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高效工程組態(tài)成就高效自動化
SINAMICS G120變頻器 模塊化設(shè)計，可靈活擴(kuò)展
面向未來的驅(qū)動理念，用戶可以在同一變頻器系統(tǒng)中實現(xiàn)不斷的創(chuàng)新。出眾的維護(hù)和維修友好性。
應(yīng)用：靈活驅(qū)動，適用于各種應(yīng)用完全集成的安全保護(hù)功能，全球首款具有SS1和SLS功能的產(chǎn)品。
基于集成化的安全保護(hù)技術(shù)，設(shè)備運(yùn)行更安全，操作更簡便。
由于集成了安全保護(hù)功能，使具有安全保護(hù)的自動化和驅(qū)動系統(tǒng)的購建費用大大降低。也有效的保證了人機(jī)安全。應(yīng)用：生產(chǎn)機(jī)械（包裝機(jī)、紡織機(jī)），材料運(yùn)輸機(jī)械等。
PROFIBUS和PROFINET總線標(biāo)準(zhǔn)——全球首次將這兩種總線通訊直接集成在變頻器中。
更多節(jié)點，多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，具有更高的性能PROFIBUS和PROFINET的優(yōu)點不見在于它是被眾多用戶廣泛使用的總線，而且表現(xiàn)在其優(yōu)化的工程和組態(tài)結(jié)構(gòu)。它們使成熟的IT技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，并使辦公工具應(yīng)用在工業(yè)控制中。
應(yīng)用：遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)機(jī)線和傳動設(shè)備（例如汽車工業(yè)）。
再生能量回饋能力：該輸出功率范圍內(nèi)全球獨一無二。
節(jié)能，節(jié)省空間，無需制動電阻。采用創(chuàng)新的功率模塊，可實現(xiàn)優(yōu)化的能量回饋。全功率段都能實現(xiàn)換相整流，不產(chǎn)生任何系統(tǒng)干擾。而且所需線電流最小，與常規(guī)變頻器相比，降低到80%。
應(yīng)用：適用于車輛運(yùn)輸、離心機(jī)以及其它具有高慣性矩的生產(chǎn)機(jī)器的驅(qū)動。
采用全新冷卻概念，魯棒性大大增強(qiáng)。
并且發(fā)布一些控制信息來指導(dǎo)現(xiàn)場系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，他們對人機(jī)界面的直觀性和友好性要求較高，人機(jī)界面設(shè)計應(yīng)該考慮以下原則。
1.以用戶為中心的基本設(shè)計原則
在系統(tǒng)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員要抓住用戶的特征，發(fā)現(xiàn)用戶的需求。在系統(tǒng)整個開發(fā)過程中要不斷征求用戶的意見，向用戶咨詢。系統(tǒng)的 設(shè)計決策要結(jié)合用戶的工作和應(yīng)用環(huán)境，必須理解用戶對系統(tǒng)的要求。最好的方法就是讓真實的用戶參與開發(fā)，這樣開發(fā)人員就能正確地了解 用戶的需求和目標(biāo)，系統(tǒng)就會更加成功。
2．順序原則
即按照處理事件順序、訪問查看順序（如由整體到單項，由大到小，由上層到下層等）與控制工藝流程等設(shè)計監(jiān)控管理和人機(jī)對話主界面及 其二級界面。
3．功能原則
即按照對象應(yīng)用環(huán)境及場合具體使用功能要求，各種子系統(tǒng)控制類型、不同管理對象的同一界面并行處理要求和多項對話交互的同時性要求 等，設(shè)計分功能區(qū)分多級菜單、分層提示信息和多項對話欄并舉的窗口等的人機(jī)交互界面，從而使用戶易于分辨和掌握交互界面的使用規(guī)律和 特點，提高其友好性和易操作性。
4．一致性原則
包括色彩的一致，操作區(qū)域一致，文字的一致。即一方面界面顏色、形狀、字體與國家、國際或行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)相一致。另一方面界面顏色、 形狀、字體自成一體，不同設(shè)備及其相同設(shè)計狀態(tài)的顏色應(yīng)保持一致。界面細(xì)節(jié)美工設(shè)計的一致性使運(yùn)行人員看界面時感到舒適，從而不分散 他的注意力。對于新運(yùn)行人員，或緊急情況下處理問題的運(yùn)行人員來說，一致性還能減少他們的操作失誤。
