產(chǎn)品簡介
SIEMENS 可編程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200,、s71200,、S7300、S7400,、ET200
2,、 邏輯控制模塊 LOGO!230RC,、230RCO,、230RCL、24RC,、24RCL等
DC 1.3A,、2.5A,、3A,、5A、10A,、20A,、40A西門子6ES7313-6BG
詳細(xì)介紹
西門子變頻器是由德國西門子公司研發(fā)、生產(chǎn),、銷售的變頻器品牌,,主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度。并以其穩(wěn)定的性能,、豐富的組合功能,、高性能的矢量控制技術(shù)、低速高轉(zhuǎn)矩輸出,、良好的動態(tài)特性,、*的過載能力、創(chuàng)新的BiCo(內(nèi)部功能互聯(lián))功能以及*的靈活性,,在變頻器市場占據(jù)著重要的地位,。
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一。
西門子變頻器在中國市場的使用早是在鋼鐵行業(yè),,
西門子變頻器(圖1)
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*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,以及西門子變頻器較為成功的一個系列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?,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,。
參數(shù)設(shè)置
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變頻器的設(shè)定參數(shù)多,,每個參數(shù)均有一定的選擇范圍,
西門子變頻器(圖2)
使用中常常遇到因個別參數(shù)設(shè)置不當(dāng),,導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象,。
控制方式:即速度控制、轉(zhuǎn)距控制,、PID控制或其他方式,。采取控制方式后,一般要根據(jù)控制精度,,需要進(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)辨識,。
低運(yùn)行頻率:即電機(jī)運(yùn)行的小轉(zhuǎn)速,電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時,,其散熱性能很差,,電機(jī)長時間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下,會導(dǎo)致電機(jī)燒毀,。而且低速時,,其電纜中的電流也會增大,也會導(dǎo)致電纜發(fā)熱,。
運(yùn)行頻率:一般的變頻器大頻率到60Hz,,有的甚至到400 Hz,高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn),,這對普通電機(jī)來說,,其軸承不能長時間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行,電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力,。
載波頻率:載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大,,這和電纜的長度,,電機(jī)發(fā)熱,電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的,。
電機(jī)參數(shù):變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率,、電流、電壓,、轉(zhuǎn)速,、大頻率,這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到,。
跳頻:在某個頻率點上,,有可能會發(fā)生共振現(xiàn)象,特別在整個裝置比較高時,;在控制壓縮機(jī)時,,要避免壓縮機(jī)的喘振點。
控制參數(shù)
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變頻器日常使用中出現(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]
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[2]。
(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,??梢愿鶕?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上進(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,精確度高常見型號
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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*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*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,。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。
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,。控制軟件可以實現(xiàn)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,;
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)
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由于西門子變頻器在中國市場的一個龐大的銷售量,,在使用中必然會碰到許多問題,以下就西門子變頻器的一些常見故障在這里說明:
西門子變頻器應(yīng)該是進(jìn)入中國市場較早的一個品牌,,
西門子變頻器(圖4)
所以有些老的產(chǎn)品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用戶在使用,。對于MICRO MASTER系列變頻器較常見的故障就是通電無顯示,該系列變頻器的開關(guān)電源采用了一塊UC2842芯片作為波形發(fā)生器,,該芯片的損壞會導(dǎo)致開關(guān)電源無法工作,從而也無法正常顯示,,此外該芯片的工作電源不正常也會使得開關(guān)電源無法正常工作,。對于MIDI MASTER系列變頻器較常見的故障主要有驅(qū)動電路的損壞,以及IGBT模塊的損壞,,MIDI MASTER的驅(qū)動電路是由一對對管去驅(qū)動IGBT模塊的,,而這對管也是容易損壞的元器件,,損壞原因常由于IGBT模塊的損壞,而導(dǎo)致高壓大電流竄入驅(qū)動回路,,導(dǎo)致驅(qū)動電路的元器件損壞,。
對于6SE70系列變頻器,由于質(zhì)量較好,,故障率明顯降低,,經(jīng)常會碰到的故障現(xiàn)象有(直流電壓低),由于是直接通過電阻降壓來取得采樣信號,,所以故障F008的出現(xiàn)主要是由于采樣電阻的損壞而導(dǎo)致的,。此外,還會碰到F025,、F026,、F027關(guān)于輸入相缺失的報警,故障原因一是由于6SE70系列本身帶有輸入相檢測功能,,輸入檢測電路的損壞會導(dǎo)致輸入缺相報警,,如排除此故障原因,報警信號還不能消除,,那故障很有可能就是CU板的損壞了,。此外F011(過電流)故障也是一個常見的故障,電流傳感器的損壞是引起此故障的原因之一,,此外,,在維修中經(jīng)常會碰到驅(qū)動電路和開關(guān)電源上的一些貼片的濾波電容的損壞也會引起F011報警,要特別注意由于這種原因而引起的故障報警,。
對于ECO的變頻器,,碰到多的就是電源板的燒壞以及功率模塊的損壞,引起的原因也主要是由于強(qiáng)電側(cè)(功率模塊)與弱電側(cè)(驅(qū)動電路)沒有隔離電路,,導(dǎo)致強(qiáng)電進(jìn)入了控制電路,,引起驅(qū)動電路及開關(guān)電源大面積燒壞,此外預(yù)充電回路損壞也是常見故障(30KW以上),,由于限流回路設(shè)計在交流輸入側(cè),,只要有三相交流電源任意一路送電時有時序上的超前和滯后,都有可能引起自身一路或其余兩路充電時電流過大,,而使得限流電阻和切入繼電器燒毀,。F231故障也是ECO變頻器的一種常見故障,引起原因就是因為采樣電阻的損壞,。
西門子變頻器故障分析及處理方法:
一般來說,,當(dāng)遇到西門子變頻器故障時,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(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,。
