西门子MM430变频器

MicroMaster430是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家。功率范围7.5kW至250kW。它按照要求设计，并使用内部功能互联（BiCo）技术，具有高度可靠性和灵活性。控制软件可以实现功能：多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。

主要特征

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· 380V-480V±10%，三相，交流，7.5kW-250kW；

· 风机和泵类变转矩负载；

· 牢固的EMC（电磁兼容性）设计； 控制信号的快速响应；

控制功能

线性v/f控制，并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制（FCC），多点 v/f控制；

· 内置PID控制器；

· 快速电流限制，防止运行中不应有的跳闸；

· 数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个；

· 具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程；

· 采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接；

· 集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP通讯模块；

· 灵活的斜坡函数发生器，可选平滑功能；

· 三组参数切换功能：电机数据切换，命令数据切换；

风机和水泵类功能

o 多泵切换

o 旁路功能

o 手动/自动切换

o 断带及缺水检测

o 节能方式

保护功能

过载能力为140%额定负载电流，持续时间3秒和110%额定负载电流，持续时间60秒;

· 过电压、欠电压保护；

· 变频器过温保护；

· 接地故障保护，短路保护；

· I2t电动机过热保护；

· PTC/KTY电机保护。

MM430变频器适用于多种变速驱动应用。其灵活性使之具有极为广泛的应用范围。它特别适合与工业泵和风机一起使用。 此变频器具有以用户为导向的性能和易于使用的特性。 它比 MICROMASTER 420 （即带人工和自动切换的优化的操作员面板） 有更多的输入和输出，并且有适配软件的功能。西门子MM430变频器 操作员面板和通讯模块很容易更换。

主要特性

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模块化结构允许组态的大灵活性

六个可编程的独立数字量输入

两个可量测的模拟量输入(0 V 到 10 V， 0 mA 到 20 mA) 也可以被用作第 7 个 / 第 8 个数字量输入

两个可编程模拟量输出（0 mA 到 20 mA）保护特征

标准

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符合欧盟低压电器规范的要求。

带有 CE 标记。

符合 uL 和 cuL 认证

选件

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输出扼流圈

LC 滤波器和正弦滤波器

密封盘

基本操作员面板 2（BOP-2），用于参数化变频器

通讯模块

PROFIBUS

DeviceNet

CANopen

产品性能特点

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数字式微处理器控制

磁通电流控制(FCC)，用于提高动态响应以及优化电机控制

线性V/f 特性曲线

平方 V/f 特性曲线

多点特性曲线（可编程 V/f 特性曲线）

快速重启

滑动补偿

电源失灵或故障之后自动重启装置

节能模式（例如：使低速运行的泵停机）

电机分级（连接或断开另外的电机，把一台逆变器用作泵串级中的控制驱动）

手动 / 自动模式

负载转矩监控（皮带故障检测, 检测泵的干运转状态）

词条标签：

科学 ， 医学

西门子变频器是由德国西门子公司研发、生产、销售的变频器品牌，主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度。并以其稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、良好的动态特性、*的过载能力、创新的BiCo（内部功能互联）功能以及*的灵活性，在变频器市场占据着重要的地位。

MICROMASTER 420 系列变频器 MICROMASTER420 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，从单相 电源电压，额定功率120W 到三相电源电压，额定功率11KW 可供用户选用。 本变频器由微处理器控制，并采用具有现代*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。 MICROMASTER420 具有缺省的工厂设置参数，它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的 理想变频驱动装置。由于MICROMASTER420 具有全面而完善的控制功能，在设置相关参数以后， 它也可用于更高级的电动机控制系统。

西门子MM420-37/3变频器0.37KW概述：

西门子MM420-37/3变频器0.37KW特点    主要特性 ?? 易于安装 ?? 易于调试 ?? 牢固的EMC 设计 ?? 可由IT（中性点不接地）电源供电 ?? 对控制信号的响应是快速和可重复的 ?? 参数设置的范围很广，确保它可对广泛的应用对象进行配置 ?? 电缆连接简便 ?? 采用模块化设计，配置非常灵活 ?? 脉宽调制的频率高，因而电动机运行的噪音低 ?? 详细的变频器状态信息和信息集成功能 ?? 有多种可选件供用户选用：用于与PC 通讯的通讯模块，基本操作面板（BOP），高级操作面 板（AOP），用于进行现场总线通讯的PROFIBUS 通讯模块 性能特征 ?? 磁通电流控制（FCC），改善了动态响应和电动机的控制特性 ?? 快速电流限制（FCL）功能，实现正常状态下的无跳闸运行 ?? 内置的直流注入制动 ?? 复合制动功能改善了制动特性 ?? 加速/减速斜坡特性具有可编程的平滑功能 ?? 具有比例，积分（PI）控制功能的闭环控制 ?? 多点V/f 特性 保护特性 ?? 过电压/欠电压保护 ?? 变频器过热保护 ?? 接地故障保护 ?? 短路保护 ?? I2t 电动机过热保护 ?? PTC 电动机保护