5．頻率原則
即按照管理對象的對話交互頻率高低設(shè)計人機(jī)界面的層次順序和對話窗口萊單的顯示位置等，提高監(jiān)控和訪問對話頻率。
6．重要性原則
即按照管理對象在控制系統(tǒng)中的重要性和全局性水平，設(shè)計人機(jī)界面的主次菜單和對話窗口的位置和突顯性，從而有助于管理人員把握好控 制系統(tǒng)的主次，實施好控制決策的順序，實現(xiàn)最優(yōu)調(diào)度和管理。
7．面向?qū)ο笤瓌t
即按照操作人員的身份特征和工作性質(zhì)，設(shè)計與之相適應(yīng)和友好的人機(jī)界面。根據(jù)其工作需要，宜以彈出式窗口顯示提示、引導(dǎo)和幫助信息 ，從而提高用戶的交互水平和效率。
人機(jī)交互界面，無論是面向現(xiàn)場控制器還是面向上位監(jiān)控管理，兩者是有密切內(nèi)在聯(lián)系的，他們監(jiān)控和管理的現(xiàn)場設(shè)各對象是相同的，因此 許多現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)在他們之間是共享和相互傳遞的。人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計應(yīng)是未來的發(fā)展方向，因為它確實體現(xiàn)了易憧、簡單、實用的基木 原則，充分表達(dá)了以人為本的設(shè)計理念。各種工控組態(tài)軟件和編程工具為制作精美的人機(jī)交互界面提供了強(qiáng)大的支持手段，系統(tǒng)越大越復(fù)雜越 能體現(xiàn)其優(yōu)越性。
人機(jī)界面的設(shè)計過程可分為以下幾個步驟：
3.1 創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型設(shè)計模型主要是考慮軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、總體結(jié)構(gòu)和過程性描述，界面設(shè)計一般只作為附屬品，只有對用戶的情況（包括年齡、性別、心理情況、文化程度、個性、種族背景等）有所了解，才能設(shè)計出有效的用戶界面；根據(jù)終端用戶對未來系統(tǒng)的假想(簡稱系統(tǒng)假想）設(shè)計用戶模型，最終使之與系統(tǒng)實現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象（系統(tǒng)的外部特征）相吻合，用戶才能對系統(tǒng)感到滿意并能有效的使用它；建立用戶模型時要充分考慮系統(tǒng)假想給出的信息，系統(tǒng)映象必須準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的語法和語義信息?？傊?，只有了解用戶、了解任務(wù)才能設(shè)計出好的人機(jī)界面。
3.2 確定為完成此系統(tǒng)功能人和計算機(jī)應(yīng)分別完成的任務(wù)
任務(wù)分析有兩種途徑。一種是從實際出發(fā)，通過對原有處于手工或半手工狀態(tài)下的應(yīng)用系統(tǒng)的剖析，將其映射為在人機(jī)界面上執(zhí)行的一組類似的任務(wù)；另一種是通過研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說明，導(dǎo)出一組與用戶模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調(diào)的用戶任務(wù)。
逐步求精和面向?qū)ο蠓治龅燃夹g(shù)同樣適用于任務(wù)分析。逐步求精技術(shù)可把任務(wù)不斷劃分為子任務(wù)，直至對每個任務(wù)的要求都十分清楚；而采用面向?qū)ο蠓治黾夹g(shù)可識別出與應(yīng)用有關(guān)的所有客觀的對象以及與對象關(guān)聯(lián)的動作。
3.3 考慮界面設(shè)計中的典型問題
