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上海西皇电气设备有限公司
主营：西门子,西门子代理
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西门子变频器以其强大的品牌效应，打破了以前日本品牌变频器在中国市场上的垄断地位，据有关专业市场调研构的统计，西门子的高低压变频器在中国市场上已****。
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主营变频器、电机、PLC、电路板等维修与销售
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西门子变频器以其强大的品牌效应，打破了以前日本品牌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****。
西门子变频器在中国市场的使用早是在钢铁行业，
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品牌效应在这巨大的中国市场中取得了**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品牌与技术的**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追赶了富士变频器成为中国市场的品牌。现在西门子在中国市场上的主要机型就是MM420，MM440.6SE70系列。
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**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。
变频器控制方式的选择由负荷的力矩特性所决定，电动机的机械负载转矩特性根据下列关系式决定：
p= t n/ 9550
式中：p——电动机功率(kw)
t——转矩(n. m)
n——转速(r/ min)
转矩t与转速n的关系根据负载种类大体可分为3种[2]。
(1)即使速度变化转矩也不大变化的恒转矩负载，此类负载如传送带、起重机、挤压机、压缩机等。
(2)随着转速的降低，转矩按转速的平方减小的负载。此类负载如风机、各种液体泵等。
(3)转速越高，转矩越小的恒功率负载。此类负载如轧机、机床主轴、卷取机等。
变频器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有线性v/f控制、抛物线特性v/f控制。将变频器参数p1300设为0，变频器工作于线性
v/f控制方式，将使调速时的磁通与励磁电流基本不变。适用于工作转速不在低频段的一般恒转矩调速对象。
将p1300设为2，变频器工作于抛物线特性v/f控制方式，这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率n近似地与转速n的3次方成正比。其转矩m近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载，如果变频器的v/f特性是线性关系，则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩，从而造成功率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要，使电压随着输出频率的减小以平方关系减小，从而减小电机的磁通和励磁电流，使功率因数保持在适当的范围内。
可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值，具有起动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题。适用于大起动转矩的调速对象。
变频器v/f控制方式驱动电机时，在某些频率段，电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护，使得电机不能正常启动，在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点，在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度，当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点，设置p1101确定跳转频带宽度。
有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩，用可编程的v/f控制对应设置变频器参数即可得到所需控制曲线。设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f特性频率座标，对应的p1321、p1323、p1325为可编程的v/f 特性电压座标。
参数p1300设置为20，变频器工作于矢量控制。这种控制相对完善，调速范围宽，低速范围起动力矩高，精度高达0.01%，响应很快，高精度调速都采用svpwm矢量控制方式。
参数p1300设置为22，变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前国际上先进的控制方式，其他方式是模拟直流电动机的参数，进行保角变换而进行调节控制的，矢量转矩控制是直接取交流电动机参数进行控制，控制简单，精确度高。
