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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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使用西门子生产的直流变频器和直流驱动系统，您可以有效的降低驱动器技术成本。SINAMICS 和 SIMOREG 逆变器系列可以提供高的性能和集成的智能能力，实现高的可用性，例如提供用于冗余运行的并联切换接口。**的与我们的直流电机校准后，我们直流驱动系统可以提供高的可用性，例如提供用于冗余运行的并联切换接口。
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在保养的同时要仔细检查变频器，定期送电，带电机工作在2hz 的低频约10分钟，以确保变频器工作正常。
上海工业自动化仪表研究所教授级高级工程师彭瑜在接受有关媒体采访时就曾指出，涵盖从底层的制造自动化到**层的管理自动化的体系结构，经过十几年的探索和实验，从理论和实践上证明了扁平化的三层模型进入了大规模、*的应用时期。自动化、信息化技术的发展为整体解决方案的提供，做好了几乎所有的技术准备：
其一，自动化技术发展已经为打破长期以来将工业控制领域划分为电气控制（包括传动控制、逻辑和顺序控制）、过程控制、运动控制等专业的束缚，为建立统一的工程设计平台和统一的生产运营平台准备好技术和认识条件。
其二，在经济**化大趋势的推动下，在国际产业界长期的共同追求和努力下，从工控编程语言、现场总线、工业以太网，一直到控制和企业信息管理集成等各种自动化国际标准的制定和推广应用，均取得了丰硕的成果，形成为普遍的共识，为自动化集成体系架构的发展和日趋成熟奠定了标准化基础。
在具体技术实现上，在ERP、MES、PCS三层结构中，MES起到了关键性的桥梁作用，它甚至是自动化与信息化集成的关键核心技术。MES在企业计划管理和车间生产控制之间架起了一座信息沟通和管理的桥梁，使企业将更容易建立一个快速反映、有弹性、精细化、统一的信息化制造环境，帮助企业提高产品质量和环境，降低材料和人力等资源的消耗。
但是，相对于ERP等离线管理系统而言，MES要求生产和制造过程的数据、信息等是实时在线的，MES面向企业的生产过程和制造过程的管理比较困难。所以，早期MES的发展滞后在一定程度上制约了集成的步伐。
不过，自“十五”以来，MES技术得到了快速发展，眼下已经逐步实现产业化。目前，MES已经在钢铁、石化行业等流程行业，甚至一些离散行业都得到较为广泛的应用，MES应用效益得到用户认可，并且推进了企业信息化应用的深度，不仅仅停留在ERP系统实施上，MES成为企业信息化的主体。
成本居高不下
然而，即使是今天，当自动化与信息化集成技术不断成熟的时候，依然没有太多企业真正启动这样的集成工作。“这主要是因为成本问题。”王田苗说，“集成的成本很高，集成得越多成本也越高。”
王田苗介绍说，广义理解的集成是概念层面的，单个的系统之间，采用单个技术实现的集成，这显然已经不存在什么问题。但侠义理解的集成是非常紧密耦合的集成。现阶段还主要是一些大企业对此有一定的关注，因为他的业务更广，对业务之间的耦合以及成本的控制比较敏感，而且要走向世界，面对更激烈的竞争严。而对小企业来说，自动化就是自动化，信息化就是信息化，他们集成的需求并不强烈。不过，王田苗表示：“眼下，即使是大企业真正实现紧耦合集成的也是非常少见的。”
北京**机床厂总工程师刘宇凌认为，能否很好实现集成主要看三个方面：首先是构成生产系统的各个单元（如加工设备、运送设备等）是否具备了或可以具备信息控制的能力;其次是各个具有信息控制能力的单元是否可供集成，异构也可以，只要开放;三是系统中各个动作的规范化程度。