設(shè)計任何一個機(jī)界面，一般必須考慮系統(tǒng)響應(yīng)時間、用戶求助機(jī)制、錯誤信息處理和命令方式四個方面。系統(tǒng)響應(yīng)時間過長是交互式系統(tǒng)中用戶抱怨最多的問題，除了響應(yīng)時間的絕對長短外，用戶對不同命令在響應(yīng)時間上的差別亦很在意，若過于懸殊用戶將難以接受；用戶求助機(jī)制宜采用集成式，避免疊加式系統(tǒng)導(dǎo)致用戶求助某項指南而不得不瀏覽大量無關(guān)信息；錯誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準(zhǔn)確的術(shù)語描述，同時還應(yīng)盡可能提供一些有關(guān)錯誤恢復(fù)的建議。此外，顯示出錯信息時，若再輔以聽覺（鈴聲）、視覺（專用顏色）刺激，則效果更佳；命令方式最好是菜單與鍵盤命令并存，供用戶選用。
3.4 借助CASE工具構(gòu)造界面原型，并真正實現(xiàn)設(shè)計模型軟件模型一旦確定，即可構(gòu)造一個軟件原形，此時僅有用戶界面部分，此原形交用戶評審，根據(jù)反饋意見修改后再交給用戶評審，直至與用戶模型和系統(tǒng)假想一致為止。一般可借助于用戶界面工具箱作。
1. 人機(jī)界面產(chǎn)品的定義
連接可編程序控制器（PLC）、變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等）寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備，由硬件和軟件兩部分組成。HMI為英文Human-Machine Interface的縮寫。
2. 人機(jī)界面（HMI）產(chǎn)品的組成及工作原理
人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級不同，處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。HMI軟件一般分為兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如JB－HMI畫面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC機(jī)和HMI 產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運(yùn)行。
3. 人機(jī)界面產(chǎn)品的基本功能及選型指標(biāo)
基本功能：
設(shè)備工作狀態(tài)顯示，如指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等；
數(shù)據(jù)、文字輸入操作，打印輸出；
生產(chǎn)配方存儲，設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄；
簡單的邏輯和數(shù)值運(yùn)算；
可連接多種工業(yè)控制設(shè)備組網(wǎng)。
選型指標(biāo)：
顯示屏尺寸及色彩，分辨率；
HMI的處理器速度性能；
輸入方式：觸摸屏或薄膜鍵盤；
畫面存貯容量，注意廠商標(biāo)注的容量單位是字節(jié)（byte）、還是位（bit）；
通訊口種類及數(shù)量，是否支持打印功能。
4. 人機(jī)界面產(chǎn)品分類
薄膜鍵輸入的HMI，顯示尺寸小于5.7?，畫面組態(tài)軟件免費，屬初級產(chǎn)品。如POP－HMI 小型人機(jī)界面；
觸摸屏輸入的HMI，顯示屏尺寸為5.7?～12.1?，畫面組態(tài)軟件免費，屬中級產(chǎn)品；
基于平板PC計算機(jī)的、多種通訊口的、高性能HMI，顯示尺寸大于10.4?，畫面組態(tài)軟件收費，屬高端產(chǎn)品。
5. 人機(jī)界面的使用方法
明確監(jiān)控任務(wù)要求，選擇適合的HMI產(chǎn)品；
在PC機(jī)上用畫面組態(tài)軟件編輯“工程文件”；
測試并保存已編輯好的“工程文件” ；
PC機(jī)連接HMI硬件，下載“工程文件”到HMI中；
連接HMI和工業(yè)控制器（如PLC、儀表等），實現(xiàn)人機(jī)交互。
通過外部散熱片冷卻功率模塊，散熱效率高。
功率部分的散熱全部由外部散熱片來完成，電子部分的冷卻則通過系統(tǒng)對流，這使其可用于更加苛刻的氣候環(huán)境。電子部分增加西門子變頻器 編輯詞條
B 添加義項 ?