操作人员必须熟悉西门子变频器的基本工作原理、功能特点，
具有电工操作常识。在对变频器日常维护之前，必须保证设备总电源全部切断；并且在变频器显示完全消失的3-30分钟（根据变频器的功率）后再进行。应注意检查电网电压，改善变频器、电机及线路的周边环境，定期清除变频器内部灰尘，通过加强设备管理大限度地降低变频器的故障率。
1、冷却风扇
变频器的功率模块是发热严重的器件，其连续工作所产生的热量必须要及时排出，一般风扇的寿命大约为20kh～40kh。按变频器连续运行折算为3～5年就要更换一次风扇，避免因散热不良引发故障。
2、滤波电容
中间电路滤波电容：又称电解电容，该电容的作用：滤除整流后的电压纹波，还在整流与逆变器之间起去耦作用，以消除相互干扰，还为电动机提供必要的无功功率，要承受较大的脉冲电流，所以使用寿命短，因其要在工作中储能，所以必须长期通电，它连续工作产生的热量加上变频器本身产生的热量都会加速其电解液的干涸，直接影响其容量的大小。正常情况下电容的使用寿命为5年。建议每年定期检查电容容量一次，一般其容量减少20%以上应更换。
3、防腐剂的使用
因一些公司的生产特性，各电气mcc室的腐蚀气体浓度过大，致使很多电气设备因腐蚀损坏（包括变频器）。
为了解决以上问题可安装一套空调系统，用正压新鲜风来改善环境条件。为减少腐蚀性气体对电路板上元器件的腐蚀，还可要求变频器生产厂家对线路板进行防腐加工，维修后也要喷涂防腐剂，有效地降低了变频器的故障率，提高了使用效率。
4、给变频器除尘：变频器根据使用环境的不同，应定期检查散热通道、及电路板中有无积累灰尘，一般每半年清理一次，至少也要一年清理一次，以确保变频器散热良好，使其避免因散热不良而引发故障。
由于西门子变频器在中国市场的一个庞大的销售量，在使用中必然会碰到许多问题，以下就西门子变频器的一些常见故障在这里说明：
西门子变频器应该是进入中国市场较早的一个品牌，
所以有些老的产品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用户在使用。对于MICRO MASTER系列变频器常见的故障就是通电无显示，该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形发生器，该芯片的损坏会导致开关电源无法工作，从而也无法正常显示，此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无法正常工作。对于MIDI MASTER系列变频器较常见的故障主要有驱动电路的损坏，以及IGBT模块的损坏，MIDI MASTER的驱动电路是由一对对管去驱动IGBT模块的，而这对管也是容易损坏的元器件，损坏原因常由于IGBT模块的损坏，而导致高压大电流窜入驱动回路，导致驱动电路的元器件损坏。
对于6SE70系列变频器，由于质量较好，故障率明显降低，经常会碰到的故障现象有（直流电压低），由于是直接通过电阻降压来取得采样信号，所以故障F008的出现主要是由于采样电阻的损坏而导致的。此外，还会碰到F025、F026、F027关于输入相缺失的报警，故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能，输入检测电路的损坏会导致输入缺相报警，如排除此故障原因，报警信号还不能消除，那故障很有可能就是CU板的损坏了。此外F011（过电流）故障也是一个常见的故障，电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一，此外，在维修中经常会碰到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011报警，要特别注意由于这种原因而引起的故障报警。
对于ECO的变频器，碰到多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏，引起的原因也主要是由于强电侧（功率模块）与弱电侧（驱动电路）没有隔离电路，导致强电进入了控制电路，引起驱动电路及开关电源大面积烧坏，此外预充电回路损坏也是常见故障（30KW以上），由于限流回路设计在交流输入侧，只要有三相交流电源任意一路送电时有时序上的**前和滞后，都有可能引起自身一路或其余两路充电时电流过大，而使得限流电阻和切入继电器烧毁。F231故障也是ECO变频器的一种常见故障，引起原因就是因为采样电阻的损坏。
西门子变频器故障分析及处理方法：
一般来说，当遇到西门子变频器故障时，再上电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧，线路板上有没有明显烧损的痕迹。
具体方法是：用万用表（好是用模拟表）的电阻1K档，黑表棒接变频器的直流端(-)较，用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K之间，三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些，并且没有充放电现象。然后，反过来将红表棒接变频器的直流端(+)较，黑表棒分别测量变频器三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K之间，三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些，并且没有充放电现象。否则，说明模块损坏。这时候不能盲目上电，特别是整流桥损坏或线路板上有明显的烧损痕迹的情况下尤其禁止上电，以免造成更大的损失。
