西门子变频器操作面板

共有四种操作面板可供选择： 1.BOP（6SE6400-0BP00-0AA1）基本操作面板 2.BOP-2（6SE6400-0BE00-0AA1）基本操作面板（MM430） 3.AAOP（6SE6400-0AP00-0AB0）亚洲高级操作面板（支持中文） 4.AOP（6SE6400-0AP00-0AA1）英文高级操作面板 BOP：可以设定变频器参数，和显示变频器参数值，

AOP/AAOP：除了具备BOP的功能以外，还可以上传和下载变频器参数，具备多行显示功能。AAOP是专为亚洲用户设计，支持简体中文显示。 BOP-2：可以设定变频器参数，和显示变频器参数值，同时面板上具有“Auto”和“Hand”按键，可以使用面板切换变频器控制方式，该操作面板只能用于MM430变频器。 注意：MM420/440变频器可以使用BOP、AOP、AAOP面板，MM430变频器只能使用BOP-2面板。

1引言 风机是工矿企业的主要动力设备，据有关部门的统计，全国风机，水泵电动机装机容量约35000MW，耗电量约占全国电力耗电量的40% 左右。目前，风机和水泵运行中还有很大的节能潜力。在风机运行中应用变频器调速，其节电率一般可在20%~60%，投资回收期为1~3 年，不仅节电效果显着，而且能满足生产工艺的要求，保产品质量,经济效益十分显着。 风机在锅炉中也是重要设备，工业锅炉根据采用的燃料不同，通常分为燃煤，燃油和燃气三种。这三种锅炉的控制系统基本相同，只是燃料量的调节手段有所区别。变频器在控制系统中可以调节送风机的送风量，引风机的引风量和燃料的进给量，即实现对锅炉的精确控制，又达到了节电和节省燃料的目的。

2西门子新一代变频器G150 的特点 G150 是西门子新一代变频器SINAMICS 家族中的一员，它不仅继承了Master Drive 的特点，而且具有自身的优点。G150 是柜体式单传动的变频器，功率范围75KW~2700KW，进线电压分为380V~480V，500V~600V，660V~690V 三个电压等级，控制方式为无速度传感器的矢量控制 (sensorless vector control) 和矢量控制。无速度传感器的矢量控制是矢量控制的一种，只是没有速度传感器，通过电机模型的计算来估测电动机的速度反馈值。无速度传感器的矢量控制的控制精度和系统的动态性能不如带速度闭环的矢量控制，但也有系统简单，无需维护速度传感器，价格便宜的优点，尤其适用于风机泵类电机。 传统的V/f 控制也无需速度传感器，但对于大功率的风机泵类电机，如用V/f 控制无电流环控制，容易引起电流的波动。无速度传感器的矢量控制，不仅有速度闭环而且有电流闭环, 电机的稳态电流更稳定。 G150 具有丰富的客户端子，包括8 个数字量输入(DI)，4 个双向输入/输出(DI/DO)，2 点继电器输出(DO)，2 个模拟差分输入(AI)，2 个模拟输出(AO)，1 个KTY84 温度传感器或PTC 敏电阻，±10V 辅助电源用于模拟给定输入，24V 辅助电源用于数字量输入，所有的DI/DO ，AI/AO 都可以自由编程定义功能。与MasterDrive 不同，G150 的客户端子，不在控制板上，而是在客户端子板TM31 上。当有端子损坏时，只须更换TM31，节约了维修成本。 PROFIBUS 接口是G150 的标准配置，无需选件。通过PROFIBUS 可以将G150 连接到更高层的自动化系统。通过PROFIBUS 可以与调试软件Starter 连接，便于调试和存储参数。G150 的程序和参数存储于Flashcard 中，Flashcard 中的数据可用Flashcard 适配器读取，存储在硬盘中，或刻成光盘存档。如有相同功率，相同功能的设备，可将数据直接拷贝 到新的Flashcard 中，不需设置任何参数.。另外如旧设备的参数被调乱，或Flashcard 损坏也可用以上的方法进行恢复。

3系统简介 在这个锅炉中共有四台电机使用了G150 变频器，分别控制蒸汽、热油、热烟气。热烟气由2 台315KW 的电机控制，经管道送入主风机，用于干燥木浆。2 台315KW 的G150 变频器分别控制这两台风机，通过调节G150 的输出频率，来控制风机的输出功率，实现对热烟流量的精确调控，不仅满足了工艺的要求，而且比用挡风板调节热烟流量更节能。另两台132KW 的电机分别将蒸汽发生器中的蒸汽和热油发生器中的热油送入混合室中。蒸汽发生器中的蒸汽输出量的调节可以控制蒸汽发生器中的压力和温度，热油发生器中的热油输出量的调节可以控制热油发生器的温度。G150 也是通过控制电机的输出功率来调节蒸汽输出量和热油输出量，实现对蒸汽发生器的压力和温度，热油发生器的温度的控制。