西門子變頻器是由德國西門子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的知名變頻器品牌，主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度。變頻器以其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位，據(jù)有關(guān)專業(yè)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計，西門子的高低壓變西門子變頻器以其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位，據(jù)有關(guān)專業(yè)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計，西門子的高低壓變頻器在中國市場上已位居第一。
西門子變頻器在中國市場的使用最早是在鋼鐵行業(yè)，
然而在當(dāng)時電機(jī)調(diào)速還是以直流調(diào)速為主，變頻器的應(yīng)用還是一個新興的市場，但隨著電子元器件的不斷發(fā)展以及控制理論的不斷成熟，變頻調(diào)速已逐步取代了直流調(diào)速，成為驅(qū)動產(chǎn)品的主流，西門子變頻器因其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)在這巨大的中國市場中取得了超規(guī)模的發(fā)展，西門子在中國變頻器市場的成功發(fā)展應(yīng)該說是西門子品牌與技術(shù)的完美結(jié)合。在中國市場上我們能碰到的早期的西門子變頻器主要有電流源的SIMOVERT A,以及電壓源的SIMOVERT P，這些變頻器也主要由于設(shè)備的引進(jìn)而一起進(jìn)入了中國的市場，目前仍有少量的使用，而其后在中國市場大量銷售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西門子變頻器最為成功的一個系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我們常說的6SE70系列。它不僅提供了通用場合使用的AC變頻器，也提供了在造紙，化纖等特殊行業(yè)要求使用的多電機(jī)傳動的直流母線方案。當(dāng)然西門子也推出了在我個人看來技術(shù)上比較失敗然而在市場上卻相當(dāng)成功的ECO變頻器，在技術(shù)上的失敗主要是由于它有太高的故障率，市場上的成功主要是因為它超越了富士變頻器成為中國市場的第一品牌?，F(xiàn)在西門子在中國市場上的主要機(jī)型就是MM420，MM440.6SE70系列。
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高效工程組態(tài)成就高效自動化
西門子變頻器MicroMaster440
西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。
它采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)特性，同時具備超強(qiáng)的過載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場合。創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能有無可比擬的靈活性。
主要特征：
200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；
矢量控制方式，可構(gòu)成閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制；
高過載能力，內(nèi)置制動單元；
三組參數(shù)切換功能?？刂乒δ埽?線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設(shè)定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，節(jié)能控制模式；
標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試軟件；
數(shù)字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；
獨立I/O端子板，方便維護(hù)；
采用BiCo技術(shù)，實現(xiàn)I/O端口自由連接；
內(nèi)置PID控制器，參數(shù)自整定；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊；
具有15個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；
可實現(xiàn)主/從控制及力矩控制方式；
在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能；
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；
有直流制動和復(fù)合制動方式提高制動性能。
保護(hù)功能：
過載能力為200%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間3秒和150%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間60秒；
過電壓、欠電壓保護(hù)；
變頻器、電機(jī)過熱保護(hù)；
接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；
閉鎖電機(jī)保護(hù)，防止失速保護(hù)；
采用PIN編號實現(xiàn)參數(shù)連鎖。
西門子變頻器MicroMaster430
西門子變頻器MicroMaster430是全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器中的風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載專家。功率范圍7.5kW至250kW。它按照專用要求設(shè)計，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)（BiCo）技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性?？刂栖浖梢詫崿F(xiàn)專用功能：多泵切換、手動/自動切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運(yùn)行方式等。