如果以上测量西门子变频器故障结果表明模块基本没问题，可以上电观察。
1、上电后面板显示[F231]或[F002](MM3变频器)，这种故障一般有两种可能。常见的是由于电源驱动板有问题，也有少部分是因为主控板造成的，可以先换一块主控板试一试，否则问题肯定在电源驱动板部分了。
2、上电后面板无显示(MM4变频器)，面板下的指示灯[绿灯不亮，黄灯快闪]，这种现象说明整流和开关电源工作基本正常，问题出在开关电源的某一路不正常(整流二极管击穿或开路，可以用万用表测量开关电源的几路整流二极管，很容易发现问题。换一个相应的整流二极管问题就解决了。这种问题一般是二极管的耐压偏低，电源脉动冲击造成的。
3、有时显示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4)，敲击机壳或动一动面板和主板时而能正常，一般属于接插件的问题，检查一下各部位接插件。也发现有个别机器是因为线路板上的阻容元件质量问题或焊接不良所致。
4、上电后显示[-----](MM4)，一般是主控板问题。多数情况下换一块主控板问题就解决了，一般是因为外围控制线路有强电干扰造成主控板某些元件（如帖片电容、电阻等）损坏所至，或与主控板散热不好也有一定的关系。但也有个别问题出在电源板上。
5、上电后显示正常，一运行即显示过流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空载也一样，一般这种现象说明IGBT模块损坏或驱动板有问题，需更换IGBT模块并仔细检查驱动部分后才能再次上电，不然可能因为驱动板的问题造成IGBT模块再次损坏！这种问题的出现，一般是因为变频器多次过载或电源电压波动较大(特别是偏低)使得变频器脉动电流过大主控板CPU来不及反映并采取保护措施所造成的。
总结以上，大的原器件如IGBT功率模块出问题的比例倒是不多，因为一些低端的简单原器件问题和装配问题引发的故障比例较多，如果有图纸和零件，这些问题便不难解决而且费用不高，否则解决这些问题还是不容易的。简单的办法就是换整块的线路板！
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**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、变频器用于变较电动机时，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，在运行中进行较数转换时，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，在低速范围内没有限制；在**过额定转速以上的高速范围内，有可能发生润滑油用光的危险。因此，不要**过高转速容许值。
10、变频器驱动绕线转子异步电动机时，大多是利用已有的电动机。绕线电动机与普通的鼠笼电动机相比，绕线电动机绕组的阻抗小。因此，容易发生由于纹波电流而引起的过电流跳闸现象，所以应选择比通常容量稍大的变频器。一般绕线电动机多用于飞轮力矩gd2较大的场合，在设定加减速时间时应多注意。
4KW/千瓦6SL3210-1KE18-8UB1 5.5KW/千瓦6SL3210-1KE21-3UB1 7.5KW/千瓦6SL3210-1KE21-7UB1
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“中国一二线城市是我们较有竞争力的研发中心所面对的主要市场；对于三四线城市，我们将会更多依靠西门子在中国本土的研发力量，因为他们对这部分市场和客户的需求较了解。”西门子（中国）有限公司总裁兼**执行官程美玮表示。目前，西门子在中国有16个研发中心、约3万名员工、65个地区办事处，其中研发人员**过2300人，涵盖工业、能源、医疗、基础设施与城市等诸多领域。
为了更好覆盖中国三四线城市，西门子在中国的研发中心推出了SMART概念产品。所谓SMART，即Simple（简单易用）、Maintenance-friendly（维护方便）、Affordable（价格适当）、Reliable（可靠耐用）、Timely-to-market（及时上市）。它不仅包括SMART产品的中国生产，还包括新生态系统的搭建，研发及供应链的本土化，与**和关键合作商的合作等。迄今为止，西门子已推出160种SMART产品。
在SMART之前，西门子的产品战略是“One fits all”，产品适应**需求。但针对特定市场而言，一些功能被过度开发导致产品价格昂贵。若想开发本土化产品，首当其冲就是要删除那些过度开发的功能，尽量去除冗余部件，以节约成本。
西门子的本土化，是整个价值链条的本土化。从了解本土需求，在本土开发、设计产品，借力本土供应链制造产品，一直到在本土市场销售。为了更好融入中国市场，西门子正在减少来华国际员工和在华非中国员工的数目。现在，西门子在中国工作的员工只有1%为非中国籍。
2012年11月23日应用于欧洲石油和天然气行业的自动化和控制解决方案(ACS)的市场预计在未来3-4年时间内有适度增加。石油和天然气的需求预计将促进对上游和中游石油天然气的投资，这反过来会引起需求更多的自动化和控制解决方案（ACS）。