如果以上測量西門子變頻器故障結(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,。
2,、選擇變頻器時應(yīng)以實際電動機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù),電動機(jī)的額定功率只能作為參考,。另外,,應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波,會使電動機(jī)的功率因數(shù)和效率變差,。因此,,用變頻器給電動機(jī)供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較,電動機(jī)的電流會增加10%而溫升會增加20%左右,。所以在選擇電動機(jī)和變頻器時應(yīng)考慮到這種情況,,適當(dāng)留有余量,以防止溫升過高,,影響電動機(jī)的使用壽命,。
3、變頻器若要長電纜運(yùn)行時,,此時應(yīng)該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,,避免變頻器出力不夠。所以變頻器應(yīng)放大一,、兩擋選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器,。
4、當(dāng)變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電動機(jī)時,,一定要考慮變頻器到電動機(jī)的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內(nèi),。如果超過規(guī)定值,要放大兩擋來選擇變頻器,,另外在此種情況下,,變頻器的控制方式只能為v/f控制方式,并且變頻器無法實現(xiàn)電動機(jī)的過流,、過載保護(hù),,此時,需在每臺電動機(jī)側(cè)加熔斷器來實現(xiàn)保護(hù),。
5,、對于一些特殊的應(yīng)用場合,如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率,、高海拔等,,此時會引起變頻器的降容,變頻器需放大一擋選擇,。
6,、使用變頻器控制高速電動機(jī)時,由于高速電動機(jī)的電抗小,,會產(chǎn)生較多的高次諧波,。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此,,選擇用于高速電動機(jī)的變頻器時,,應(yīng)比普通電動機(jī)的變頻器稍大一些。
7,、變頻器用于變極電動機(jī)時,,應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量,使其大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下,。另外,,在運(yùn)行中進(jìn)行極數(shù)轉(zhuǎn)換時,應(yīng)先停止電動機(jī)工作,,否則,,會造成電動機(jī)空轉(zhuǎn),惡劣時會造成變頻器損壞。
8,、驅(qū)動防爆電動機(jī)時,,變頻器沒有防爆構(gòu)造,應(yīng)將變頻器設(shè)置在危險場所之外,。
9,、使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機(jī)時,使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的制約,。潤滑油潤滑時,,在低速范圍內(nèi)沒有限制;在超過額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi),,有可能發(fā)生潤滑油用光的危險,。因此,不要超過
10,、變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)時,,大多是利用已有的電動機(jī)。繞線電動機(jī)與普通的鼠籠電動機(jī)相比,,繞線電動機(jī)繞組的阻抗小,。因此,,容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象,所以應(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器,。一般繞線電動機(jī)多用于飛輪力矩gd2較大的場合,,在設(shè)定加減速時間時應(yīng)多注意。
常見問題
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1,、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?
異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的,,在額定頻率下,,如果電壓一定而只降低頻率,那么磁通就過大,,磁回路飽和,,嚴(yán)重時將燒毀 電機(jī)。因此,,頻率與電壓要成比例地改變,,即改變頻率的同時控制西門子變頻器輸出電壓,使電動機(jī)的磁通保持一定,,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生,。這種控制方式多用于 風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能型西門子變頻器,。
3,、西門子變頻器制動的有關(guān)問題
制動的概念:指電能從電機(jī)側(cè)流到西門子變頻器側(cè)(或供電電源側(cè)),這時電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速,,負(fù)載的能量分為動能和勢能. 動能(由速度和重量確定其大?。╇S著物體的運(yùn)動而累積。當(dāng)動能減為零時,,該事物就處在停止?fàn)顟B(tài),。機(jī)械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。對于西門子變頻器,,如果輸出頻率降低,,電機(jī)轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時會產(chǎn)生制動過程. 由制動產(chǎn)生的功率將返回到西門子變頻器側(cè),。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗,。在用于提升類負(fù)載,在下降時, 能量(勢能)也要返回到西門子變頻器(或電源)側(cè),進(jìn)行制動.這種操作方法被稱作“再生制動”,而該方法可應(yīng)用于西門子變頻器制動,。在減速期間,,產(chǎn)生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉,,而是把能量返回送到西門子變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法”。在實際中,,這種應(yīng)用需要“能量回饋單元”選件,。
4、采用西門子變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時,,電機(jī)的起動電流,、起動轉(zhuǎn)矩怎樣?
采用西門子變頻器運(yùn)轉(zhuǎn),,隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓,,起動電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)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(jī)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(qiáng)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(jī)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(jī)不能起動,。
7,、西門子變頻器可以傳動齒輪電機(jī)嗎,?
根據(jù)減速機(jī)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??煽紤]70~80Hz為大極限,,采用油潤滑時,,在低速下連續(xù)運(yùn)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(jī)嗎?可以使用單相電源嗎,?
單相電機(jī)基本上不能用,。對于調(diào)速器開關(guān)起動式的單相電機(jī),,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(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)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(jī)種,、運(yùn)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(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)使用?
