省電量10%以上。
(2)雙PWM型控制方式
當今電壓型交一直一交的主電路應用十分廣泛,SPWM調(diào)制僅用在逆變器部分,而整流器是三相不可控的。因輸入有諧波存在,cosφ也較低,損耗較大,對電網(wǎng)有一定影響。隨著變頻器的廣泛應用,對電網(wǎng)的諧波污染問題又提到議事日程,經(jīng)專家研討,認為采用雙PWM控制,即整流橋也采用可控IGBT的SPWM方法是有效的。從理論分析cosφ=1,無諧波,有綠色變頻器的美稱,并能實現(xiàn)回饋再生制動。雙PWM變頻器結(jié)構(gòu)見圖5。
(3)采用矩陣開關控制方式——指逆變器DC/AC變換器采用矩陣開關方式。矩陣變頻器具有cosφ可調(diào),無中間直流環(huán)節(jié),輸出電壓幅值、相位和頻率可調(diào)等優(yōu)點,具有良好的變頻能力,輸入cosφ≈l,輸出電流波形好,諧波小,矩陣變頻器是一種直接交一交變換。開關器件為全控器件SCR控制方式為斬控方式。交一交變頻器則采用移相控制SCR實現(xiàn)交流電流與交流電動機之間功率直接變換,可實現(xiàn)能量雙向流動。變頻效率高,但存在輸出工作頻率低的缺點,它與雙PWM性能類似。日本富士2010年已有產(chǎn)品可供,用于高速電梯為主MXT型,屬PG矢量控制,精度模擬量輸入在zui高速時±0.1%,數(shù)字量輸入±0.005.監(jiān)測PG是脈沖編碼器有轉(zhuǎn)矩/速度指令、自整定功能、距離推測。THD<5%、cosφ>0.99損耗降1/3,原有的電介大電容、交流電抗器、濾波器都不要。
(4)采用軟開關控制方式——指逆變器DC/AC變換器以接通在電壓U=0,斷開在電流I=0的狀態(tài)下進行。這樣IGBT功率損耗zui小,理想值為零,結(jié)溫zui低,大大減少工作過程的發(fā)熱量,使散熱器及風量減少到zui小程度,使容量可大大提高。
4.功率模塊即逆變器DC/AC變換使用器件,它是變頻器的重要的組成部分,其模塊的質(zhì)量對變頻器至關重要,其器件的價值要占變頻器總價值的50%左右,所以值得引起制造廠及用戶的關注,是理所當然的。目前低壓或高壓變頻器常用功率模塊有IGBT、IGBT一HV、IGCT、SGCT、IEGT、SiC等。在這個問題上要注意如下:
(1)模塊的封裝型式有單個(中,大功率)或IPM、PIM組合方式。
(2)使用的安全系數(shù),電壓3~5倍的額定電壓,電流3~5倍的額定電流,這樣靜態(tài)工作時器件負擔小,動態(tài)工作時亦有足夠的裕量,確保使用具有較大的安全可靠性,這點在國外的產(chǎn)品中是這樣的,所以主電路的功率模塊,損壞率幾乎為零,然而國內(nèi)的電壓只有2~3倍額定電壓,電流2~3倍額定電流。這時靜態(tài)工作時亦沒事,但動態(tài)工作時,往往因安全系數(shù)偏小,造成器件損壞可能性就高了,約為2~3%,特別是高壓變頻器,電壓高3kV、6kV、10kV電流亦較大,而IGBT采取串、并聯(lián)連接方式,這時必須關心靜態(tài)均壓及動態(tài)均壓的方式,使用電阻、電容器的耐壓、電流、功率值安全系數(shù)過小了,不但引起保護電路器件的損壞,在國內(nèi)IGBT多數(shù)只是封裝,尤其高電壓、大功率的器件,多數(shù)是國外引進的。如美國IR公司(半導體公司、德克薩斯公司等)。日本的東芝、三菱、日立公司等。德國的西門子、西門康。中國的英飛凌公司等。一般大公司的品牌產(chǎn)品,可靠性高、信譽度好、可放心使用。事實確也如此,古人云:“不怕不識貨,只怕貨比貨"的論斷。