PLC编程时三个注意事项 1．双线圈输出 如果在同一个程序中，同一元件的线圈使用了两次或多次，称为双线圈输出。对于输出继电器来说，在扫描周期结束时，真正输出的是一个Y0的线圈的状态(见图1a)。 Y0的线圈的通断状态除了对外部负载起作用外，通过它的触点，还可能对程序中别的元件的状态产生影响。图1a中Y0两个线圈所在的电路将梯形图划分为3个区域。因为PLC是循环执行程序的，上面和下面的区域中Y0的状态相同。如果两个线圈的通断状态相反，不同区域中Y0的触点的状态也是相反的，可能使程序运行异常。作者曾遇到因双线圈引起的输出继电器快速振荡的异常现象。所以一般应避免出现双线圈输出现象，例如可以将图1a改为图2b 。 2．程序的优化设计 在设计并联电路时，应将单个触点的支路放在下面；设计串联电路时，应将单个触点放在右边，否则将多使用一条指令(见图2)。 建议在有线圈的并联电路中将单个线圈放在上面，将图2a的电路改为图2b的电路，可以避免使用入栈指令MPS和出栈指令MPP。 3．编程元件的位置 输出类元件(例如OUT，MC，SET，RST，PLS，PLF和大多数应用指令)应放在梯形图的右边，宦们不能直接与左侧母线相连。有的指令(如END和MCR指令)不能用触点驱动，必须直接与左侧母线或临时母线相连。