一般電機(jī)利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進(jìn)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(yùn)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(jī)組合,,或采用電機(jī)。
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(jìn)行定期的維護(hù),,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(jī)種,。有風(fēng)扇的機(jī)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(jī)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(jìn)行保護(hù)
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,。
保養(yǎng)
編輯
變頻器在長時間的存放過程中,,儲存環(huán)境可能對變頻器本身產(chǎn)生許多不利的影響,對于潮濕,、溫度,、微塵及腐蝕性氣體等都有一定的要求,在確保其環(huán)境符合要求的前提下,,還有必要對變頻器進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng),。
1.西門子變頻器,保養(yǎng)維護(hù),,電容充電 1.外觀檢查 對*存放的變頻器,,檢查時要
注意變頻器的外觀是否有變化,,如:外觀有無變形,有無磕碰痕跡;有無液體滲出和物件脫落;有無動物,、昆蟲,、浮游物等人駐,以及其他異常的變化,。,。
2.檢查風(fēng)機(jī)的靈
用細(xì)的木棍或其他較軟的物體撥動風(fēng)葉,手感應(yīng)該流暢,,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活,,不能有卡澀的現(xiàn)象,觀察風(fēng)機(jī)是否有液體滲出或潤滑油的痕跡,。
3.電氣性能檢查
*存放的變頻器,,由于環(huán)境的影響和變頻器器件的使用期限,必須定期對變頻器進(jìn)行電氣性能的檢查及保養(yǎng),。具體方法如下:
使用萬用表檢測整流部分的整流橋特性,,使用萬用表的歐姆擋X100,紅表筆接變頻器的“P”端,,用黑表筆分別接輸人“R”“S”“T”,,表針擺動應(yīng)在2/3處,超過2/3或低于l/2均視異常,,將黑紅表筆交換重新測量,表針不能擺動,,如出現(xiàn)擺動則為異常,。使用萬用表的歐姆擋X100,紅表筆接變頻器的“N”端,,用黑表筆分別接輸入“R”“S”“T”,,表針擺動應(yīng)在2/3處,超過2/3或低于1/2均視異常,,將黑紅表筆交換重新測量,,表針不能擺動,否則為異常,。
用同樣的方法檢查逆變部分,,將“R”“S”“T”換為“U”“V”“W”,因為逆變的IGBT的源極和漏極之間在關(guān)閉狀態(tài)下同樣有整流橋特性,。
絕緣測試,。對于輸人輸出端和地(外殼)進(jìn)行高壓絕緣檢測,使用500v搖表的黑表端接變頻器的接地標(biāo)識,。紅端分別接“R”“S”“T”“U”“V”“W”,,均速搖動搖表,,測量絕緣電阻應(yīng)在SM以上。
電容器的檢測,。主回路主要由三相或單相整流橋,、平滑電容、濾波電容,、IPM逆變橋,、限流電阻、接觸器等元器件組成,。其中對變頻器壽命較有影響的是平滑鋁電解電容器,,它的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內(nèi)部溫度所決定。在主回路設(shè)計時已經(jīng)根據(jù)電源電壓選定了電容器的型號,,所以內(nèi)部的溫度對電解電容器[優(yōu)論論文]的壽命起決定作用,。
電解電容器相對溫度的劣化特性直接影響到變頻器的壽命。
一般每上升10℃變頻器的壽命減半,,這是因為電解電容器內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)隨著溫度的升高導(dǎo)致劣化速度加快,。劣化速度與材料溫度的關(guān)系遵循阿列里烏斯理論(電解液理論)。電解電容器的內(nèi)部溫度實際上是電容器周圍環(huán)境溫度與脈動電流造成的溫度之和,。因此,,我們應(yīng)該在安裝時考慮適合的環(huán)境溫度,在電容器劣化過程中,,會出現(xiàn)靜電容量減小,,漏電流增大,等價電阻值增大,,tgδ值增大等現(xiàn)象,。維護(hù)保養(yǎng)時通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況,當(dāng)靜電容量低于初期值的80%,,絕緣阻抗在5MΩ以下時應(yīng)考慮更換電解電容器,。對于儲存不超過5年的電容器我們應(yīng)該定期充電以進(jìn)行維護(hù),每隔半年到一年充電一次,,方法具體如下:
首先準(zhǔn)備功率不小于5KW的三相調(diào)壓器將調(diào)壓器的輸人端接人有短路過流保護(hù)的三相電源,,三相電源每相必須有10A的交流電流表作為指示。將輸出端通過快熔接入變頻器的“R”“S”“T”,。將變頻器調(diào)至10伏以下,,送電,觀察電流表是否異常,,如無異常,,將電壓緩緩調(diào)到30伏,觀察5分鐘,如無異常,,每十分鐘將電壓升高20伏,,加壓過程中,隨時觀察電流的變化,,當(dāng)電壓超過200伏時,,振風(fēng)機(jī)等開始工作。這時可將電壓緩緩升到350伏,,觀察有無電流波動,,維持1小時后,將電壓升到額定電壓,,再維持2小時,,繼續(xù)觀察電流。無異常即可,。上電過程中,,如果遇見變頻器的面板顯示有故障代碼,先查明原因,,是否與低壓有關(guān),,否則應(yīng)引起重視。電源斷開后應(yīng)等到充電燈*熄滅方可拆除電源線,,待機(jī)器*冷卻后裝機(jī),。
除日常的檢查外,*檢查周期為半年,。在眾多的檢查項目中,,重點要檢查的是主回路的平滑電容器、邏輯控制回路,、電源回路,、逆變驅(qū)動保護(hù)回路中的電解電容器、冷卻系統(tǒng)中的風(fēng)扇等,。除主回路的電容器外,其他電容器的測定比較困難,,因此主要以外觀變化和運(yùn)行時間為判斷的基準(zhǔn),。