主要特征：
380V-480V±10%，三相，交流，7.5kW-250kW；
風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載專用；
牢固的EMC（電磁兼容性）設(shè)計；
控制信號的快速響應(yīng)；
控制功能：
線性v/f控制，并帶有增強(qiáng)電機(jī)動態(tài)響應(yīng)和控制特性的磁通電流控制（FCC），多點v/f控制；
內(nèi)置PID控制器；
快速電流限制，防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；
數(shù)字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；
具有15個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；
采用BiCo技術(shù)，實現(xiàn)I/O端口自由連接；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊；
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，可選平滑功能；
三組參數(shù)切換功能：電機(jī)數(shù)據(jù)切換，命令數(shù)據(jù)切換；
風(fēng)機(jī)和泵類專用功能：
多泵切換；
旁路功能；
手動/自動切換；
斷帶及缺水檢測 ；
節(jié)能方式；
保護(hù)功能：
過載能力為140%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間3秒和110%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間60秒;
過電壓、欠電壓保護(hù)；
變頻器過溫保護(hù)；
接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；
I2t電動機(jī)過熱保護(hù)；
PTC Y電機(jī)保護(hù)。
西門子變頻器MicroMaster420
西門子變頻器MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術(shù)、強(qiáng)大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。
主要特征：
200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；
380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；
模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有最多的靈活性；
標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)訪問結(jié)構(gòu)，操作方便。
控制功能：
線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設(shè)定v/f控制；
磁通電流控制（FCC），可以改善動態(tài)響應(yīng)特性；
最新的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制；
數(shù)字量輸入3個，模擬量輸入1個，模擬量輸出1個，繼電器輸出1個；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；
具有7個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；
捕捉再起動功能；
在電源消失或故障時具有“自動再起動”功能；
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；
有直流制動和復(fù)合制動方式提高制動性能；
采用BiCo技術(shù)，實現(xiàn)I/O端口自由連接。
保護(hù)功能：
過載能力為150%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間60秒；
過電壓、欠電壓保護(hù)；
變頻器過溫保護(hù)；
接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；
I2t電動機(jī)過熱保護(hù)；
采用PTC通過數(shù)字端接入的電機(jī)過熱保護(hù)；
采用PIN編號實現(xiàn)參數(shù)連鎖；
閉鎖電機(jī)保護(hù)，防止失速保護(hù)。
西門子G120C緊湊型變頻器
SINAMICS G120C緊湊型變頻器，在許多方面為同類變頻器的設(shè)計樹立了典范。包括它緊湊的尺寸，便捷的快速調(diào)試，簡單的面板操作，方便友好的維護(hù)以及豐富的集成功能都將成為新的標(biāo)準(zhǔn)。
SINAMICS G120C是專門為滿足OEM用戶對于高性價比和節(jié)省空間的要求而設(shè)計的變頻器，同時它還具有操作簡單和功能豐富的特點。這個系列的變頻器與同類相比相同的功率具有更小的尺寸，并且它安裝快速，調(diào)試簡便，以及它友好的用戶接線方式和簡單的調(diào)試工具都使它與眾不同。集成眾多功能：安全功能（STO,可通過端子或PROFIsafe激活），多種可選的通用的現(xiàn)場總線接口，以及用于參數(shù)拷貝的存儲卡槽。
SINAMICS G120C 變頻器包含三個不同的尺寸功率范圍從0.55kW到18.5kW。為了提高能效，變頻器集成了矢量控制實現(xiàn)能量的優(yōu)化利用并自動降低了磁通。該系列的變頻器是全集成自動化的組成部分，并且可選PROFIBUS, Modbus RTU,CAN以及USS 等通訊接口。操作控制和調(diào)試可以快速簡單地采用PC機(jī)通過USB接口，或者采用BOP-2（基本操作面板）或IOP（智能操作面板）來實現(xiàn)西門子通用型變頻器的特點
西門子變頻器進(jìn)入中國市場較晚，但是其增長速度最快。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的原因主要有以下幾個方面:
(1) 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
戶的特殊要求。
(2) 強(qiáng)大的通訊功能和全面的配套軟件，是西門子自動化產(chǎn)品的一大特點。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)改造向自動化控制全面推進(jìn)的飛速發(fā)展過程中，尤顯其競爭優(yōu)勢。