PLC控制系统的一般结构和故障类型 PLC控制系统主要由输入部分、CPU、采样部分、输出控制和通讯部分组成，如图1所示。输入部分包括控制面板和输入模板；采样部分包括采样控制模板、AD转换模板和传感器；CPU作为系统的核心，完成接收数据，处理数据，输出控制信号；输出部分有的系统用到DA模板，将输出信号转换为模拟量信号，经过功放驱动执行器；大多数系统直接将输出信号给输出模板，由输出模板驱动执行器工作；通讯部分由通讯模板和上位机组成。 因为PLC本身的故障可能性极小，系统的故障主要来自外围的元部件，所以它的故障可分为如下几种： （1）输入故障，即操作人员的操作失误； ■传感器故障； ■执行器故障； ■PLC软件故障 这些故障，都可以用合适的故障诊断方法进行分析和用软件进行实时监测，对故障进行预报和处理。 PLC控制系统的故障诊断方法 PLC控制系统故障的宏观诊断 故障的宏观诊断就是根据经验，参照发生故障的环境和现象来确定故障的部位和原因。PLC控制系统的故障宏观诊断方法如下： ■是否为使用不当引起的故障，如属于这类故障，则根据使用情况可初步判断出故障类型、发生部位。常见的使用不当包括供电电源故障、端子接线故障、模板安装故障、现场操作故障等。 ■如果不是使用故障，则可能是偶然性故障或系统运行时间较长所引发的故障。对于这类故障可按PLC的故障分布，依次检查、判断故障。首先检查与实际过程相连的传感器、检测开关、执行机构和负载是否有故障：然后检查PLC的I/O模板是否有故障：检查PLC的CPU是否有故障。 ■在检查PLC本身故障时，可参考PLC的CPU模板和电源模板上的指示灯。 ■采取上述步骤还检查不出故障部位和原因，则可能是系统设计错误，此时要重新检查系统设计，包括硬件设计和软件设计。 PLC控制系统的故障自诊断 故障自诊断是系统可维修性设计的重要方面，是提高系统可靠性必须考虑的重要问题。自诊断主要采用软件方法判断故障部分和原因。不同控制系统自诊断的内容不同。PLC有很强的自诊断能力，当PLC出现自身故障或外围设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮、灭来查找。 总体诊断 根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐细化，以找出具体故障，如图2所示。 电源故障诊断 电源灯不亮,需对供电系统进行诊断.如果电源灯不亮,首先检查是否有电,如果有电,则下一步就检查电源电压是否合适,不合适就调整电压,若电源电压合适,则下一步就是检查熔丝是否烧坏,如果烧坏就更换熔丝检查电源,如果没有烧坏,下一步就是检查接线是否有误,若接线无误,则应更换电源部件. 运行故障诊断 电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种异常而终止了正常运行。检查流程如图3所示. 图3 运行故障诊断流程图 输入输出故障诊断 输人输出是PLC与外部设备进行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险丝等元件状态有关。 出现输入故障时，首先检查LED电源指示器是否响应现场元件（如按钮、行程开关等）。如果输入器件被激励（即现场元件已动作），而指示器不亮，则下一步就应检查输入端子的端电压是否达到正确的电压值。若电压值正确，则可替换输入模块。若一个LED逻辑指示器变暗，而且根据编程器件监视器、处理器未识别输入，则输入模块可能存在故障。如果替换的模块并未解决问题且连接正确，则可能是I／O机架或通信电缆出了问题。 出现输出故障时，首先应察看输出设备是否响应LED状态指示器。若输出触点通电，模块指示器变亮，输出设备不响应。那么，首先应检查保险丝或替换模块。若保险丝完好，替换的模块未能解决问题，则应检查现场接线。若根据编程设备监视器显示一个输出器被命令接通，但指示器关闭，则应替换模块。 在诊断输入／输出故障时，方法是区分究竟是模块自身的问题，还是现场连接上的问题。如果有电源指示器和逻辑指示器，模块故障易于发现。通常，先是更换模块，或测量输入或输出端子板两端电压测量值正确，模块不响应，则应更换模块。若更换后仍无效，则可能是现场连接出问题了。输出设备截止，输出端间电压达到某一预定值，就表明现场连线有误。若输出器受激励，且LED指示器不亮，则应替换模块。如果不能从I／O模块中查出问题，则应检查模块接插件是否接触不良或未对准。，检查接插件端子有无断线，模块端子上有无虚焊点。 指示诊断 LED状态指示器能提供许多关于现场设备、连接和I／O模块的信息。大部分输入／输出模块至少有一个指示器。输入模块常设电源指示器，输出模块则常设一个逻辑指示器。 对于输入模块，电源LED显示表明输入设备处于受激励状态，模块中有一信号存在。该指示器单独使用不能表明模块的故障。逻辑LED显示表明输入信号已被输入电路的逻辑部分识别 。如果逻辑和电源指示器不能同时显示，则表明模块不能正确地将输入信号传递给处理器。输出模块的逻辑指示器显示时，表明模块的逻辑电路已识别出从处理器来的命令并接通。除了逻辑指示器外，一些输出模块还有一只保险丝熔断指示器或电源指示器，或二者兼有。保险丝熔断指示器只表明输出电路中的保护性保险丝的状态；输出电源指示器显示时，表明电源已加在负载上。像输入模块的电源指示器和逻辑指示器一样，如果不能同时显示，表明输出模块就有故障了。

200V-240V

10%

，单相

三相，交流，

0.12kW-5.5kW

380V-480V

10%

，三相，交流，

0.37kW-11kW

模块化结构设计，具有多的灵活性；

标准参数访问结构，操作方便。

控制功能

保护功能

产品简介

随着电力电子及自动控制技术的快速发展，变频调速技术日益成熟，并以其*的调速性能和强大的控制功能在各个领域得到了广泛的应用。利用变频调速技术的恒压供水设备因为其高品质的供水质量、稳定的工作性能以及节约能源等优点，目前已经在供水行业得到了普遍的应用。

西门子mm430是一款专门为风机和水泵设计的变频器，具有丰富的软件设置参数，可以扩展实现多种功能，能够适应各种复杂工况下的需要。通过对mm430的pid参数设定，可以在不增加任何外在设备的条件下，实现供水压力的恒定，提高供水质量，同时减少能量损耗。以往的恒压供水设备，往往采用带有模入/模出的可编程控制器或pid调节器，pid算法编程难度大，设备成本高，调试困难。mm430系列变频器内置的pid功能，可以进行精确的pid控制，不仅节省了安装调试时间，还有效的降低了设备成本，是进行此类控制的。