自動化技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)深入到我們?nèi)粘5纳钪校浖夹g(shù)由何償不是呢,?許多的科技設(shè)備都需要依托的軟件來運(yùn)行,,我們工程師們幾乎整天都在對著軟件進(jìn)行操作,而我們對于這些工業(yè)軟件又了解多少,,是否*的發(fā)揮了工業(yè)軟件的效用了呢,?在工業(yè)自動化領(lǐng)域打拼多年的工程師們,往往習(xí)慣了一成不變的“硬件式”思考,借用一句俗語“跳出盒子的指南寫在盒子之外”,,那么對工業(yè)軟件的分析也許有助于我們跳出已有的硬件“盒子”,,工業(yè)軟件的魅力在于她可以為自動化工程師們打開異彩紛呈的世界。
交通燈,、行李輸送帶,、暖通系統(tǒng)、信件分揀系統(tǒng),、鉆探設(shè)備......自動化無處不在,,在過去數(shù)十年內(nèi)席卷著工業(yè)領(lǐng)域。微型控制器現(xiàn)在可以藏身于任何設(shè)備中發(fā)揮控制功能,,而超脫于整個生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜度和節(jié)點數(shù)的限制,。作為和工業(yè)自動化并行的操作環(huán)境和產(chǎn)品本身,機(jī)械,、系統(tǒng),、產(chǎn)品的更新?lián)Q代,這一系列相關(guān)流程都已經(jīng)被數(shù)字化控制,,也就是通過各種工業(yè)軟件被掌控著,。
隨著控制系統(tǒng)復(fù)雜度的持續(xù)增強(qiáng),化的手段逐步轉(zhuǎn)變成對于工業(yè)軟件的革新和優(yōu)化,。工業(yè)軟件就像自動化這個大機(jī)器里面的智慧大腦,,它不僅能夠帶來工藝上的改進(jìn),技術(shù)上的改變,,生產(chǎn)中的高度透明化,、可視化,還可帶來眾多管理和觀念上的改變,。
工業(yè)軟件帶來的革新遠(yuǎn)不*,。企業(yè)都把資金視作自己的血液,怎樣使“血液”在企業(yè)中循環(huán)得更加順暢呢,?如果企業(yè)的電氣主管可以預(yù)測設(shè)備多長時間以后會出現(xiàn)故障,,就可以減少停機(jī)時間;如果研發(fā)主管可以預(yù)測新一代產(chǎn)品有哪些缺陷,,就可以避免召回所引起的損失,;如果客服主管可以準(zhǔn)確地知道用戶是誰以及他的購買習(xí)慣,就可以提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)——這一切,,都離不開工業(yè)軟件的支持與分析,,她將帶來的是商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。
推動中制造的引擎
過去的工廠是根據(jù)研發(fā)出來的產(chǎn)品設(shè)計方案來決定生產(chǎn)流程,,并按序生產(chǎn),,一旦產(chǎn)品發(fā)生變化,工廠里的一切都需要改變。有了虛擬制造軟件的模塊化設(shè)計,,便一舉改善了這種情況,。工程師們只需要隨時調(diào)出設(shè)計圖,修改或虛擬某一個工藝段,,就可以在不影響其他工藝段的情況下完成改變,,甚至可以不花一分錢虛擬出整個生產(chǎn)流程,并看到其中可能存在的問題,。這一切在上個世紀(jì)還是看似不可思議的事情,,而現(xiàn)在已然發(fā)生了。
具體來說,, CAD計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)提供產(chǎn)品數(shù)據(jù),,用于在帶有 CAM程序的 CNC設(shè)備中進(jìn)行加工。這些產(chǎn)品的數(shù)字化模型在 CAE中可以進(jìn)行預(yù)先驗證,,免去了制造實物機(jī)模的昂貴費用,。包含這些虛擬設(shè)備的工廠可以在計算機(jī)中進(jìn)行整體建模,完成操作的完整模擬,。這些還僅僅是工業(yè)軟件帶來了一部分轉(zhuǎn)變,。軟件現(xiàn)在已經(jīng)是整個流程的驅(qū)動因素,從初創(chuàng)意的產(chǎn)生,,到概念的延伸,,再到測試和驗證,后到排產(chǎn)和制造,。
同時另外一種轉(zhuǎn)變也在悄然發(fā)生,,在過去的 15年內(nèi),大規(guī)模的系列化生產(chǎn)逐步被大規(guī)模的個性化生產(chǎn)所取代,。每個人都希望得到為自己量身定制的產(chǎn)品,,比如定制有自己花紋的咖啡杯,定制顯示自己偏好的汽車,,定制有*形狀的袖扣,,越來越多的產(chǎn)品正在走入全民個性定制時代,產(chǎn)品的屬性越來越優(yōu)雅,。因此控制這些生產(chǎn)設(shè)備的工業(yè)軟件就需要具備解決這些復(fù)雜個性化需求的能力,。
無論工程師們?nèi)绾卫斫夤I(yè)軟件的內(nèi)涵,將她分為嵌入式軟件和非嵌入式軟件也好,,還是劃分成平臺型軟件和非平臺型軟件也好,工業(yè)軟件就是我們?nèi)粘=佑|的梯形圖,、HMI,、CAD/CAE/CAM、PLM、MES等等,。毋庸置疑的是,,工業(yè)軟件已成為工業(yè)部門的重要基礎(chǔ)設(shè)施,是支撐信息化的重要手段,,它已經(jīng)成為產(chǎn)品功能一部分,,很難將一個硬件產(chǎn)品和與之相對應(yīng)的工業(yè)軟件相剝離。
總之,,在化工業(yè)環(huán)境中,,工業(yè)軟件起著日益重要的作用??梢哉f,,工業(yè)軟件是實現(xiàn)管理和控制的核心,往往是管理思想,、工藝要求,、生產(chǎn)模式和技術(shù)訣竅的載體和固化,企業(yè)的軟性建設(shè)與管理變革必須聯(lián)動發(fā)展,,工業(yè)軟件就是管理和創(chuàng)新舉措落地的平臺,,工業(yè)軟件應(yīng)用的目標(biāo)是在系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)上實現(xiàn)秀的系統(tǒng)創(chuàng)新。
購買一套產(chǎn)品的初始投資雖然看似驚人,,但卻往往大大低于產(chǎn)品在整個生命周期內(nèi)的總成本,,這是工業(yè)自動化界的真理之一。對于看得見摸不著的工業(yè)軟件來說,,更是如此,。但是真正意識到這點的人不多,人們往往高估了工業(yè)軟件的投入,,而低估了工業(yè)軟件的效用,。
改變自動化的商業(yè)模式