(3) 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格
比，雖然價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)點輸出等等)之間建立布爾
代數(shù)式和數(shù)學(xué)關(guān)系式。
(4) MM4新一代變頻器不同于其他變頻器的另一個顯著特點是：他給用戶提供的是一個完全開放的編程平臺，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現(xiàn)盡可能復(fù)雜的控制特性。它的幾十個自由功能塊可以代
替PLC實現(xiàn)一些簡單的編程操作。
(5) 由于價格低廉，變頻器在制造時不得已選用了一些底端的原器件，或者說在選用原器件時考慮的富裕量太小。
比如：耐壓，耐溫，耐電壓、電流沖擊等。因此，在我國使用的實踐中出現(xiàn)問題相對較多，這是令我們感到非常遺
憾的地方。
2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，用紅表棒分別測量變頻器
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。
如果以上測量結(jié)果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。
(1) 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。常見的是由于電源驅(qū)動板有問題，
也有少部分是因為主控板造成的，可以先換一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅(qū)動板部分了。
(2) 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，電源脈動沖
擊造成的。
(3) 有時顯示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4)，敲擊機(jī)殼或動一動面板和主板時而能正常，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)有個別機(jī)器是因為線路板上的阻容元件質(zhì)量問題或焊接不良所致。
(4) 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，一般是因為外圍控制
線路有強(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。
但也有個別問題出在電源板上。
例如:重慶某水泥廠回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動用的一臺MM440-200kW變頻器，由于負(fù)載慣量較大，啟動轉(zhuǎn)距大，設(shè)備啟動時頻率只
能上升到5Hz左右就再也上不去，并且報警[F0001]?？蛻粢蟮浆F(xiàn)場服務(wù)，我當(dāng)時考慮認(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)象是上電顯示[-----]。經(jīng)現(xiàn)場檢查分析，這種故障是因為主控板出問
題造成的，因為用戶在安裝的過程中沒有嚴(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，我申請了維修服務(wù)，SFAE的工程師去現(xiàn)場維修，更換了一塊主控板問題解
決了。
(5) 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)動板有問題，需更換IGBT模塊并仔細(xì)檢查驅(qū)動部分后才能再次上電，不然可能因為驅(qū)動板的問題造成
IGBT模塊再次損壞！這種問題的出現(xiàn)，一般是因為變頻器多次過載或電源電壓波動較大(特別是偏低)使得變頻器脈
動電流過大主控板CPU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:
(6) 有一臺變頻器(MM3-30KW)，在使用的過程中經(jīng)?！盁o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)過較長時間的觀察，發(fā)現(xiàn)上電后主接觸器吸合不正常--有時會掉電，亂跳。
查故障原因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是因為開關(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致使接觸器吸合不正常造成無故停機(jī)。
(7) 還有一臺變頻器(MM4-22KW)，上電顯示正常，一給運(yùn)行信號就出現(xiàn)[P----]或[-----]，經(jīng)過仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)風(fēng)
扇的轉(zhuǎn)速有些不正常，把風(fēng)扇拔掉又會顯示[F0030]，在維修的過程中有時報警較亂，還出現(xiàn)過[F0021\F0001
\A0501]等。在我先給了運(yùn)行信號然后再把風(fēng)扇接上去就不出現(xiàn)[P----]，但是，接上一個風(fēng)扇時，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速是正
常的，輸出三相也正常，第二個風(fēng)扇再接上時風(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，換上一個同樣的電容問題就解決了。
（8）在某鋼鐵廠有一臺75kW的MM440變頻器，安裝好以后開始時運(yùn)行正常，半個多小時后電機(jī)停轉(zhuǎn)，可是變頻器的
運(yùn)轉(zhuǎn)信號并沒有丟失卻仍在保持，面板顯示[A0922]報警信息（變頻器沒有負(fù)載），測量變頻器三相輸出端無電壓
輸出。將變頻器手動停止，再次運(yùn)行又回復(fù)正常。正常時面板顯示的輸出電流是40A-60A。過了二十多分鐘同樣的
故障現(xiàn)象出現(xiàn)，這時面板顯示的輸出電流只有0.6A左右。經(jīng)分析判斷是驅(qū)動板上的電流檢測單元出了問題，更換驅(qū)
動板后問題解決。
總結(jié)以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多，正如我前面在西門子通用變頻器的特點里所說的，