2 台132KW 的电机参数和变频器型号如下: 132KW 电机参数: 额定功率: 132KW 额定电压:400V 额定频率:50HZ 额定电流: 228A 额定转速:1485 r/min 功率因数:0.88 选用的G150 型号: 6SL3710-1GE32-6CA0-Z 输入: 380V~480V 294A 输出: 0~480V 260A

2 台315KW 的电机参数和变频器型号如下: 额定功率: 315KW 额定电压:400V 额定频率:50HZ 额定电流: 585A 额定转速:990 r/min 功率因素:0.81 选用的G150 型号: 6SL3710-1GE36-1CA0-Z 输入: 380V~480V 639A 输出: 0~480V 605A

2 台132KW 电机用端子控制启停和模拟量输入频率给定。2 台315KW 电机PROFIBUS 控制，PLC 使用西门子公司的S7-300。

3.1用端子控制的G150 的端子图如下: 端子X520:1 是DI0 用于控制变频器的启/停(即ON/OFF)。端子X542:5， X542:6 是DO1，输出变频器的故障信号 (DO1 是继电器输出)。 端子X522:1， X522:2 是AO0， 输出实际速度值。端子X522:4、 X522:5 是AO1，输出实际电机电流值。端子X521:1，X521:2 是AI0，作为频率给定.这些端子的功能是出厂设定，无需修改参数。 (1) Main Setpoint (2) ON/OFF command (3) Analog output actual speed (4) Analog output motor current (6) Inverter release (7) Converter no fault

模拟输入0(AI0)默认是-10V~10V 的电压输入，用户需要4~20mA 的输入，所以修改一些参数。P4056[0]=3，将模拟输入0 设置为4~20mA， 因为该模拟输入波动较大,会影响系统的稳定性，所以我加了10mS 的滤波(P4053[0]=10)，从而给定值相对稳定。这些设置如用调试软件Starter 修改就十分的简单、清晰、明了。如下图所示:

1. 选择模拟输入的类型 2. 模拟输入的端子 3. 模拟输入的自由标定 4. 一阶滤波

3.2用PROFIBUS 控制G150 系统图如下:西门子变频器操作面板

将X530:1 端子的接线断开，G150 就设置为PROFIBUS 控制。首先要设置G150 的PROFIBUS 从站地址，参数是P0918，该参数的设置必须与Step 7 中硬件组态的地址*。 G150 的PROFIBUS 从站地址也可通过拨码开关进行设置。这两种设置中拨码开关的硬件设置优先，如拨码都在OFF 的位置，则以参数P0918 的设置为准。G150 的GSD 文件在随机光盘可找到，文件名是si018105 .GSD。G150 与MasterDrive 的PROFIBUS 数据定义相似，PZD1 是控制字/状态字，PZD2 是给定值/实际值.控制字的各位定义如下:

4结束语 该系统用于亚洲创建(河源)木业有限公司的生产线中，亚洲创建集团致力于中国强化地板事业的发展，成功地塑造了”圣象”，”MOBIFLOOR” 等强化地板，河源项目的建设将打破以往基材*依赖进口，成本居高不下的局面，进一步提升产品的竞争力。该生产线中的锅炉系统是由Vyncke 公司做的系统集成，Vyncke 是一家比利时公司，成立于1912 年，在燃烧工艺，锅炉系统自动化控制系统中有着丰富的设计、制造、安装、调试的经验。西门子新一代变频器G150 在该项目中,以其丰富的系统功能，可靠的产品性能，精确的控制系统，得到了用户的*认可。

   图5-36为变频器面板示意图，其中各按键的功能如下。

    图5-36    变频器面板示意图

    1：改变方向。按此键可改变电动机的旋转方向。

    2：启动变频器。

    3：停止变频器运行。

    4：电动机点动。在变频器无输出的情况下，按下此键，将使电动机启动，并按预先设置的点动频率运行。释放此键时变频器停止运行。

    5：访问参数。按此键可访问变频器的参数。

    6：减小数值。按此键可减小面板上显示的数值。

    7：增大数值。按此键可增大面板上显示的数值。

    8：此键用于浏览辅助信息。按下此键并保持不动，将从运行时的任何一个参数开始浏览，显示的数据有直流回路电压（用d表示）、输出电流(A)、输出频率(Hz)、输出电压(0)、P0005选定的数值。