軟件技術(shù)的飛速發(fā)展導(dǎo)致了一個全新商業(yè)模型的產(chǎn)生。往往產(chǎn)品的復(fù)雜性導(dǎo)致了產(chǎn)品裝配過程的復(fù)雜性,,這是影響產(chǎn)品制造周期主要的因素,。來自航空航天領(lǐng)域的工程師提到:“產(chǎn)品裝配在整個制造過程中,占據(jù)了重要的地位,。據(jù)我們統(tǒng)計,,產(chǎn)品的裝配費用占整個生產(chǎn)成本的30%-50%,乃至更高,,因此以提高質(zhì)量和效率,、降低成本為目標(biāo),對產(chǎn)品裝配工藝進(jìn)行改進(jìn)和再規(guī)劃,,是增強(qiáng)我們企業(yè)競爭力的重要環(huán)節(jié),。傳統(tǒng)裝配工藝缺乏事前的虛擬,,裝配工藝的可行性很大程度取決于工藝人員的個人經(jīng)驗,很多裝配工藝問題只有在生產(chǎn)現(xiàn)場才能被發(fā)現(xiàn),,這導(dǎo)致了生產(chǎn)現(xiàn)場的工程更改工作量巨大,、生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)成本高,。”因此,,虛擬模型現(xiàn)在正在變得越來越重要,乃至成為了決勝性因素,。整體解決方案的供應(yīng)商們必須有能力提供具備整個產(chǎn)品生命周期管理能力的軟件,,以及在這些軟件的支持下運(yùn)行的系統(tǒng)、元件和產(chǎn)品,。
除了產(chǎn)品生命周期之外,,工廠生命周期管理也不得不列入考慮之列。工廠生命周期管理把設(shè)備的一生,,即設(shè)備的整個壽命周期(從研究,、設(shè)計、制造,、選型,、購置、安裝調(diào)試,、使用,、維修直到改造、報廢)作為管理對象,,加強(qiáng)全過程中各環(huán)節(jié)之間的橫向協(xié)調(diào),,以達(dá)到設(shè)備的投資效益。工廠生命周期管理與產(chǎn)品生命周期的區(qū)別在于一個工廠模型從邏輯,,物理和技術(shù)三方面基本的工廠數(shù)據(jù)著重點的不同,。
通過在工廠生命周期(設(shè)計、工程,、安裝調(diào)試,、運(yùn)行、維護(hù),、升級)的全過程中,,適時有效地將過程設(shè)計與控制系統(tǒng)中相應(yīng)功能的執(zhí)行之間進(jìn)行*的結(jié)合,這種一體化工程可以至少節(jié)約20%的成本,。體會過工廠生命周期管理優(yōu)勢的一家制藥企業(yè)的骨干工程師介紹說:“這一商業(yè)模式的改變帶來了四個方面的改進(jìn)空間:
,,項目時間大大縮短。目前,,我們認(rèn)為在功能澄清與調(diào)試之間完成系統(tǒng)編程組態(tài)需要花四個月的時間,;以后,,這個時間大概只需要兩周。的狀況是,,我們只需花一些時間在編譯上,事實上可能只要幾個小時,。
第二,,確認(rèn)將會更容易。在不同系統(tǒng)之間,,一個經(jīng)過確認(rèn)的界面進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時不會產(chǎn)生錯誤,。我只需確保數(shù)據(jù)輸入是正確的。
第三,,系統(tǒng)文檔的更新,。目前,調(diào)試結(jié)束時很難有與工廠實際情況相符合的標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)文檔,。在20年的生命周期之后,,一家工廠的系統(tǒng)文檔一般將與其實際情況毫無聯(lián)系。對于制藥業(yè)來說,,這些生命周期因素極其重要,,該方面有很大的改進(jìn)空間。
第四,,這樣的系統(tǒng)提供了機(jī)會,,使我們成為學(xué)習(xí)型組織。一旦我們使用系統(tǒng),,為配液池創(chuàng)建了相應(yīng)功能,,就可以重復(fù)使用。盡管隨時需要進(jìn)行相應(yīng)的修改,,但至少我們不用從頭來過,。總而言之,,這些優(yōu)點比起在軟件部分節(jié)約20%的工程成本更為關(guān)鍵,。”
聚焦國內(nèi),中國用戶對于工業(yè)軟件擁有自己*的需求和不同的商業(yè)模式,。比如現(xiàn)在新興的物聯(lián)網(wǎng)概念,。物聯(lián)網(wǎng)是工程師們目前聽到多的一個詞匯,大家都在探索怎么樣把物聯(lián)網(wǎng)概念變成現(xiàn)實,,技術(shù)能夠落地,。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也將推動工業(yè)軟件的演進(jìn)。目前工業(yè)軟件處于協(xié)同應(yīng)用的發(fā)展階段,,在這個階段,,業(yè)務(wù)流程將被進(jìn)行連通和優(yōu)化,。到了下一個“工業(yè)云”的發(fā)展階段,那時工業(yè)軟件不再是單一的軟件,,而是集成多種軟件,,并提供“軟件+服務(wù)”的整體解決方案,到那時,,掌握“云層”的廠商才能終勝出,。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動也將使得工廠內(nèi)的數(shù)據(jù)變得越來越龐雜,因此要求軟件必須支持足夠復(fù)雜的計算和分析,。專家們估算了工廠內(nèi)部數(shù)字化信息的增長量級,,大約五年以10倍的速度前進(jìn)。因此雖然我們的存儲能力和計算速度在以摩爾定律的形式前進(jìn)著,,但是仍舊不能滿足數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長的需求,,對軟件和設(shè)備智能化的需求隨之產(chǎn)生。
數(shù)字化是一個漫長的演進(jìn)過程,,已經(jīng)滲透到企業(yè)的各個方面,,包括產(chǎn)品、流程,、服務(wù),、規(guī)章等,一切都被軟件和網(wǎng)絡(luò)所承載,。所有的產(chǎn)品,,從機(jī)床到手機(jī),從火車票到汽車照明系統(tǒng),,都向著更加智能的方向發(fā)展,。同時隨著智能化和聯(lián)網(wǎng)設(shè)備量的幾何級增長,管理如此龐大的控制對象成為智能軟件的又一個挑戰(zhàn),。
*融入新技術(shù)
國家對于節(jié)能減排和操作安全方面的重視,,也對軟件的移動性和交互能力提出了新的概念?;ヂ?lián)網(wǎng)領(lǐng)域正在朝
著SoLoMo的方向發(fā)展,,移動互聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前炙手可熱的重點領(lǐng)域,不少商用軟件應(yīng)運(yùn)而生,。工業(yè)軟件的移動性
也將是不可避免的發(fā)展趨勢,。