因為一些低端的簡單原器件問題和裝配問題引發(fā)的故障比例較多，如果有圖紙和零件，這些問題便不難解決而且費
用不高，否則解決這些問題還是不容易的。最簡單的辦法就是換整塊的線路板！
結(jié)束語
西門子變頻器的設(shè)計水平同各品牌變頻器相比，功能強(qiáng)大，無可挑剔！如果再能從設(shè)計上就考慮到將來維修的方便
性并在制造選材上提高一下零件的質(zhì)量是最為理想的了。
西門子變頻器整流單元的耐壓是1200V。若能使用耐壓1600V的整流單元，我認(rèn)為會大大提高穩(wěn)定性并降低故障率。西門子變頻器參數(shù)設(shè)置的探討
本文從控制方式的選擇、加減速時間調(diào)整和轉(zhuǎn)動慣量設(shè)置等方面對西門子micromaster 440變頻器的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了簡單的探討。實際上，該變頻器的設(shè)置有幾千個，只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。 引言 近十多年來，隨著大規(guī)模集成電路、計算機(jī)控制技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，特別是矢量控制技術(shù)的應(yīng)用，使得交流變頻調(diào)速技術(shù)逐步具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快動態(tài)響應(yīng)，以及在四象限作可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能，調(diào)速特性可與直流電氣傳動相媲美。在交流調(diào)速技術(shù)中，由于變頻調(diào)速的調(diào)速性能與可靠性等性能在不斷完善，價格也在不斷降低，特別是它的節(jié)電效果明顯，實現(xiàn)交流電機(jī)調(diào)速極為方便，因此，在一切需要速度控制的場合，變頻器以其操作方便、體積小、控制性能高而獲得廣泛的應(yīng)用。變頻器在使用中出現(xiàn)的一些問題，很多情況下都是因為變頻器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。西門子micromaster 440變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個，只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。
1、控制方式選擇 變頻器控制方式的選擇由負(fù)荷的力矩特性所決定，電動機(jī)的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定：
p= t n/ 9550
式中：p--電動機(jī)功率(kw) t--轉(zhuǎn)矩(n·m) n--轉(zhuǎn)速(r/ min) 轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負(fù)載種類大體可分為3種。
(1) 即使速度變化轉(zhuǎn)矩也不大變化的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，此類負(fù)載如傳送帶、起重機(jī)、擠壓機(jī)、壓縮機(jī)等。
(2) 隨著轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負(fù)載。此類負(fù)載如風(fēng)機(jī)、各種液體泵等。
(3) 轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負(fù)載。此類負(fù)載如軋機(jī)、機(jī)床主軸、卷取機(jī)等。
變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數(shù)p1300設(shè)為0，變頻器工作于線性 v/f控制方式，將使調(diào)速時的磁通與勵磁電流基本不變。適用于工作轉(zhuǎn)速不在低頻段的一般恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速對象。 將p1300設(shè)為2，變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式，這種方式適用于風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載。這類負(fù)載的軸功率n近似地與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。其轉(zhuǎn)矩m近似地與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。對于這種負(fù)載，如果變頻器的v/f特性是線性關(guān)系，則低速時電機(jī)的許用轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，從而造成功率因數(shù)和效率的嚴(yán)重下降。為了適應(yīng)這種負(fù)載的需要，使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關(guān)系減小，從而減小電機(jī)的磁通和勵磁電流，使功率因數(shù)保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。 可以進(jìn)一步通過設(shè)置參數(shù)使v/f控制曲線適合負(fù)載特性。將p1312在0至250之間設(shè)置合適的值，具有起動提升功能。將低頻時的輸出電壓相對于線性的v/f曲線作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a(bǔ)償在低頻時定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小的問題。適用于大起動轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對象。 變頻器v/f控制方式驅(qū)動電機(jī)時，在某些頻率段，電機(jī)的電流、轉(zhuǎn)速會發(fā)生振蕩，嚴(yán)重時系統(tǒng)無法運(yùn)行，甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護(hù)，使得電機(jī)不能正常啟動，在電機(jī)輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時更為嚴(yán)重。