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西門子MM420-110/2變頻器
潯之漫 智控技術(shù)有限公司 上海詩慕自動化設(shè)備有限公司
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什么是西門子變頻器？
西門子變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。
2、為什么西門子變頻器的電壓與電流成比例的改變？
圖 1 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試的主要步驟
（ 1 ）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求
a ．被控對象就是受控的機械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程。
b ．控制要求主要指控制的基本方式、應(yīng)完成的動作、自動工作循環(huán)的組成、必要的保護和聯(lián)鎖等。對較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個獨立部分，這種可化繁為簡，有利于編程和調(diào)試。
（ 2 ）確定 I/O 設(shè)備
根據(jù)被控對象對 PLC 控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。
（ 3 ）選擇合適的 PLC 類型
根據(jù)已確定的用戶 I/O 設(shè)備，統(tǒng)計所需的輸入信號和輸出信號的點數(shù)，選擇合適的 PLC 類型，包括機型的選擇、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等。
（ 4 ）分配 I/O 點
分配 PLC 的輸入輸出點，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進行 PLC 程序設(shè)計，同時可進行控制柜或操作臺的設(shè)計和現(xiàn)場施工。
（ 5 ）設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序
變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。這是變頻器修理中變頻器的定義。
變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；在變頻器修理中，按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。
在交流變頻器中使用的非智能控制方式有V/f協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。V/f控制是為了得到理想的轉(zhuǎn)矩-速度特性，基于在改變電源頻率進行調(diào)速的同時，又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的，通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。V/f控制變頻器結(jié)構(gòu)非常簡單，但是這種變頻器采用開環(huán)控制方式，不能達到較高的控制性能，而且，在低頻時，必須進行轉(zhuǎn)矩補償，以改變低頻轉(zhuǎn)矩特性。在變頻器修理中，轉(zhuǎn)差頻率控制是一種直接控制轉(zhuǎn)矩的控制方式，它是在V/f控制的基礎(chǔ)上，按照知道異步電動機的實際轉(zhuǎn)速對應(yīng)的電源頻率，并根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，就可以使電動機具有對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。矢量控制是通過矢量坐標(biāo)電路控制電動機定子電流的大小和相位，以達到對電動機在d、q、0坐標(biāo)軸系中的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流分別進行控制，進而達到控制電動機轉(zhuǎn)矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時間以及零矢量的作用時間，又可以形成各種PWM波，達到各種不同的控制目的。直接轉(zhuǎn)矩控制是利用空間矢量坐標(biāo)的概念，在定子坐標(biāo)系下分析交流電動機的數(shù)學(xué)模型，控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，通過檢測定子電阻來達到觀測定子磁鏈的目的，因此省去了矢量控制等復(fù)雜的變換計算，系統(tǒng)直觀、簡潔，計算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。
a，NCU數(shù)控單元SINUMERIK840D的數(shù)控單元被稱為NCU(NumenricalControlunit)單元:*控制單元,負(fù)責(zé)NC所有的功能,機床的邏輯控制,還有和MMC的通訊它由一個COMCPU板。
所不同的是NCU單元很薄，所有的驅(qū)動模塊均排列在其右側(cè)，b．?dāng)?shù)字驅(qū)動數(shù)字伺服:運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機組成SINUMERIK840D配置的驅(qū)動一般都采用SIMODRIVE611D。
2，設(shè)定給定以及功能參數(shù)后，上電PID輸出保持150S，即輸出為0-A段，150S之后，PID開始參與調(diào)節(jié)，實際中，此時的收卷直徑增大，PID的調(diào)節(jié)作用開始遞減,輸出為A-B段，3，當(dāng)放卷到一定程度之后。
同樣，NCU單元中也集成SINUMERIK840D數(shù)控CPU和SIMATICPLCCPU芯片，包括相應(yīng)的數(shù)控軟件和PLC控制軟件，并且?guī)в蠱PI或Profibus借口，RS232借口，手輪及測量接口，PCMCIA卡插槽等。
德國西門子公司生產(chǎn)的可編程序控制器（plc）系列產(chǎn)品之一。其模塊化結(jié)構(gòu)、易于實現(xiàn)分布式的配置以及性價比高、電磁兼容性強、抗震動沖擊性能好，使其在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中，成為一種既經(jīng)濟又切合實際的解決方案。
· PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式。OB1 是用于循環(huán)處理的組織塊（主程序），它可以調(diào)用別的邏輯塊，或被中斷程序（組織塊）中斷。·在起動完成后，不斷地循環(huán)調(diào)用OB1，在OB1 中可以調(diào)用其它邏輯塊（FB， SFB， FC 或SFC）。·循環(huán)程序處理過程可以被某些事件中斷。·在循環(huán)程序處理過程中，cpu 并不直接訪問I/O模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū)，而是訪問CPU 內(nèi)部的輸入/輸出過程映像區(qū)
西門子 PLC作為當(dāng)前工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的重要部件，對提高工業(yè)生產(chǎn)自動化水平，推動工業(yè)快速發(fā)展具有重要的意義和作用，尤其是西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)。本文對西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的配置策略與應(yīng)用進行了分析探討
縮短及簡化調(diào)試，可靠-更寬的電壓范圍，更好冷卻設(shè)計以及帶涂層的PCB板大大了變頻器在惡劣中的性-保證在以下總線電壓范圍內(nèi)可靠運行:-1AC200V-240V(-10%/+10%)-3AC380V-480V(-15%/+10%)-運行時的溫度可達60°C節(jié)約成本。
所不同的是NCU單元很薄，所有的驅(qū)動模塊均排列在其右側(cè)，b．?dāng)?shù)字驅(qū)動數(shù)字伺服:運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機組成SINUMERIK840D配置的驅(qū)動一般都采用SIMODRIVE611D。
2，既恢復(fù)配合性質(zhì)又恢復(fù)零件形狀和尺寸的修理(1)焊接修復(fù)法金屬焊接是借原子間的擴散和連接作用使分離的金屬焊件牢固地結(jié)合成整體的，根據(jù)焊接設(shè)備由面板給定+PID疊加的,上電PID調(diào)節(jié)保持150S，初值設(shè)置為0。
時間繼電器，由于觸點不良，容易出現(xiàn)故障，PLC用代替大量的中間繼電器和時間繼電器，，MM992-2VD介質(zhì)模塊可用于ScalanceX-300系列中的所有模塊化交換機及ScalanceS627-2M模塊。
由于零件正常磨損或物理化學(xué)變化引起的零件變形，斷裂，蝕損等使零件失效而引起的故障，此類故障也叫做自然故障，1，零件的磨損磨損是零件失效的主要和普遍的形式，2，零件的變形機器在工作中，由于受力的作用，使零件的尺寸和形狀發(fā)生改變的現(xiàn)象叫變形。
則可以直接利用BitBlt函數(shù)調(diào)用到顯示位置，然后在類CLEDDlg的OnTimer函數(shù)中調(diào)用該函數(shù)，以實現(xiàn)文字的顯示，另外，也可以通過設(shè)定不同的響應(yīng)時間間隔來改變文字的速度，漢字顯示屏廣泛應(yīng)用與汽車報站器。
的成就，不懈的追求，確立了在市場的地位，2015年(2014年10月1日至2015年9月30日)，西門子在的總營業(yè)收入達到69.4億歐元，擁有超過32000名員工，西門子已經(jīng)發(fā)展成為社會和經(jīng)濟不可分割的一部分。
可以非常靈活地與相關(guān)選件組合，集成到客戶機柜中或直接集成到機器設(shè)備內(nèi)，通過豐富的電氣選件實現(xiàn)傳動的，從而客戶的特定要求，配置和調(diào)試工作也因預(yù)定義的接口和參數(shù)而被大大簡化，特點:，采用了半導(dǎo)體的IGBT和革新的冷卻。
隨著收卷的進行，線速度會隨收卷的材料直徑增大而遞增，而線速度太快時加工得不到保障，因此用PID控制，到40HZ之后恒定加工速度，當(dāng)放卷到一定時候，再轉(zhuǎn)入10HZ慢速運行，待加工完之后，停機，如圖:其中:0-A段:加速運行150S,A-B段:PID恒線速度控制,B-C段:低速10HZ運行,給定采用疊加。
一、模電和數(shù)電的區(qū)別
很多剛進入電子行業(yè)，自動化行業(yè)的人士對模似電子電路和數(shù)字電子電路存在一些疑惑，由其是剛進這行的人更是不明了，當(dāng)然在接觸變頻器維修與維護時肯定要熟悉。
所謂模似電子電路實際是相對數(shù)字電子電路而言。
模電：一般指頻率在百兆HZ以下，電壓在數(shù)十伏以內(nèi)的模似信號以及對此信號的分析/處理及相關(guān)器件的運用。百兆HZ以上的信號屬于高頻電子電路范疇。百伏以上的信號屬于強電或高壓電范疇。
數(shù)電：一般指通過數(shù)字邏輯和計算去分析、處理信號，數(shù)字邏輯電路的構(gòu)成以及運用。
數(shù)電的輸入和輸出端一般由模電組成，構(gòu)成數(shù)電的基本邏輯元素就是模電中三級管飽和特性和截止特性。
由于數(shù)電可大規(guī)模集成，可進行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，對溫度、干擾、老化等參數(shù)不敏感，因此是今后的發(fā)展方向。但現(xiàn)實世界中信息都是模似信息（光線、無線電、熱、冷等），模電是不可能淘汰的，但就一個系統(tǒng)而言模電部分可能會減少。理想構(gòu)成為：模似輸入——AD采樣（數(shù)字化）——數(shù)字處理——DA轉(zhuǎn)換——模似輸出。
二、運放與比較器區(qū)別
運算放大器與比較器在變頻器主控板的控電路中比較常見，它的作用也不用我去形容了，做這行的都比我清楚。
1、 運放可以連接成為比較輸出，比較器就是比較。那么市面上為何單獨出售兩種產(chǎn)品，他們有相同和不同之處是什么呢？
2、 比較器輸出一般是OC便于電平轉(zhuǎn)換；比較器沒有頻補，SLEW RATE比同級運放大，但接成放大器易自激。
比較器的開環(huán)增益比一般放大器高很多，因此比較器正負(fù)端小的差異就引起輸出端變化。
3、 頻響是一方面，另處運放當(dāng)比較器時輸出不穩(wěn)定，不一定能滿足后級邏輯電路的要求。
4、 比較器為集電極開路輸出，容易輸出TTL電平，而運放有飽和壓降，使用不便。
關(guān)于運算放大器與比較器的區(qū)別可分為以下幾點：
1、 比較器的翻轉(zhuǎn)速度快，大約在NS數(shù)量級，而運放翻轉(zhuǎn)速度一般為US數(shù)量級（特殊高速運放除外）