威英智通公司是专门从事节电技术研究、节电产品开发的技术型公司。以改变中国高耗电、低效率的现状为己任，为各个领域的用户提供全面的节电解决方案，在保证用户正常安全用电的同时，有效节约电能。威英智通的照明和动力节电技术和产品，通过探索与实践，已成功广泛地应用于宾馆、商场、超市、学校、工矿企业、市政等各种用电场所。

2 pid调节的原理

恒压供水的终目标就是要使末端压力稳定在一个压力点上，由于用水量是不定时变化的，这就要求供水量要实时跟随用水量变化，并对此做出快速响应，普通的开环控制无法满足这一要求，必须采用一种快速响应的闭环控制方法来实现。pid调节是实现这种要求的方法。

pid控制是比例、积分、微分控制的简称，因为其控制的稳定性好，结构简单，参数调整方便，在工程控制中广泛应用。pid调节是根据反馈值与设定值之间的差异，按照预先设定好的比例、积分、微分参数，自动计算输出一个合适的值来驱动系统工作，从而减少这个差异，直至反馈值与设定值相同，误差为零，也就是使负载终稳定在一个工作点上，它是一个自动跟踪的闭环控制系统。其中关键的是pid参数的值，这些参数是要根据负载响应的特性在现场设置调节的，它是pid控制的核心，直接关系到整个系统能否稳定工作并达到预定的目的。

3 工程现场的概况

某酒店的生活热水，是由两台11kw的热水泵提供，这两台泵任何时候只开一台，另一台备用，主要是为客房内的洗浴及厨房提供热水。由于客人洗澡时间的不确定性，酒店必须保证热水在24小时内充分供应。供水泵功率的大小是根据热水阀全开时的热水需求而确定的，同时还留有一定的设计余量。

由于酒店入住率以及在中不同的时间段热水阀门不可能全部打开的原因，热水的需求在大多数时间都没有达到满负荷。在没有采取流量调节前，因为必须满足潜在的热水使用要求，供水泵不得不一直处于全速运转的状态，多余的热水在达到末端后流回蓄热水箱，白白浪费大量的能量；而且对于水泵和电机来说，由于它们一直是全速运行，机械磨损相对也会比较严重，出故障的机率也会有所增多。

在没有采取恒压控制前，系统压力很不稳定。洗浴时的用水是由冷热水管共同向喷头提供，当两侧冷热水压力相差比较大时，水温很难调节到一个平衡点，而且当热水压力太大时，则会出现热水串入冷水管的现象，甚至可能烫伤客人，造成严重后果。

客房内洗浴冷水的压力是由电节点压力表控制水泵的启停并配合压力灌来实现，出水压力控制在0.5-0.6mp之间，0.5mp启泵，0.6mp停泵。工频状态热水管末端回水的压力在正常时约为0.7mp左右，晚上无人使用时达0.8mp。我们可以看到，只要将热水管的末端压力控制在0.5mp左右，就可以满足正常使用。

系统的设计

根据现场的工况，我们进行如下设计。首先，设备要设有切换功能，可以用一台变频器对两电机进行切换变频，以保证一台电机故障后另一台仍可以进行变频工作；其次，为了防止反馈信号出现意外情况导致设备不能正常工作，要设计有自动和手动两种控制模式，自动模式是根据反馈信号自动调节，手动模式是用操作面板bop人为的控制水泵转速，以方便在调试时或者反馈信号故障时使用；另外，设备还要在原来启动柜和变频柜之间设有电气互锁保护，确保任何时候只能有工频或变频一种方式来启动电机，以避免意外操作时对变频器造成损坏；还要有故障报警功能，当电网、电机、水泵或设备出现意外情况时，能及时发出报警，避免更大故障的发生。

进行pid控制，必须要有主设定与反馈两路输入，其中主设定是要达到的目标压力，是根据终控制目标需要，在变频器中设定的（参数p2240），该参数可以在用户实际需要发生变化后再次调整；反馈值是通过远程的压力变送器提供，具体操作是在热水管的末端安装一个压力变送器，将压力信号转变为4~20ma的电流信号，然后输出给压力显示仪表，经设定后再输出给变频器。

普通操作参数经设定后，一般不会有什么问题，pid参数的调试需要依据电机和负载的情况逐渐修改，直到压力指示稳定下来。为了保障供水压力的充足，将末端压力定在0.55mp，压力变送器对应的电流输出信号为12.8ma，由于变频器默认的控制信号为电压信号，将其转变为电压信号后输送给变频器，12.8ma占满量程的比例为64%，将参数p2240设为64，即pid的目标值。