可以根據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點，在v/f曲線上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點及跳轉(zhuǎn)頻帶寬度，當(dāng)電機(jī)加速時可以自動跳過這些頻率段，保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個不同的跳轉(zhuǎn)點，設(shè)置p1101確定跳轉(zhuǎn)頻帶寬度。 有些負(fù)載在特定的頻率下需要電機(jī)提供特定的轉(zhuǎn)矩，用可編程的v/f控制對應(yīng)設(shè)置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線。設(shè)置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f 特性頻率座標(biāo)，對應(yīng)的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標(biāo)。 參數(shù)p1300設(shè)置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對完善，調(diào)速范圍寬，低速范圍起動力矩高，精度高達(dá)0.01%，響應(yīng)很快，高精度調(diào)速都采用svpwm矢量控制方式。 參數(shù)p1300設(shè)置為22，變頻器工作于矢量轉(zhuǎn)矩控制。這種控制方式是目前國際上最先進(jìn)的控制方式，其他方式是模擬直流電動機(jī)的參數(shù)，進(jìn)行保角變換而進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的，矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動機(jī)參數(shù)進(jìn)行控制，控制簡單，精確度高。
2、快速調(diào)試 在使用變頻器驅(qū)動電機(jī)前，必須進(jìn)行快速調(diào)試。參數(shù)p0010設(shè)為1、p3900設(shè)為1，變頻器進(jìn)行快速調(diào)試，快速調(diào)試完成后，進(jìn)行了必要的電動機(jī)數(shù)據(jù)的計算，并將其它所有的參數(shù)恢復(fù)到它們的缺省設(shè)置值。在矢量或轉(zhuǎn)矩控制方式下，為了正確地實現(xiàn)控制，非常重要的一點是，必須正確地向變頻器輸入電動機(jī)的數(shù)據(jù)，而且，電動機(jī)數(shù)據(jù)的自動檢測參數(shù)p1910必須在電動機(jī)處于常溫時進(jìn)行。當(dāng)使能這一功能 (p1910 =1)時，會產(chǎn)生一個報警信號a0541，給予警告，在接著發(fā)出on 命令時，立即開始電動機(jī)參數(shù)的自動檢測。
3、加減速時間調(diào)整 加速時間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時間，減速時間是指從最大頻率下降到0所需時間。加速時間和減速時間選擇的合理與否對電機(jī)的起動、停止運(yùn)行及調(diào)速系統(tǒng)的響應(yīng)速度都有重大的影響。加速時間設(shè)置的約束是將電流限制在過電流范圍內(nèi)，不應(yīng)使過電流保護(hù)裝置動作。電機(jī)在減速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，變頻器將處于再生發(fā)電制動狀態(tài)。傳動系統(tǒng)中所儲存的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并通過逆變器將電能回饋到直流側(cè)?；仞伒碾娔軐?dǎo)致中間回路的儲能電容器兩端電壓上升。因此，減速時間設(shè)置的約束是防止直流回路電壓過高。加減速時間計算公式為：
加速時間:ta=(jm+jl)n/9.56(tma-tl) 減速時間:tb=(jm+jl)n/9.56(tmb-tl)
式中：jm 一 電機(jī)的慣量 jl - 負(fù)載慣量 n - 額定轉(zhuǎn)速 tma- 電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩 tmb - 電機(jī)制動轉(zhuǎn)矩 tl - 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 加減速時間可根據(jù)公式算出來，也可用簡易試驗方法進(jìn)行設(shè)置。首先，使拖動系統(tǒng)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行(工頻運(yùn)行)，然后切斷電源，使拖動系統(tǒng)處于自由制動狀態(tài)，用秒表計算其轉(zhuǎn)速從額定轉(zhuǎn)速下降到停止所需要的時間。加減速時間可首先按自由制動時間的1/2~1/3進(jìn)行預(yù)置。通過起、停電動機(jī)觀察有無過電流、過電壓報警，調(diào)整加減速時間設(shè)定值，以運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則，重復(fù)操作幾次，便可確定出最佳加減速時間。
4、轉(zhuǎn)動慣量設(shè)置 電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)置往往被忽視，認(rèn)為加減速時間的正確設(shè)置可保證系統(tǒng)正常工作。其實，轉(zhuǎn)動慣量設(shè)置不當(dāng)會使得系統(tǒng)振蕩，調(diào)速精度也會受到影響。轉(zhuǎn)動慣量公式：
j=t/dω/dt 電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的獲得方法一樣，讓變頻器工作頻率在合適的值，5～10hz。分別讓電機(jī)空載和帶載運(yùn)行，讀出參數(shù)r0333額定轉(zhuǎn)矩和r0345電動機(jī)的起動時間，再將變頻器工作頻率換算成對應(yīng)的角速度，代入公式，計算得出電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量。設(shè)置參數(shù)p0341(電動機(jī)的慣量)與參數(shù)p0342(驅(qū)動裝置總慣量 / 電動機(jī)慣量的比值)，這樣變頻器就能更好的調(diào)速。