5.整流模塊即AC/DC整流用,雖然較簡單,但亦存在上述應該的注意點。
6.微處理器或稱CPU是變頻器的核心器件,其重要性不喻可知,好比是人體的大腦和心臟至關重要。過去國產(chǎn)變頻器多數(shù)選用美國In公司16位的87C196MC為主,另有日本日立HD6433037F、MB90F462、MB6475328F10東芝的等。德國相對較少些。近幾年一般不用IC芯片,ASIC而改用信號微處理器,一則貨源多,二則價位低,三則性能更好,四則是32位的其抗干擾能力更強,傳輸速度更快,實時性好,信息量更大,例美國德克薩斯公司的TMS320F206芯片等,這也是評判變頻器質(zhì)量的重要指標之一,是當之無愧的事。
7.在交一直一交變頻器主電路中,濾波電容器亦是關鍵器件之一,它亦是易損器件之一,正常壽命3~5年。當電容器的容量≤85%時,使用中發(fā)現(xiàn)膨漲、漏液、過溫(外殼發(fā)黃)時,必須更換,否則影響使用,表現(xiàn)直流電壓變小,不穩(wěn)定,帶負載后輸出力矩變小,不穩(wěn)定,這都與電容器質(zhì)量有關,過去多數(shù)制造廠采用德國或日立的電介電容器,但價格較貴,現(xiàn)選用中國南通海立牌質(zhì)量不錯,價位適中,是中日合資生產(chǎn)的,頗受歡迎。
8.制造的工藝性
相同的電路結(jié)構(gòu),相同的元器件質(zhì)量。由于制造工藝性不到位,亦要影響產(chǎn)品質(zhì)量,表現(xiàn)為故障多,特別是高壓、大電流、大功率的變頻器,工藝性亦是很重要的表現(xiàn)如下:
(1)相間、對地的安全距離。
(2)銅排比鋁排好,鋁易氧化,導電率小,易發(fā)熱過溫,結(jié)點接觸不良。
(3)連接螺栓要用發(fā)藍或鍍鋅的防氧化。
(4)大電流的螺栓要用力矩扳手,按規(guī)定扭矩緊固,必要時連接處貼溫度測試片,以測量實際溫度,預防松動,定期檢查。
(5)大電流的銅牌或鋁排采用雙疊形結(jié)構(gòu),以減少分布電感量,對減少雜散損耗,穩(wěn)定工作參數(shù)都有利的。國外不少廠商已采用。
(6)散熱器、通風機要定期除塵、通風道的分布合理性與否?!?/p>
(7)插接件國外都選用涂銀或涂金的。而國內(nèi)往往是涂鋅或純銅的,這樣容易氧化,尤其在濕熱、高溫使用環(huán)境中更應注意的,主電路的接線端子亦要注意的。
9.印刷板PCB的質(zhì)量
印刷板亦是重要質(zhì)量的一部分,目前多數(shù)的廠商都采用貼片元件SMT組裝、波峰焊接、個別的還有分離元件手工焊接的。使用中印刷板的孔化空尤為重要,否則易造成使用中,因溫度升高,孔化空接觸不良,以致正反面空洞間、中間斷裂亦有發(fā)生。印刷板要選用環(huán)氧樹脂的或ABS工程塑料的基板,線條要光滑、粗細勻稱、邊緣無毛刺,要經(jīng)鎳融處理,表面光亮平整,印刷板二面要噴涂一層防潮涂液,特別濕熱的環(huán)境中應要有防潮處理,通風機入口處要干燥處理的。國內(nèi)一般都是雙面板,國外有三層、甚至四層板的。