据自弗罗斯特─沙利文公司的较新分析，在欧洲石油天然气行业自动化和控制解决方案的市场，发现该市场在2011年获得155.66万美元的收入，在2016年估计达190.41万美元。
“由于在中东和北非出现剧烈波动的地理政治格局，欧洲石油和天然气行业将在预期阶段获得更多的新建项目投资，”弗罗斯特─沙利文公司的高级研究分析师KarthikSundaram指出。“尽管欧洲的石油天然气储备被限制在北海盆地，在陆地区域上游的勘探和投资有望满足日益增长的能源需求。这种趋势将会给自动化和控制解决方案（ACS）带来很大的发展潜力。”
推动市场增长的另一个关键因素是提高资产利用率和减少停工时间的需要。因为欧洲的原油和天然气的来源已经非常有限，终端用户必须投资于先进的自动化和控制解决方案（ACS），可以较大限度地提高过程输出和减少浪费。
石油天然气设备发生重大事故，如深水地平线漏油事故和墨西哥湾事件，凸出了主要的石油天然气设备对过程安全的需求。这样的事故影响环境监管，并将鼓励终端用户投资自动化和控制解决方案（ACS），尤其是安全系统。
“欧盟**的监管措施致力于强制执行少见安全标准和控制所有石油天然气行业部门，”Sundaram解释。“实际上，强调较高水平的过程安全将说服终端客户采用并实现高端安全系统和安全的可编程控制器(plc)，用于他们的石油和天然气设备。”
虽然这些都是积极的趋势，但主要市场参与者承认目前经济的不确定性有可能抑制新的投资和延迟项目订单，在短期内会影响收入利润率和盈利能力。
“然而，预计石油天然气领域整体自动化的需求会很高，早日解决欧元区危机可能会促进投资，随后会有助于自动化和控制解决方案(ACS)市场的长期增长，”他总结到。
在欧洲石油天然气行业的自动化和控制解决方案市场是工业自动化和程序控制增长伙伴关系服务项目的一部分，其中还包括对以下市场的研究：欧洲过程安全，欧洲可编程序控制器，欧洲智能电网自动化和欧洲先进的管理解决方案。所有包含在报告的研究提供详细的市场机会和行业趋势评估，评估了市场参与者大量的采访。(Emily译)
plc（可编程控制器）因其操作简单、性能可靠而得到广泛使用。对于可编程控制器系统的设计来说，硬件的一个小的改动通常会导致软件的复用根本不可能，只有重新设计。plc的编程通常使用以继电器逻辑控制为基础的梯形图。目前普遍使用的梯形图程序的设计方法有组合逻辑函数法、功能转移图法、petri网分析法等［1-3］。
在生产过程自动化中，按时间原则控制的plc控制系统应用广泛，如交通灯控制系统、喷泉控制系统等。在这类时序逻辑系统中，当负载的工作时序复杂时，程序的编写比较困难。对此，本文给出了这类按时间原则控制的plc程序的编写方法，并以三菱公司fx2n系列plc为例来做详细介绍。
2 plc内部定时器
定时器在plc中相当于一个时间继电器，包括一个设定值寄存器、一个当前值寄存器以及无数个触点。不同型号的plc的定时器的个数是不一样的。
2.1 通用定时器
通用定时器分为两类，编号t0～t199为100ms定时器，定时时间0.1~3276.7s。编号t200～t245为10ms定时器，定时时间0.1~327.67s。当驱动输入断开后，定时器和输出触点复位。
2.2 积算定时器
积算定时器分为两类，编号t246～t249为1ms定时器，定时时间0.001~32.767s。编号t250～t255为100ms定时器，定时时间0.1~3276.7s。当驱动输入断开后，定时器和输出触点不复位。当驱动输入再次接通后，定时器继续进行定时。
3 编程方法和实例
3.1编程方法
对于时间原则控制的plc程序的编程方法是：
首先，分析系统的输出，画出输出控制的时序图。
其次，确定控制系统输出的循环周期，把循环周期分成若干个时间段。时间段划分的原则是，只要这一段时间内系统的输出不同就要自成一段。
*三，根据划分的时间段，确定程序当中使用的定时器个数，原则是有几个时间段就用几个定时器。并根据这一时间段的时间确定定时器的定时时间。
较后，根据输出的得电条件和失电条件编写plc的梯形图程序。其中输出的得电条件是这一段输出所对应的定时器的常开触点，输出的失电条件是这一段输出所对应的下一个定时器的常闭触点。在一个周期内，执行元件有几次输出就有几个并行的控制逻辑组成，每一个并行控制有各自的得电条件和失电条件。
下面就结合一个喷泉控制程序说明编程的方法。
3.2 喷泉编程实例
（1）喷泉控制系统。整个喷泉有三组喷头，分别是a、b、c。要求启动按钮按下后，a喷5s后停止，接着b和c同时喷，b喷5s后停止，再过5s，c也停喷，然后是a和b同时喷出，再过2s，c也喷出，c喷出5s后abc全停止。3s后开始下一个循环。停止按钮按下后abc全停。
（2） 控制系统输出时序图。通过对控制系统的分析，可以画出系统输出时序图，如图1所示。
系统的循环周期为25s，根据每一个时间段系统输出的不同，一个周期划分为6个时间段。共使用编号为t0～t5的六个定时器。定时器定时时间分别为：5s、5s、5s、2s、5s、3s。
（3）控制系统的真值表和逻辑表达式。根据对控制系统的分析，喷头a在0～5s以及15～22s有输出；喷头b在5～10s以及15～22s有输出；喷头c在5～15s以及17～22s有输出。
控制系统输出的真值表如附表所示。
（4）编程方法和梯形图程序。在控制系统中，各个定时器线圈是顺序得电的。t0定时器首先由m0的常开触点驱动，由定时器t5的常闭触点复位。t1定时器由t0的常开触点驱动，以后依次类推。