比如,將汽車進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的車聯(lián)網(wǎng),,能夠使得汽車具備通訊能力,,避免事故的產(chǎn)生和交通擁堵。還不僅僅如此,,車載的分析軟件能夠自動識別路面情況,,根據(jù)上坡下坡和周遭情況自動換擋,,據(jù)分析可以節(jié)省多 30%的油量。許多服務(wù)提供商,、廠商,、研究機(jī)構(gòu)和政府組織正在大規(guī)模推動這些技術(shù)的應(yīng)用。雖然大家都看到了未來的發(fā)展前景,,但是現(xiàn)狀的改變還有待時日,。港口、機(jī)場,、車站都已經(jīng)使用了各式軟件,然而這些軟件之間卻缺乏了交互和聯(lián)網(wǎng)能力,,使得信息孤島的情況不可避免,。這些系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)沒有形成標(biāo)準(zhǔn)格式,也很少存在軟件之間的信息共享,。
對于商業(yè)軟件的移動性能力,,加拿大 RIM公司面向眾多用戶提供的黑莓企業(yè)應(yīng)用服務(wù)器方案、蘋果公司推出的服務(wù),,使用戶所做的一切都會自動地更新至 iMac,、iPod、iPhone等由蘋果公司生產(chǎn)的各式終端界面,,以及微軟公司推出的“ LiveMesh”等,,都已被成功的應(yīng)用。在工業(yè)自動化領(lǐng)域,,現(xiàn)場的操作人員對于移動應(yīng)用較為期待,,這將發(fā)生生產(chǎn)、操作,、工作方式等的革命性轉(zhuǎn)變,。在工業(yè)型的企業(yè),由于現(xiàn)場層的工作模式和管理層有很大區(qū)別,。職能部門的工作人員可以利用計算機(jī)中的各種分析軟件輔助日常工作的進(jìn)行,,還能借助搜索能力和溝通軟件解決遇到的問題。而操作員們則因為不能整天端坐在計算機(jī)旁完成日常的工作,,企業(yè)內(nèi)網(wǎng)也與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了某種隔離,,現(xiàn)場遇到的突發(fā)情況,更多的是通過以往經(jīng)驗進(jìn)行處理,。如果現(xiàn)場的操作人員能夠在巡檢等移動性的工作過程中,,利用工業(yè)信息化或者移動性的工業(yè)軟件所提供的各種能力以及服務(wù),幫助完成現(xiàn)場的制造任務(wù),,將會帶來生產(chǎn)線上質(zhì)的轉(zhuǎn)變,。
從先前的模仿探索到與國外企業(yè)合資,,再到創(chuàng)立自主品牌,后到并購海外企業(yè)和技術(shù),,毫無疑問,,中國的制造業(yè)如今正在加足馬力突破。2012年依舊是中國企業(yè)的轉(zhuǎn)型之年,。金融危機(jī)使得外需減少,,以外銷為主的企業(yè)正在開拓國內(nèi)市場,向內(nèi)銷外銷市場并舉的方式轉(zhuǎn)型,。更多的企業(yè)將從生產(chǎn)附加值低的產(chǎn)品與服務(wù)向生產(chǎn)附加值高的產(chǎn)品與服務(wù)轉(zhuǎn)型,,或者跳出單純的制造環(huán)節(jié),為客戶提供制造加服務(wù)的整合解決方案,。無論怎樣轉(zhuǎn)型,,企業(yè)都會利用現(xiàn)代信息技術(shù)實現(xiàn)精細(xì)管理、降低成本,、提高效率,、減低轉(zhuǎn)型風(fēng)險。作為助力企業(yè)轉(zhuǎn)型的重要工具,,工業(yè)軟件技術(shù)在2012年的發(fā)展非常值得關(guān)注,。
在綠色制造當(dāng)中,工業(yè)軟件還起到了工業(yè)智慧的作用,,普遍認(rèn)為中國處于工業(yè)化的中后階段,,制造業(yè)面臨節(jié)能減排和環(huán)境雙重壓力,現(xiàn)在企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到管理節(jié)能的重要性,。要使得企業(yè)在節(jié)能方面能夠有更大的促進(jìn),,需要能源管理系統(tǒng)作為支撐。能源管理系統(tǒng)是一個管控體系,,采用自動化與信息化的集中管理模式,,對企業(yè)能源系統(tǒng)的生產(chǎn),輸配和消耗各個環(huán)節(jié)實行扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理,。這個系統(tǒng)應(yīng)該具備在多種條件下進(jìn)行資源優(yōu)化調(diào)度的能力,,實現(xiàn)整體效益,通過協(xié)同控制實現(xiàn)復(fù)合的均衡,。同時,,它要為設(shè)備供需進(jìn)行精細(xì)化的能耗分析、能耗管理,,以及評價,,只有這樣才能建立一種高效、及時、準(zhǔn)確的客觀分析,,提高能源效率,。
在2012年,Web 2.0在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也是需要關(guān)注的重點,。Facebook,、Twitter等互聯(lián)網(wǎng)“明星”可謂**。有人說是Web2.0時代成就了這些“明星”,。如今,,Web 2.0已開始應(yīng)用于工業(yè)軟件,尤其是在PLM等軟件中,。PLM 2.0的核心在于通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)*的協(xié)同,,不僅是企業(yè)或者部門之間的業(yè)務(wù)協(xié)同,而是把終端用戶納入進(jìn)來,,建立一個更加廣義的協(xié)同環(huán)境,。
而我們當(dāng)前所處的“后ERP時代”,也增強(qiáng)了工業(yè)軟件的基礎(chǔ)屬性,。尤其是遭遇金融危機(jī)之后,供應(yīng)鏈管理的地位進(jìn)一步提升,。因為在后ERP時代,,企業(yè)需要重新確定調(diào)整發(fā)展方向和業(yè)務(wù)模式,IT建設(shè)更應(yīng)該注重幫助企業(yè)建立完整的價值鏈,,IT架構(gòu)會逐漸演變?yōu)橐許OA技術(shù)為架構(gòu)核心,,ERP、MES,、SCM等企業(yè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)成為基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的擁有者,。
大的競爭對手是自己
如果將工業(yè)軟件投影在軟件產(chǎn)品線較為齊全的西門子公司,那么工業(yè)軟件就是STEP7,、Simatic PCS7,、WinCC、COMOS,、B.Data,、Simatic IT、Tea mcenter,、NX,、Tecnomatix......
