G110系列变频器是一种具有基本功能的变频器,适用于广泛的工业变速驱动应用。SINAMICS G110 变频器的结构极为紧凑,通过对单相电源(200 V 至 240 V)进行电压-频率控制来运行。它是低功率范围 SINAMICS 系列中的理想低成本变频器解决方案。
G110系列变频器可以采用两种控制方式:模拟输入的控制信号或USS串行通讯(采用RS485协议)的控制信号。在使用各种规格和型号的变频器时,可以带有滤波器,也可以不带滤波器(包括带有“平板式”散热器的变频器)。 它们既可用于单机驱动系统,也可集成到‘自动化系统’中。
G110系列变频器由微处理器控制,并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为功率输出器件。因此,它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的,因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。SINAMICS G110变频器具有缺省的工厂设置参数时,它是数量众多的采用简单 V/f 控制的电动机变速驱动系统供电理想变频驱动装置。由于 SINAMICS G110变频器具有全面而完善的控制功能,在设置相关参数以后,它适用的领域也非常广泛。变频器的参数既可以用 USS 串行通讯方式进行修改,也可以用 BOP 进行修改。
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西门子变频器以其强大的效应,打破了以前日本变频器在中国市场上的垄断地位,据有关专业市场调研机构的统计,西门子的高低压变频器在中国市场上已位居。
西门子变频器在中国市场的使用早是在钢铁行业,
西门子变频器(图1)
然而在当时电机调速还是以直流调速为主,变频器的应用还是一个新兴的市场,但随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟,变频调速已逐步取代了直流调速,成为驱动产品的主流,西门子变频器因其强大的效应在这巨大的中国市场中取得了超规模的发展,西门子在中国变频器市场的成功发展应该说是西门子与技术的完美结合。在中国市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的SIMOVERT A,以及电压源的SIMOVERT P,这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了中国的市场,目前仍有少量的使用,而其后在中国市场大量销售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西门子变频器为成功的一个系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我们常说的6SE70系列。它不仅提供了通用场合使用的AC变频器,也提供了在造纸,化纤等特殊行业要求使用的多电机传动的直流母线方案。当然西门子也推出了在我个人看来技术上比较失败然而在市场上却相当成功的ECO变频器,在技术上的失败主要是由于它有太高的故障率,市场上的成功主要是因为它超越了富士变频器成为中国市场的。现在西门子在中国市场上的主要机型就是MM420,MM440.6SE70系列。
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参数设置编辑
变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,
使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。
控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。
低运行频率:即电机运行的小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。
高运行频率:一般的变频器大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。
载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。
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选择使用编辑
西门子公司不同类型的变频器,用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时因注意以下几点注意事顼:
1、根据负载特性选择变频器,如负载为恒转矩负载需选择西门子mmv/mdv、mm420/mm440变频器,如负载为风机、泵类负载应选择西门子430变频器。
2、选择变频器时应以实际电动机电流值作为变频器选择的依据,电动机的额定功率只能作为参考。另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率变差。因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时应考虑到这种情况,适当留有余量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。
3、变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两挡选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。
4、当变频器用于控制并联的几台电动机时,一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值,要放大两挡来选择变频器,另外在此种情况下,变频器的控制方式只能为v/f控制方式,并且变频器无法实现电动机的过流、过载保护,此时,需在每台电动机侧加熔断器来实现保护。
5、对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一挡选择。
6、使用变频器控制高速电动机时,由于高速电动机的电抗小,会产生较多的高次谐波。而这些高次谐波会使变频器的输出电流值增加。因此,选择用于高速电动机的变频器时,应比普通电动机的变频器稍大一些。
7、变频器用于变极电动机时,应充分注意选择变频器的容量,使其大额定电流在变频器的额定输出电流以下。另外,在运行中进行极数转换时,应先停止电动机工作,否则,会造成电动机空转,恶劣时会造成变频器损坏。
8、驱动防爆电动机时,变频器没有防爆构造,应将变频器设置在危险场所之外。
9、使用变频器驱动齿轮减速电动机时,使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时,在低
