化工儀器網(wǎng)
詳細(xì)介紹
西門子4千瓦變頻器
 | 6SE6420-2UD24-0BA1 MICROMASTER 420 無(wú)濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉(zhuǎn)矩 4kW 過(guò)載 150% 用于 60S 二次矩 4kW 202x 149x 172（高x寬x深） 防護(hù)等級(jí) IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無(wú) AOP/BOP |
西門子正在升級(jí)其中央遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù),，以處理大量數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。通過(guò)其通用遠(yuǎn)程服務(wù)平臺(tái)（cRSP）,，西門子服務(wù)約25萬(wàn)個(gè)客戶設(shè)備和系統(tǒng),，包括大型工業(yè)電機(jī),、城市交通管理用計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)（CT）和樓宇管理系統(tǒng),。據(jù)專家介紹,，到2020年互聯(lián)系統(tǒng)的數(shù)量將翻一番，數(shù)據(jù)量預(yù)計(jì)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),。其中,，很大一部分?jǐn)?shù)據(jù)流量來(lái)源于醫(yī)療設(shè)備,，單這一行業(yè)現(xiàn)在每月的數(shù)據(jù)量就以太字節(jié)計(jì)算，并且預(yù)計(jì)到2020年將增加10倍,。為處理這一海量數(shù)據(jù)，西門子醫(yī)療正與其它業(yè)務(wù)部門的專家以及西門子中央研究院合作,，研發(fā)新一代服務(wù)平臺(tái),。
西門子的通用遠(yuǎn)程服務(wù)平臺(tái)是統(tǒng)一的IT基礎(chǔ)設(shè)施,，包含若干計(jì)算機(jī)中心和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)鏈接,，所有西門子公司正是通過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)化鏈接實(shí)現(xiàn)其維護(hù)服務(wù)。計(jì)算機(jī)中心提供搭載新軟件的設(shè)備,，檢測(cè)并消除故障，還為現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員提供在線支持,。同時(shí),，這些計(jì)算機(jī)中心也能實(shí)施預(yù)防性維護(hù),，即通過(guò)評(píng)估傳感器數(shù)據(jù)及早發(fā)現(xiàn)潛在故障，包括某些特定部件的故障,。海量數(shù)據(jù)智能評(píng)估新技術(shù)的應(yīng)用使這一服務(wù)范圍大大拓展,。開發(fā)人員要確保任何部件發(fā)生故障時(shí),，現(xiàn)場(chǎng)都有技術(shù)人員和備件，例如CT掃描儀的球管和醫(yī)療設(shè)備中的計(jì)算機(jī),。
傳輸容量的擴(kuò)展使基于視頻的新協(xié)作形式成為可能。現(xiàn)在,，專家一般通過(guò)音頻連接或取代控制設(shè)備為客戶或現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員提供支持,；而在未來(lái),，專家支持將通過(guò)視頻來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而,，在醫(yī)院這樣的地方建立在線視頻連接可能非常具有挑戰(zhàn),。這些地方通常沒(méi)有無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN），很多治療區(qū)屏蔽了電磁輻射,，而且數(shù)據(jù)保護(hù)要求十分嚴(yán)格。但是,，西門子已研發(fā)出安全連接方式，能夠讓客戶與外部專家在線合作,。
該新服務(wù)平臺(tái)將啟用全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),，預(yù)計(jì)于2016年推出初始版本。這一全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將允許大量數(shù)據(jù)進(jìn)行更靈活的傳輸,。該技術(shù)還考慮到了有些國(guó)家關(guān)于不允許某些數(shù)據(jù)（主要是醫(yī)療數(shù)據(jù)）流出本國(guó)并要求該類數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在國(guó)家服務(wù)器上的管理規(guī)定。此外,，對(duì)于所記錄數(shù)據(jù)的處理在未來(lái)將更具選擇性,。舉例而言,，敏感信息將通過(guò)高度安全的網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行傳輸，而非關(guān)鍵數(shù)據(jù)將轉(zhuǎn)向云服務(wù),。
1引言
風(fēng)機(jī)是工礦企業(yè)的主要?jiǎng)恿υO(shè)備,，據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì),，全國(guó)風(fēng)機(jī)，水泵電動(dòng)機(jī)裝機(jī)容量約35000MW,，耗電量約占全國(guó)電力耗電量的40% 左右,。目前,，風(fēng)機(jī)和水泵運(yùn)行中還有很大的節(jié)能潛力。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行中應(yīng)用變頻器調(diào)速,，其節(jié)電率一般可在20%~60%,，投資回收期為1~3 年，不僅節(jié)電效果顯著,，而且能滿足生產(chǎn)工藝的要求,，保產(chǎn)品質(zhì)量,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著,。