    9：状态显示。显示变频器当前使用的设置值。

1. 熟悉变频器的面板操作方法。

2. 熟练变频器的功能参数设置。

3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。

二、实验仪器：

西门子MM420变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、电工工具（1套）、连接导线若干等

三、实验原理：

变频器MM420系列（MicroMaster420）是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备*的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须首先熟练对变频器的面板操作，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置

利用变频器的操作面板和相关参数设置，即可实现对变频器的某些基本操作如正反转、点动等运行。

MM420在缺省设置时，用BOP控制电动机的功能是被禁止的。如果要用 BOP 进行控制，参数 P0700应设置为 1，参数 P1000 也应设置为 1。

四、实验内容及步骤

1．按要求接线

检查电路正确无误后，合上主电源开关Q S。

2．参数设置

设置面板操作控制参数，见表2-1。

表2-1 面板基本操作控制参数

3．变频器运行操作

（1）变频器启动：在变频器的前操作面板上按运行键

运行键

，变频器将驱动电动机升 速，并运行在由P1040所设定的20Hz频率对应的560r∕min的转速上。

（2）正反转及加减速运行：电动机的转速（运行频率）及旋转方向可直接通过按前操作面板上的键∕减少键（▲/▼）来改变。

（3）点动运行：按下变频器操作面板上的点动键

点动键

，则变频器驱动电动机升速，并运行在由P1058所设置的正向点动10Hz频率值上。当松开变频器操作面板上的点动键，则变频器将驱动电动机降速至零。这时，如果按下变频器操作面板上的换向键，在重复上述的点动运行操作，电动机可在变频器的驱动下反向点动运行。

（4）电动机停车：在变频器的前操作面板上按停止键

停止键

，则变频器将驱动电动机降速至零。

五、思考题

怎样利用变频器操作面板对电动机进行预定时间的启动和停止？

就像悬疑片《少数派报告》中那样以先发制人的方式打击犯罪，西门子的通用远程服务平台正在帮助预测和防止机器发生故障，以免造成惨重损失。这些机器各式各样，从轮机到断层扫描设备，不一而足。西门子的新一代远程平台将能够处理与日俱增的数据，为开创新的业务模式奠定基础。

现在，维护工程师可以对数十万台设备、乃至整座城市的交通控制系统进行远程分析。

杜伊斯堡，全城“飘绿”。唔，还差一点。在一个巨型显示屏上，这座城市的大街小巷一览无遗。屏幕上显示了许多绿点和一个红点。每一个点都代表一个红绿灯。绿色表示一切正常；红色则反之。慕尼黑RCM支持中心主任Bakir Bijedic-Hoffmann用鼠标点了下这个红点。屏幕弹出一条消息，告诉他这个红绿灯的一只红色灯泡烧坏了。这不是大问题，因为红绿灯系统通常为每个方向都配备了至少两个红绿灯，或者配备了两只红色信号灯泡。

然而，技术人员应当在第二个灯泡坏掉之前，更换这只烧坏的灯泡。计算机数据库表明，要完成这个任务，需要一辆带升降台的载重汽车，因为发生故障的灯泡位于高出地面数米的悬挂式红绿灯上。

过去，技术人员需要驱车前往现场，对这个红绿灯进行检查，然后，再驱车返回车间，领取更换部件，或者还得换一辆带升降台的载重汽车。但现在，归功于通用远程服务平台（cRSP），为德国西门子红绿灯提供维护服务的大约380名维修技术人员在还没坐上维修车之前，就对所要面临的情况了如指掌。cRSP是一个由计算机中心和数据链路构成的统一IT基础设施，支持西门子各个业务领域执行远程维护。城市中的交通计算机、发电站的电机，以及医院的计算机断层扫描设备等，将通过这个系统定期向分布于的三个西门子计算机中心发送状态数据。反过来，cRSP会自动向与之联网的部分系统发送软件更新。维修人员可根据状态数据来安排系统的维护及维修。在有些领域，甚至能在故障发生之前就完成维护和维修。

在位于慕尼黑的支持中心，Bijedic-Hoffmann和他的7名员工监视着遍布的255座城市的交通计算机，从阿布扎比，到维尔茨堡，数不胜数。每一年，仅在德国，维修技术人员就要执行大约6.5万件维修和维护任务。向位于埃森和纽伦堡的控制中心发送故障报告的既可以是客户，也可以是交通计算机。接下来，这两个中心将致电维修技术人员的智能电话，向他们发出通知。大多数情况下，西门子保证在两小时之内派人赶赴现场，或者开始排除故障。如果维修技术人员不知道该如何解决故障，就会致电慕尼黑的专家，然后，专家将通过cRSP登录系统，找出故障根源。这样一来，通常很快就能修好发生故障的系统，如红绿灯或交通计算机等。