2、 運放可以輸入負(fù)反饋電路，而比較器不能使用負(fù)反饋，雖然比較器也有同相和反相兩個輸入端，便因為其內(nèi)部沒有相位補償電路，如果輸入負(fù)反饋，電路不能穩(wěn)定工作，內(nèi)部無相位補償電路，這也是比較器比運放速度快的原因。
3、 運放輸入初級一般采用推挽電路，雙極性輸出，而多數(shù)比較器輸出極為集電級開路結(jié)構(gòu)，所以需要上拉電阻，單極性輸出，容易和數(shù)字電路連接。
三、肖特基二極管和快恢復(fù)二極管又什么區(qū)別
根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計出梯形圖即編程。這一步是整個應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的核心工作，也是比較困難的一步，要設(shè)計好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時還要有一定的電氣設(shè)計的實踐經(jīng)驗。
（ 6 ）將程序輸入 PLC
當(dāng)使用簡易編程器將程序輸入 PLC 時，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計算機上編程時，可通過上下位機的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。
（ 7 ）進行軟件測試
程序輸入 PLC 后，應(yīng)*行測試工作。因為在程序設(shè)計過程中，難免會有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場設(shè)備上去之前，必需進行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。，起動電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動 時，起動電流為6~7倍，因此，將產(chǎn)生機械電氣上的沖擊。采用西門子變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動轉(zhuǎn) 矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩；對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強功能的西門子變頻器，起動轉(zhuǎn)矩為*以上，可以帶全負(fù)載起動。
5、裝設(shè)西門子變頻器時安裝方向是否有限制。
西門子變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的，上下的關(guān)系對通風(fēng)也是重要的，因此，對于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位，盡可能垂直安裝。
6、不采用軟起動，將電機直接投入到某固定頻率的西門子變頻器時是否可以？
在很低的頻率下是可以的，但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大的起動電流（6~7倍額定電流），由于西門子變頻器切斷過電流，電機不能起動。
7、西門子變頻器可以傳動齒輪電機嗎？
根據(jù)減速機的結(jié)構(gòu)和潤滑方式不同，需要注意若干問題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通常可考慮70~80Hz為大極限，采用油潤滑時，在低速下連續(xù)運轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。
8、西門子變頻器能用來驅(qū)動單相電機嗎？可以使用單相電源嗎？
單相電機基本上不能用。對于調(diào)速器開關(guān)起動式的單相電機，在工作點以下的調(diào)速范圍時將燒毀輔助繞組；對于電容起動或電容運轉(zhuǎn)方式的，將誘發(fā)電容器爆炸。西門子變頻器的電源通常為3相，但對于小容量的，也有用單相電源運轉(zhuǎn)的機種。
9、西門子變頻器本身消耗的功率有多少？
它與西門子變頻器的機種、運行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān)，但要回答很困難。不過在60Hz以下的西門子變頻器效率大約為94%~96%，據(jù)此可推算損耗，但內(nèi)藏再生制動式（FR-K）西門子變頻器，如果把制動時的損耗也考慮進去，功率消耗將變大，對于操作盤設(shè)計等必須注意。
10、為什么不能在6~60Hz全區(qū)域連續(xù)運轉(zhuǎn)使用？
一般電機利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進行冷卻，若速度降低則冷卻效果下降，因而不能承受與高速運轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱，必須降低在低速下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，或采用容量大的西門子變頻器與電機組合，或采用電機。
11、西門子變頻器的壽命有多久？
西門子變頻器雖為靜止裝置，但也有像濾波電容器、冷卻風(fēng)扇那樣的消耗器件，如果對它們進行定期的維護，可望有10年以上的壽命。
12、西門子變頻器內(nèi)藏有冷卻風(fēng)扇，風(fēng)的方向如何？風(fēng)扇若是壞了會怎樣？
對于小容量也有無冷卻風(fēng)扇的機種。有風(fēng)扇的機種，風(fēng)的方向是從下向上，所以裝設(shè)西門子變頻器的地方，上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機械器材。還有，西門子變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風(fēng)扇發(fā)生故障時，由電扇停止檢測或冷卻風(fēng)扇上的過熱檢測進行保護
13、關(guān)于散熱的問題
如果要正確的使用西門子變頻器，必須認(rèn)真地考慮散熱的問題。西門子變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度，西門子變頻器使用壽命減半。在西門子變頻器工作時，流過西門子變頻器的電流是很大的，西門子變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的，不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響。