变频器运行过程中，反馈回来的信号与主设定值进行比较，如果反馈值小于主设定值时，变频器的频率会自动提升，以提高目标压力；如果反馈值大于主设定值时，变频器的频率会自动降低，以降低目标压力。

对于水泵系统，水量随着泵的转速变化响应很快，没有明显的滞后，这时候增加微分量，过分的提前预测反而会造成系统调节的不稳定。

另外，由于变频器实际输出的是脉冲信号，默认的载波频率为4k，此时电机有尖锐的噪声。增加载波频率会降低输出电流，并且增加变频器损耗。因为实际所选的变频器功率比电机功率大一档，且设备一般工作在低于额定的状态，所以增加载波频率对设备没有太大影响，把p1800改为6k后，电机噪声明显降低。

设备调试好后，压力稳定在0.55mp，电机一般工作在42hz左右，晚上用水量低时低可降至40hz，用水高峰时电机工作在48hz左右，经过工频方式，变频节电方式的工作对比，测得节电率为40%，节电*，设备的投资成本两年内即可收回。

普通操作参数经设定后，一般不会有什么问题，pid参数的调试需要依据电机和负载的情况逐渐修改，直到压力指示稳定下来。为了保障供水压力的充足，将末端压力定在0.55mp，压力变送器对应的电流输出信号为12.8ma，由于变频器默认的控制信号为电压信号，将其转变为电压信号后输送给变频器，12.8ma占满量程的比例为64%，将参数p2240设为64，即pid的目标值。

变频器运行过程中，反馈回来的信号与主设定值进行比较，如果反馈值小于主设定值时，变频器的频率会自动提升，以提高目标压力；如果反馈值大于主设定值时，变频器的频率会自动降低，以降低目标压力。

对于水泵系统，水量随着泵的转速变化响应很快，没有明显的滞后，这时候增加微分量，过分的提前预测反而会造成系统调节的不稳定。

另外，由于变频器实际输出的是脉冲信号，默认的载波频率为4k，此时电机有尖锐的噪声。增加载波频率会降低输出电流，并且增加变频器损耗。因为实际所选的变频器功率比电机功率大一档，且设备一般工作在低于额定的状态，所以增加载波频率对设备没有太大影响，把p1800改为6k后，电机噪声明显降低。

设备调试好后，压力稳定在0.55mp，电机一般工作在42hz左右，晚上用水量低时低可降至40hz，用水高峰时电机工作在48hz左右，经过工频方式，变频节电方式的工作对比，测得节电率为40%，节电*，设备的投资成本两年内即可收回。

普通操作参数经设定后，一般不会有什么问题，pid参数的调试需要依据电机和负载的情况逐渐修改，直到压力指示稳定下来。为了保障供水压力的充足，将末端压力定在0.55mp，压力变送器对应的电流输出信号为12.8ma，由于变频器默认的控制信号为电压信号，将其转变为电压信号后输送给变频器，12.8ma占满量程的比例为64%，将参数p2240设为64，即pid的目标值。

变频器运行过程中，反馈回来的信号与主设定值进行比较，如果反馈值小于主设定值时，变频器的频率会自动提升，以提高目标压力；如果反馈值大于主设定值时，变频器的频率会自动降低，以降低目标压力。

对于水泵系统，水量随着泵的转速变化响应很快，没有明显的滞后，这时候增加微分量，过分的提前预测反而会造成系统调节的不稳定。

另外，由于变频器实际输出的是脉冲信号，默认的载波频率为4k，此时电机有尖锐的噪声。增加载波频率会降低输出电流，并且增加变频器损耗。因为实际所选的变频器功率比电机功率大一档，且设备一般工作在低于额定的状态，所以增加载波频率对设备没有太大影响，把p1800改为6k后，电机噪声明显降低。

设备调试好后，压力稳定在0.55mp，电机一般工作在42hz左右，晚上用水量低时低可降至40hz，用水高峰时电机工作在48hz左右，经过工频方式，变频节电方式的工作对比，测得节电率为40%，节电*，设备的投资成本两年内即可收回。

MicroMaster430是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家。功率范围7.5kW至250kW。它按照要求设计，并使用内部功能互联（BiCo）技术，具有高度可靠性和灵活性。控制软件可以实现功能：多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。