西門子的近一系列舉措都在推動工業(yè)軟件大踏步的向前發(fā)展。未來的策略非常明確,,工業(yè)軟件必須足夠開放和標(biāo)準(zhǔn)化,。西門子的各個軟件之間形成了信息共享的通道,整個平臺可以被用于各種應(yīng)用。比如擁有西門子PCS7系統(tǒng)和COMOS軟件解決方案的有效結(jié)合,,工廠業(yè)主在實現(xiàn)可靠,、安全的過程控制的基礎(chǔ)上,更能實現(xiàn)工程設(shè)計和運(yùn)營領(lǐng)域的連鎖,,工作流更高效,,生產(chǎn)力更高,質(zhì)量更好,。
在不遠(yuǎn)的將來,,各個協(xié)作部門之間將通過工業(yè)軟件進(jìn)行更有效的協(xié)同,工業(yè)軟件還能協(xié)調(diào)設(shè)計單位的各方數(shù)據(jù)溝通,,工程實施方與設(shè)計單位的溝通,。為了能夠在更廣泛的領(lǐng)域內(nèi)推廣工業(yè)軟件的使用,標(biāo)準(zhǔn)化是*的一個過程,。這些標(biāo)準(zhǔn)除了標(biāo)準(zhǔn)化組織的推動之外,,企業(yè)的力量也不容小覷。的企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn),,西門子在這方面付出了*的努力,。
因為西門子意識到,只有將出色的產(chǎn)品,、方案和軟件設(shè)立為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行推廣,,才能受到行業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)可。產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化,、集成化,、網(wǎng)絡(luò)化和*性是未來檢驗工業(yè)自動化廠商競爭能力的四個重要維度。雖然應(yīng)用的復(fù)雜性在上升,,但是工業(yè)軟件終將使其消化分解,,更簡單、更通透的展現(xiàn)在用戶面前,。以業(yè)界較為熟知的WinCC為例,,從面市伊始,用戶就對Simatic WinCC印象深刻,。一方面,,是其高水平的創(chuàng)新,它使用戶在早期就認(rèn)識到即將到來的發(fā)展趨勢并予以實現(xiàn),;另一方面,,是其基于標(biāo)準(zhǔn)的*產(chǎn)品策略,可確保用戶投資利益,。在的應(yīng)用于 67米多用途錨拖供應(yīng)船綜合報警項目中,,WinCC擔(dān)任了船舶綜合監(jiān)控系統(tǒng)的角色,。WinCC通過在駕駛臺和機(jī)艙集控臺分別顯示的各種有關(guān)參數(shù),搭載船舶綜合數(shù)據(jù)庫,,負(fù)責(zé)對全船的各種參數(shù)進(jìn)行實時在線監(jiān)控,,并且通過了相關(guān)船檢認(rèn)證。
套件整合為用戶帶來的價值也是顯而易見的,。例如,,西門子PLM的NX CAM軟件可與西門子的數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)緊密集成。另一個緊密集成的方面是西門子PLM的NX,、S olid Edge,、Teamcenter、Tecnomatix,,工廠全生命周期管理解決方案COMOS,,以及MES解決方案Simatic IT的集成應(yīng)用。其中,,Tecnomatix與Simatic IT MES系統(tǒng)實現(xiàn)了集成,,而COMOS軟件使用了NX軟件來實現(xiàn)工廠的三維建模。同時,,COMOS還與西門子的PCS 7控制系統(tǒng)實現(xiàn)了集成,。
COMOS目前已經(jīng)被中國石化工程建設(shè)公司(SEI)作為設(shè)計平臺,開發(fā)定制化的工藝集成設(shè)計系統(tǒng),。該系統(tǒng)是工藝工程師的設(shè)計平臺,,它采用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù),、知識庫技術(shù),實現(xiàn)了與多種設(shè)計軟件的集成(如:ASPEN PLUS,,PRO/II,,HTRI,HTFS,,F(xiàn)RI等),,以共享方式管理PFD、物料 /熱量平衡,、設(shè)備表,、設(shè)備工藝數(shù)據(jù)表等,同時它所管理的數(shù)據(jù)還是智能P&ID的基礎(chǔ),。除了石化行業(yè)之外,,在制藥等行業(yè)COMOS也表現(xiàn)優(yōu)異。
西門子集團(tuán)涉足的產(chǎn)業(yè)很多,,而且其中與制造有關(guān)的業(yè)務(wù)很多,。因而,西門子本身就是PLM軟件和MES系統(tǒng)的大客戶。很多人也許還不知道,,西門子的軟件工程師甚至比微軟的還要多,。目前,西門子內(nèi)部正在全面部署Teamcenter系統(tǒng),,涉及50個地點,,超過2萬個用戶。用自己的軟件來對自己的產(chǎn)品進(jìn)行全生命周期管理,,是西門子大的魄力,。因為西門子對自己的工業(yè)軟件產(chǎn)品具有十足的信心,工業(yè)軟件同樣是西門子深感自豪的產(chǎn)品線,,她與西門子的硬件產(chǎn)品一樣出色,、可靠。
擁有的客戶,,才能真正做出擁有7萬余家客戶,,裝機(jī)量達(dá)到700萬套。的25家汽車整車廠中,,有24家應(yīng)用了西門子PLM的解決方案,。正是這些世西門子的工業(yè)軟件不斷深化與拓展工業(yè)軟件的內(nèi)涵,不斷拓展工業(yè)軟件技術(shù)應(yīng)用的新疆域,。
西門子變頻器北京代理商
西門子變頻器是由德國西門子公司研發(fā),、生產(chǎn)、銷售的變頻器品牌,,主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度,。并以其穩(wěn)定的性能、豐富的組合功能,、高性能的矢量控制技術(shù),、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、良好的動態(tài)特性,、*的過載能力,、創(chuàng)新的BiCo(內(nèi)部功能互聯(lián))功能以及*的靈活性,在變頻器市場占據(jù)著重要的地位,。
西門子*研究院制造標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程負(fù)責(zé)人Jorg-Henning Kaske 認(rèn)為,,“以往,企業(yè)對于工廠的選址一般都很隨意,。甚至可以說,,只要計算出預(yù)計能節(jié)省多少工資成本,就能確定工廠的位置,,但現(xiàn)在這顯然已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了,。”如今,,需要仔細(xì)規(guī)劃生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)中心的分布,使之符合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略以及市場和客戶的需求,。Kaske說:“因此,,我們提出了一個全新的制造網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法,以系統(tǒng)化地分析現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)存在的問題,,使之能夠滿足客戶的需求,。”