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STEP 7为功能块FC提供了一个特殊的返回值输出参数(关键字:RET_VAL)。当在文本文件中创建功能块FC时,你可以在定义功能块FC命令后输入数据类型(如BOOL或INT)。对文本文件进行编译时,STEP 7会自动生成RET_VAL输出参数。当用STEP 7的程序编辑器(Program Editor)以增量模式创建功能块FC时,可在FC的变量声明表中声明一个输出参数RET_VAL,并指明其数据类型。
功能块编程与调用举例
对功能块编程分两步进行:*步是定义局部变量(填写局部变量表);第二步是编写要执行的程序,可以用梯形图或语句表两种形式编程,并在编程过程中使用定义了的局部变量(数据)。
定义局部变量的工作内容包括:
(1) 分别定义形参、静态变量和临时变量(FC块中不包括静态变量);
(2) 确定各变量的声明类型(Decl.)、变量名(Name)和数据类型(Data Type),还要为变量设置初始值(Initial Value)(尽管对有些变量初始值不一定有意义)。如果需要还可为变量注释(Comment)。在增量编程模式下,STEP 7将自动产生局部变量地址(Address)。
写功能块程序时,可以用以下两种方式使用局部变量:
(1) 使用变量名,此时变量名前加前缀“#”,以区别于在符号表中定义的符号地址。增量方式下,前缀会自动产生。
(2) 直接使用局部变量的地址,这种方式只对背景数据块和L堆栈有效。
在调用FB块时,要说明其背景数据块。背景数据块应在调用前生成,其顺序格式与变量声明表必须保持*。在增量方式下,调用FB块时,STEP 7会自动提醒并生成背景数据块。此时也为背景数据块设置了初始值,该初始值与变量声明表中的相同。当然也可以为背景数据块设置当前值(Current Value),即存储在CPU中的数值。
1.二分频器
假设功能块FC10是二分频器产生程序,功能是对不同的输入位进行二分频处理。以下给出了FC10的变量声明表和语句表程序。在程序中使用了跳变沿检测指令。
1) FC10的变量声明表(见表5.3)
Address Decl. Symbol Data Type Initial Value Comment
0.0 In INP BOOL FALSE 脉冲输入信号
1.0 Out OUTP BOOL FALSE 脉冲输出信号
2.0 In_Out ETF BOOL FALSE 跳变沿标志
2) 语句表程序
Network 1
A #INP 对脉冲输入信号产生RLO
FP #ETF 对前面的RLO进行跳变沿检测,若有正跳沿则RLO=1,否则RLO=0
G110系列变频器是一种具有基本功能的变频器,适用于广泛的工业变速驱动应用。SINAMICS G110 变频器的结构极为紧凑,通过对单相电源(200 V 至 240 V)进行电压-频率控制来运行。它是低功率范围 SINAMICS 系列中的理想低成本变频器解决方案。
G110系列变频器可以采用两种控制方式:模拟输入的控制信号或USS串行通讯(采用RS485协议)的控制信号。在使用各种规格和型号的变频器时,可以带有滤波器,也可以不带滤波器(包括带有“平板式”散热器的变频器)。 它们既可用于单机驱动系统,也可集成到‘自动化系统’中。
G110系列变频器由微处理器控制,并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为功率输出器件。因此,它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的,因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。SINAMICS G110变频器具有缺省的工厂设置参数时,它是数量众多的采用简单 V/f 控制的电动机变速驱动系统供电理想变频驱动装置。由于 SINAMICS G110变频器具有全面而完善的控制功能,在设置相关参数以后,它适用的领域也非常广泛。变频器的参数既可以用 USS 串行通讯方式进行修改,也可以用 BOP 进行修改。
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【西门子电线电缆简介】
· 用于不同应用区域的不同类型(例如,地下电缆、拖曳电缆、危险区域(Zone 1 和 Zone 2))
· 双层屏蔽,抗性能好
· 阻燃总线连接电缆(不含卤素)。
· 由于电缆上印有以米表示的长度标记,因此易于确定长度
· UL 认证
· 由于特殊的总线电缆,有很广的应用范围。
· 由于使用了双层屏蔽电缆和集成式接地技术,网络具有抗功能。
· 采用 FastConnect (快速连接) 电缆,连接器连接简单又快速,从而节省了时间。
· 产品中不含硅硐,因此特别适用于汽车工业 (如上釉流水线)。
为了构建 PROFIBUS DP 网络,提供有不同类型的电缆,可不同类型应用的要求。一般地,应该使用所列出的电缆。有关网络组态的详细信息,请参见 PROFIBUS 网络手册。
UL 认证
用于网络电缆的 UL 列表()对于美国和加拿大市场尤为必需。根据电缆敷设在建筑物中位置来决定适当的认证要求。这适用所有电缆,这些电缆从一个机器敷设到一远程控制柜,位于电缆架上并保护着建筑物。通过 UL 认证的电缆在其名称后面附加字母“GP”(通用)。
Ex认证
用于本质 PROFIBUS DP 应用的电缆在其名称后面附加字母“IS”(本质)
屏蔽的双绞电缆,圆形截面
所有 PROFIBUS 总线电缆的特点:
· 因为双屏蔽作用,这些电缆特别适合用于易受电磁的工业中。
· 通过总线电缆外皮和总线端子上的接地端子,能实现范围内的接地方案。
· 印有以米表示的标记
电缆类型
全新的快速连接(FC)总线电缆为径向对称设计,可使用剥线工具。以此,可以快速、简便地安装总线接头。
· PROFIBUS FC 电缆GP:
总线电缆专门为快速安装而设计的
· PROFIBUS FC 电缆 IS GP:
具有特殊设计的总线电缆,用于快速安装本质分布式 I/O
· PROFIBUS FC 快速连接度电缆:
专门设计用于腐蚀和苛刻机械负荷条件
· PROFIBUS FC 食用电缆:
该种电缆使用 PE 外套材料,因此适用于食品和烟草行业。
· PROFIBUS FC 接地电缆:
于地下敷设。它不同于装备有附加外套的 PROFIBUS 总线电缆
· PROFIBUS FC软电缆
柔(绞合导线)、无卤素总线电缆,带聚氨酯护套,可偶然
· PROFIBUS FC 拖缆:
于在拖缆中强制运动控制的总线电缆,例如在连续运动的机器部件中(绞合导线)
· PROFIBUS FC FRNC 电缆:
双芯屏蔽,阻燃设计,无卤总线电缆,有一个共聚物外壳 FRNC(阻燃无腐蚀)
· 不采用快速连接技术的总线电缆(取决于结构类型)
· PROFIBUS 彩色电缆:
软总线电缆(成束线),用于花彩线。
用于圆电缆,推荐用于电缆运输车
· PROFIBUS 扭转电缆
高度灵活用总线电缆:
用于机器部件的拖缆(绞线)
(在长 1 m电缆上能至少扭转 500 万次,± 180o)
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