不可取代的服务合同。尽管远程维护有诸多优点，一些城市依然对其在交通管理方面的应用存有疑虑。或许出于数据保护方面的担心，这些城市更愿意事事亲力亲为。西门子工业在纽伦堡的远程维护服务产品经理Klaus Selbach说：“人们不会一下子就顺理成章地接受远程维护。”Selbach向大型电机和输电系统的运营商提供顾问服务。一台输出功率超过250千瓦的电机发生故障，会对关联过程造成严重后果，因故障而付出的代价可能远高于远程维护服务的成本。譬如，如果发电站冷却液泵的传动装置停止工作，那么发电厂将停止发电，这会造成每天数十万欧元的损失。尽管如此，一些客户还是更愿意冒着为故障付出沉重代价的风险，而不愿投资于服务合同。但这将事与愿违。根据经验，Selbach的团队知道，服务合同几乎总是能带来丰厚回报。

从慕尼黑的控制中心，Bijedic-Hoffmann的团队可以追踪遍布的255座城市的交通系统所发生的故障，包括需要维修的红绿灯。

每天或每小时，工况监测系统将通过cRSP，向西门子维护中心发送关于电机和输电系统状态的信息。监测系统将发送关于发电厂的电机和输电系统、矿场的碎石机传动装置、水泥生产设备、以及石油和天然气设施等的状态报告。它们都配备了温度和振动传感器，能够发送关于扭矩和转速的信息。根据这些信息，可以计算出传动系统所承受的应力。如果超出了临界水平，技术人员可以深入研究相关数据，甚至实时观察其工况。这样，就能事先发现即将发生的故障，譬如，在轴承破碎在一团烟雾中之前，发现已经磨损的轴承。Selbach说：“我们已经阻止了多起这样的故障。”

使医疗设备保持正常运转。预防性维护——亦即，检查并在系统发生故障之前先行维修——采用了西门子医疗工程小组开发的技术。他们是远程维护领域的一支先锋队伍。在1985年，当西门子在英格兰为一台计算机断层扫描设备配备一台调制解调器以便进行远程诊断时，数据传输速率仅为300比特/秒。如今，cRSP已经连接了包括磁共振断层扫描成像设备和超声成像设备在内的超过12万台医疗设备，以及一万名用户。这些设备可以自动接收大10 Gb的软件更新。1985年，传输如此巨大的数据包需要花数年时间。cRSP是由西门子各业务集团的网络发展而来。医疗集团是大的用户，占用了80%的数据量和功能。所有其他西门子单位在工作中都使用了相同的基础设施，包括计算机中心和传输日志，不过，他们结合使用了其自有应用和业务模式。

到2020年，50万台设备。目前总共已有25万台设备连接至cRSP，到2020年，这个数字有望翻番。每个月，仅医疗领域就要通过2000万个连接传输10 Tb数据。数据量逐年激增，预计到2020年将达到100 Tb，因为越来越多的设备功能都是由软件实现的，其故障很容易通过远程方式进行排除。通过这种方式获得的数据也为分析和研究医疗与人口数据的关联，并藉此开发新的业务模式奠定了基础。

西门子医疗的远程维修业务负责人Sascha Sandner表示，“几年内，随着数据量的增长，cRSP的可灵活扩展性和成本将臻于极限。”正因为如此，急需一项新的技术——这项技术已在酝酿之中。西门子医疗、基础设施和城市、能源等业务领域已与西门子*研究院、医疗IT团队联手，共同开发一个名为“新一代cRSP”的新系统。这个新系统将采用模块化设计。得益于其改进了的架构，它能处理未来的海量数据，也具备了更加出色的安全功能，并且为连接廉价设备提供了新的可能。新的、小规模计算机中心将会被增设，并且设备将会仅向当时具备足够容量的计算机中心发送数据。每一台设备都包含一个通信代理，它将判定所要发送的是哪种类型的数据。敏感数据将通过昂贵的、高度安全的线路发送。如果法律有要求，这种信息可能不得不被发送至与设备在同一个国家的计算机中心。相比之下，不那么敏感的数据则可以利用基于云计算的服务来发送，以节省费用。

全天候服务。未来cRSP架构的主要目标之一，是支持创建新的业务模式。客户已经可以在包含远程诊断和软件升级的基础服务，与提供每周7天、每天24小时维修保证的高级服务之间，进行随意选择。在医疗技术领域，创新压力特别大。Sandner说：“现在，我们的竞争对手提供了远程诊断，甚至可以主动检测出即将发生的故障。”