風(fēng)機(jī)在鍋爐中也是重要設(shè)備，工業(yè)鍋爐根據(jù)采用的燃料不同,，通常分為燃煤,，燃油和燃?xì)馊N,。這三種鍋爐的控制系統(tǒng)基本相同,，只是燃料量的調(diào)節(jié)手段有所區(qū)別。變頻器在控制系統(tǒng)中可以調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量,，引風(fēng)機(jī)的引風(fēng)量和燃料的進(jìn)給量，即實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐的精確控制,，又達(dá)到了節(jié)電和節(jié)省燃料的目的,。
2西門子新一代變頻器G150 的特點(diǎn)
G150 是西門子新一代變頻器SINAMICS 家族中的一員,，它不僅繼承了Master Drive 的特點(diǎn)，而且具有自身的優(yōu)點(diǎn),。G150 是柜體式單傳動(dòng)的變頻器,，功率范圍75KW~2700KW,，進(jìn)線電壓分為380V~480V,，500V~600V，660V~690V 三個(gè)電壓等級(jí),，控制方式為無(wú)速度傳感器的矢量控制 (sensorless vector control) 和矢量控制,。無(wú)速度傳感器的矢量控制是矢量控制的一種，只是沒(méi)有速度傳感器,，通過(guò)電機(jī)模型的計(jì)算來(lái)估測(cè)電動(dòng)機(jī)的速度反饋值。無(wú)速度傳感器的矢量控制的控制精度和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能不如帶速度閉環(huán)的矢量控制，但也有系統(tǒng)簡(jiǎn)單,，無(wú)需維護(hù)速度傳感器,，價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn),，尤其適用于風(fēng)機(jī)泵類電機(jī),。
傳統(tǒng)的V/f 控制也無(wú)需速度傳感器,，但對(duì)于大功率的風(fēng)機(jī)泵類電機(jī),，如用V/f 控制無(wú)電流環(huán)控制,，容易引起電流的波動(dòng),。無(wú)速度傳感器的矢量控制,，不僅有速度閉環(huán)而且有電流閉環(huán), 電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電流更穩(wěn)定。
G150 具有豐富的客戶端子,，包括8 個(gè)數(shù)字量輸入(DI)，4 個(gè)雙向輸入/輸出(DI/DO),，2 點(diǎn)繼電器輸出(DO),，2 個(gè)模擬差分輸入(AI),，2 個(gè)模擬輸出(AO)，1 個(gè)KTY84 溫度傳感器或PTC 敏電阻,，±10V 輔助電源用于模擬給定輸入，24V 輔助電源用于數(shù)字量輸入,，所有的DI/DO ,，AI/AO 都可以自由編程定義功能,。與MasterDrive 不同，G150 的客戶端子,，不在控制板上,，而是在客戶端子板TM31 上,。當(dāng)有端子損壞時(shí),，只須更換TM31，節(jié)約了維修成本,。
PROFIBUS 接口是G150 的標(biāo)準(zhǔn)配置,，無(wú)需選件,。通過(guò)PROFIBUS 可以將G150 連接到更高層的自動(dòng)化系統(tǒng),。通過(guò)PROFIBUS 可以與調(diào)試軟件Starter 連接，便于調(diào)試和存儲(chǔ)參數(shù),。G150 的程序和參數(shù)存儲(chǔ)于Flashcard 中,，F(xiàn)lashcard 中的數(shù)據(jù)可用Flashcard 適配器讀取，存儲(chǔ)在硬盤中,，或刻成光盤存檔。如有相同功率,，相同功能的設(shè)備,，可將數(shù)據(jù)直接拷貝
到新的Flashcard 中,，不需設(shè)置任何參數(shù).,。另外如舊設(shè)備的參數(shù)被調(diào)亂,，或Flashcard 損壞也可用以上的方法進(jìn)行恢復(fù),。
3系統(tǒng)簡(jiǎn)介
在這個(gè)鍋爐中共有四臺(tái)電機(jī)使用了G150 變頻器，分別控制蒸汽、熱油,、熱煙氣,。熱煙氣由2 臺(tái)315KW 的電機(jī)控制，經(jīng)管道送入主風(fēng)機(jī)，用于干燥木漿。2 臺(tái)315KW 的G150 變頻器分別控制這兩臺(tái)風(fēng)機(jī),，通過(guò)調(diào)節(jié)G150 的輸出頻率,，來(lái)控制風(fēng)機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱煙流量的精確調(diào)控,，不僅滿足了工藝的要求，而且比用擋風(fēng)板調(diào)節(jié)熱煙流量更節(jié)能,。另兩臺(tái)132KW 的電機(jī)分別將蒸汽發(fā)生器中的蒸汽和熱油發(fā)生器中的熱油送入混合室中。蒸汽發(fā)生器中的蒸汽輸出量的調(diào)節(jié)可以控制蒸汽發(fā)生器中的壓力和溫度,，熱油發(fā)生器中的熱油輸出量的調(diào)節(jié)可以控制熱油發(fā)生器的溫度,。G150 也是通過(guò)控制電機(jī)的輸出功率來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽輸出量和熱油輸出量,，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽發(fā)生器的壓力和溫度，熱油發(fā)生器的溫度的控制,。
2 臺(tái)132KW 的電機(jī)參數(shù)和變頻器型號(hào)如下:
132KW 電機(jī)參數(shù):