因此，多数制造企业遗留下来的智能化程度较低的老旧设备则存在升级改造的需求。但是，据刘宇凌介绍，传统的自动化系统一般是指刚性线：是由很多**设备组成，每个设备仅能够执行一种或两种加工，物料输送也是**的，**于几种工件的制造。这种系统升级改造十分困难。首先是系统中的每个加工单元都要变化，其次控制方式也要变化，再有是厂房环境也要改变，特别是物流的合理性。“从企业的角度看，是否值得投资做这样一个大的改造是需要权衡的。一般情况下，企业宁可推倒新建。”
同样，王田苗也有类似的看法：“对于这些老旧设备，理论上说增加嵌入式系统，提高其智能化程度，就可以实现与信息化的集成，对于科研单位来说，再老的设备也能集成，但对于企业来说，就要考虑成本了，考虑投入产出的问题了。”
正因为自动化与信息化集成的成本居高不下，所以信息化*蒋明炜更倾向于折中的做法，他称之为“适度自动化”。“我们的信息化要根据不同的自动化程度进行区别建设，可以采取在线数方式采集信息，通过网络来发布生产指令，通过网络来下载生产程序。但对于普通的机床，通过机床旁边安装的专业控制机也可以实现甩图纸、甩工艺文件的目的，也可以直接下达生产指令，也可以让它在这个控制机上汇报公司进度，汇报质量状况。”
因此，蒋明炜并不主张什么都搞自动化，“就是勉强搞了自动化以后，花了很高的代价，最后实际上效果也可能很不好。特别是物流自动化，无非就是减少了两个人。所以不能过分的强调自动化。要适度的自动化。”
刘宇凌也表示，自动化与信息化的集成是企业发展的一个过程，提前了是揠苗助长，滞后了会阻碍企业发展。企业所处的行业、管理特点与发展战略不尽相同，自动化与信息化集成的水平也会有很大的差异。但是无论何种情况，企业的内在需求是企业是否应用自动化与信息化集成技术的主要原因，而这个内在需求，刘宇凌认为更多的就是降低成本提高效率。
中国眼下有很多难题，比如*特的地理和资源分布带来的长距离能源输送的挑战、日益提升的人力成本、从国内市场走上海外发展道路等，这些问题已经开始严重困扰在中国的跨国公司。当一些公司被迫开始采取裁员这种断臂求生的手段时，去年ABB中国公司反而增加了2000多名员工，**过了近10年以来每年平均增加的人数——1300人。当欧洲很多大型企业正面临金融危机以来的较低谷时，ABB的股价却早早开始回升。这其中的奥妙在哪里？
问题的答案是ABB历来注重创新。我们发现ABB 似乎带着一种反向思维。他们凭借强大的创新能力，反过来从困难中发掘出了新的商业机会，某种程度上揭示了这家公司能够逆势成长、**长青的秘密。
说到创新就不得不提ABB的机器人技术。ABB表示公司现在制造出的机器人灵敏到可以轻轻捡起一只鸡蛋，而不把它打碎。据报道，ABB研发的机器人，能借助精密的人造视觉系统感知到零件的形状和位置，并且在流水线上将这些零件组装成复杂的机器。
所以，当别的公司遇到人力成本的困难时，对ABB来说，却等来了难得的机遇。“顾纯元博士的销售团队卖出了大量的机器人，因为它们并不只是简单地替换了人力，而是提升了流程中的生产力，提升了质量、产量。”中国当前的人力成本上升是一种自然出现的挑战，任何成熟市场都经历过这样的过程。由于产业转型，中国正进化成一个更为成熟的市场。“中国正在寻找正确的平衡点，不是不需要劳动力，而是找到正确的技术和合适的生产力来匹配这些劳动力”ABB（中国）有限公司董事长兼总裁方秦分析说。
方秦提到的顾纯元博士，是刚刚上任的ABB离散自动化与运动控制业务部北亚区及中国的负责人。从自动化的角度，顾纯元对这家**公司的成功战略进行了进一步的解读，说明了对创新的不断追求是技术革新的必由之路。他指出，早在40多年前，ABB就开始制造工业机器人。当时，传统液压技术已不太适用，也不能规模化生产。在上世纪70年代初的时候，市场对工业机器人的需求已经存在，并需要提高其生产率和柔性，可惜当时这方面的技术也不成熟。而微处理器（也就是当时的自动化控制技术）在这个时候的问世，较终给机器人的发展带来了巨大的变化。正是由于ABB准备在先，它才能较终迅速抓住了这个机会。
除了机器人技术外，ABB的高压直流输电技术及柔性交流输电技术也是公司能在逆境中掘金的关键所在。
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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。