此舉的關(guān)鍵之一就是找出傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的薄弱環(huán)節(jié)。Kaske解釋說:“直到近,,我們一般是迫于降低成本的巨大壓力才對生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有選擇的調(diào)整,。比如,這種情況下,,就會關(guān)掉歐洲的一家工廠,,而在亞洲新建一家。但是,,新方法會深入分析影響客戶購買決策的因素,、市場發(fā)展態(tài)勢以及競爭者的動向等。”有時候,,在經(jīng)過分析后,,企業(yè)反而會增加設(shè)在工業(yè)化國家的工廠的數(shù)量。例如,,2011年,,西門子在北卡羅來納州的夏洛特投資超過3.5億美元設(shè)立了一家工廠,生產(chǎn)型燃?xì)廨啓C(jī),。這種輪機(jī)是產(chǎn)品,,其生產(chǎn)過程需要技術(shù)嫻熟的工人、精準(zhǔn)的技術(shù)以及大量的科研工作,。西門子(美國)有限公司*執(zhí)行官Eric Spiegel說:“所有這些需求使得美國成為我們制造該類產(chǎn)品的理想選擇,。因為在這個問題上,創(chuàng)新型人才比廉價勞動力重要得多,。”
成功因素,。為了選出未來制造工廠廠址,,西門子專注于幾個關(guān)鍵的成功因素,。“主要因素包括盈利性、速度,、交貨靈活性,、制程品質(zhì)和創(chuàng)新能力。” Kaske說,。每個因素的權(quán)重不同,,因為他們的重要性因客戶,、銷售區(qū)域和相應(yīng)產(chǎn)品線的區(qū)別而不同。“接下來就是判斷現(xiàn)有生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和這些因素的匹配度,,并分析諸如發(fā)展依存度和現(xiàn)有供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)等因素,。”Kaske說。在接下來的設(shè)計階段中,,專家搭建起不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,,并檢查其對成本的總體影響。他補(bǔ)充道:“整個過程結(jié)束以后,,我們就得出了幾個備選方案,,然后決定實施哪一種。”
這不是一次性的過程,。“事實上,,這意味著它已成為經(jīng)常性的制造網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的一部分。換言之,,這是一種定期進(jìn)行的監(jiān)督過程,。在我們進(jìn)行年度戰(zhàn)略規(guī)劃時,它可以顯示我們需要在哪些地方進(jìn)行改進(jìn),。”雖然這種辦法比被動方法需要更多的時間和資源,,Kaske堅信其利大于弊。他說:“使用這種辦法,,我們不僅能使整個網(wǎng)絡(luò)更加靈活有效,,而且還能在規(guī)劃初期就把*趨勢考慮在內(nèi)。這樣就避免了要被迫調(diào)整構(gòu)架,,降低了花這筆大錢的風(fēng)險,。”
企業(yè)的業(yè)務(wù)布局設(shè)計是優(yōu)化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的。Kaske解釋說:“但我們還需要改進(jìn)實施工作,,因此我們調(diào)整了現(xiàn)場工廠規(guī)劃流程,。”
這個新理被應(yīng)用于印度西海岸的果阿(Goa)市。在這里,,西門子能源自動化集團(tuán)新建了一家工廠生產(chǎn)斷路器,。這種設(shè)備可以自動關(guān)閉不同網(wǎng)段,從而避免電網(wǎng)或變壓器受損,。Sebastian Schumann負(fù)責(zé)在果阿實施這一方法,。“迄今為止,傳統(tǒng)的工廠規(guī)劃包括兩個并行的過程,。”Schumann說,,“西門子房地資產(chǎn)管理集團(tuán)處理建筑規(guī)劃問題,另一個集團(tuán)則在很大程度上獨立進(jìn)行布局設(shè)計,,也就是工廠的內(nèi)部設(shè)計,。這有時會在雙方碰頭協(xié)調(diào)時出問題,。”
西門子在范圍內(nèi)擁有超過320家工廠,這意味著它在規(guī)劃和建設(shè)方面都有著豐富的經(jīng)驗,。Schumann說:“盡管我們已有大量的專業(yè)知識,,也還是需要不斷進(jìn)行創(chuàng)新,因為總有重蹈覆轍的風(fēng)險,。”
西門子的規(guī)劃方法已經(jīng)消除了這種潛在威脅,。公司的規(guī)劃專家今后打算使用五個類型的工廠作為基礎(chǔ)樣本,其中包括生產(chǎn)風(fēng)電設(shè)備和電子設(shè)備的工廠,。
“在果阿,,可以說,我們使用了現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)電子產(chǎn)品工廠的設(shè)計,,并根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件和要求對其進(jìn)行了調(diào)整。”Schumann說道,。這說明,,我們也考慮了當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧虾图夹g(shù),并調(diào)整建筑方法,,以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。
“整個過程都是由一支項目團(tuán)隊完成的,,這使外部建筑和內(nèi)部系統(tǒng)規(guī)劃之間的協(xié)調(diào)更加高效,,并使決策更迅速。”Schumann說,。在進(jìn)行全面的選址分析后,,果阿中選,。西門子醫(yī)療在果阿已經(jīng)有一家生產(chǎn)X光設(shè)備的工廠,,這也是一個重要的考慮因素。這樣,,新廠能使用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施,。此外,西門子剛好獲得了X光設(shè)備工廠旁邊一塊尚未開發(fā)的土地的使用權(quán),,這大大加快了新廠的規(guī)劃和建設(shè),。
快速建設(shè)。果阿工廠于2012年1月竣工——距奠基儀式僅一年,。Schumann說:“新的規(guī)劃方法使我們能更迅速地完成建設(shè),,并且能精確地預(yù)測成本,,不超預(yù)算,。”
然而,,他也知道標(biāo)準(zhǔn)化工廠分類的缺點。“這個概念確實有一些潛在風(fēng)險,,可能使我們忽略某些不尋常的解決方案,,但是快速規(guī)劃和準(zhǔn)確的成本預(yù)測帶來的益處通常超過風(fēng)險。”
果阿的新工廠將在能源自動化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,。首先,這里生產(chǎn)的設(shè)備將出口至新興市場,,可以為希望建設(shè)智能電網(wǎng)的國家提供支持,。“要想真正實現(xiàn)可再生能源并網(wǎng)發(fā)電,,就需要智能網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)控制的保護(hù)設(shè)備來解決這類能源面臨的產(chǎn)量波動問題,。”Schumann說。