額定功率: 132KW 額定電壓:400V 額定頻率:50HZ西門子4千瓦變頻器
額定電流: 228A 額定轉(zhuǎn)速:1485 r/min 功率因數(shù):0.88
選用的G150 型號(hào):
6SL3710-1GE32-6CA0-Z
輸入: 380V~480V 294A
輸出: 0~480V 260A
2 臺(tái)315KW 的電機(jī)參數(shù)和變頻器型號(hào)如下:
額定功率: 315KW 額定電壓:400V 額定頻率:50HZ
額定電流: 585A 額定轉(zhuǎn)速:990 r/min 功率因素:0.81
選用的G150 型號(hào):
6SL3710-1GE36-1CA0-Z
輸入: 380V~480V 639A
輸出: 0~480V 605A
2 臺(tái)132KW 電機(jī)用端子控制啟停和模擬量輸入頻率給定,。2 臺(tái)315KW 電機(jī)PROFIBUS 控制,，PLC 使用西門子公司的S7-300。
3.1用端子控制的G150 的端子圖如下:
端子X(jué)520:1 是DI0 用于控制變頻器的啟/停(即ON/OFF),。端子X(jué)542:5,， X542:6 是DO1,，輸出變頻器的故障信號(hào) (DO1 是繼電器輸出),。 端子X(jué)522:1， X522:2 是AO0,， 輸出實(shí)際速度值。端子X(jué)522:4,、 X522:5 是AO1,，輸出實(shí)際電機(jī)電流值,。端子X(jué)521:1，X521:2 是AI0,，作為頻率給定.這些端子的功能是出廠設(shè)定,，無(wú)需修改參數(shù),。
(1) Main Setpoint
(2) ON/OFF command
(3) Analog output actual speed
(4) Analog output motor current
(6) Inverter release
(7) Converter no fault
模擬輸入0(AI0)默認(rèn)是-10V~10V 的電壓輸入，用戶需要4~20mA 的輸入,，所以修改一些參數(shù),。P4056[0]=3,，將模擬輸入0 設(shè)置為4~20mA， 因?yàn)樵撃M輸入波動(dòng)較大,會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性,，所以我加了10mS 的濾波(P4053[0]=10),，從而給定值相對(duì)穩(wěn)定,。這些設(shè)置如用調(diào)試軟件Starter 修改就十分的簡(jiǎn)單、清晰,、明了,。如下圖所示:
1. 選擇模擬輸入的類型
2. 模擬輸入的端子
3. 模擬輸入的自由標(biāo)定
4. 一階濾波
3.2用PROFIBUS 控制G150 系統(tǒng)圖如下:
將X530:1 端子的接線斷開,，G150 就設(shè)置為PROFIBUS 控制。首先要設(shè)置G150 的PROFIBUS 從站地址,，參數(shù)是P0918,，該參數(shù)的設(shè)置必須與Step 7 中硬件組態(tài)的地址*,。
G150 的PROFIBUS 從站地址也可通過(guò)撥碼開關(guān)進(jìn)行設(shè)置。這兩種設(shè)置中撥碼開關(guān)的硬件設(shè)置優(yōu)先,，如撥碼都在OFF 的位置,，則以參數(shù)P0918 的設(shè)置為準(zhǔn)。G150 的GSD 文件在隨機(jī)光盤可找到,，文件名是si018105 .GSD,。G150 與MasterDrive 的PROFIBUS 數(shù)據(jù)定義相似，PZD1 是控制字/狀態(tài)字,，PZD2 是給定值/實(shí)際值.控制字的各位定義如下:
| Bit 0 | ON/OFF |
| Bit 1 | Coast stop(OFF2) |
| Bit 2 | Fast stop(OFF3) |
| Bit 3 | Enable operation |
| Bit 4 | No reset ramp generator |
| Bit 5 | No freeze ramp generator |
| Bit 6 | Enable speed set point |
| Bit 7 | Fault acknowledge |
| Bit 8 | reserved |
| Bit 9 | reserved |
| Bit 10 | Control by PLC |
| Bit 11 | Speed reversal |
| Bit 12 | - |
| Bit 13 | Motorized potentiometer UP |
| Bit 14 | Motorized potentiometer DOWN |
| Bit 15 | - |
4結(jié)束語(yǔ)
該系統(tǒng)用于亞洲創(chuàng)建(河源)木業(yè)有限公司的生產(chǎn)線中,，亞洲創(chuàng)建集團(tuán)致力于中國(guó)強(qiáng)化地板事業(yè)的發(fā)展，成功地塑造了”圣象”,，”MOBIFLOOR” 等強(qiáng)化地板,，河源項(xiàng)目的建設(shè)將打破以往基材長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，成本居高不下的局面,，進(jìn)一步提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。該生產(chǎn)線中的鍋爐系統(tǒng)是由Vyncke 公司做的系統(tǒng)集成,，Vyncke 是一家比利時(shí)公司,，成立于1912 年,，在燃燒工藝，鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中有著豐富的設(shè)計(jì),、制造,、安裝、調(diào)試的經(jīng)驗(yàn),。西門子新一代變頻器G150 在該項(xiàng)目中,以其豐富的系統(tǒng)功能，可靠的產(chǎn)品性能,，精確的控制系統(tǒng),，得到了用戶的*認(rèn)可。
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