西门子变频器GM150总结

西门子变频器GM150总结（通用2篇）

西门子变频器GM150总结 篇1

GM150介绍

1.标准供货范围

A:基本单元，包括功率单元，控制器． B:运输单元,单元数与功率大小有关.C:选件水冷单元(一个运输单元，交货时无纯水)，还包括水冷单元到功率单元的管路.D:选件输出电抗器和正旋波滤波器，单独柜供货，到功率单元的动力电缆可为标准供货． E:选件励磁单元．

2.与MV的比较

3.GM150的结构

1)典型12脉动主回路

2)不同的结构图

4.GM150主回路高压开关和接口信号要求

输入侧开关必须由变频器控制,对开关动作时间有要求,对信号接口也有要求.见下图:

5．GM150变频器的选型

GM150本身没有过载能力,而且带载能力还与安装高度,温度等有关,因此选型必须参考以下因素: 1)高输出频率时降容:不适合恒转矩负载

2)长期在低输出频率运行时的降容:对恒转矩负载的影响

例子:恒转矩负载,长期在5HZ运行,且没有过载能力的降容.3)因要求有过载能力的降容(IGBT)

纵坐标为IN,最大为140% IN(IN为降容前电流,相对IB则大于140%).给出周期,过载时间和倍数,基准电流,求装置电流.例: 1000S周期, 过载时间60S, 装置降容使用20%后过载倍数118%IN(是参考降容前的额定电流).把1000A当作800A使用,可过载电流到1180A 60S.相对IB过载145%(控制对象基准电流小于800A).纵坐标为IB,最大可超过140%

此表从另外角度解释过流: 告诉IB和过载信息,满足条件,求出降容系数,(装置额定电流*降容系数>IB).实际与上表对应的.对平方特性的风机和泵,GM150可驱动国产变频电机或SIEMENS所有高压电机,也可驱动加Y15选件的国产非变频电机.无过载要求

对恒转矩负载且有过载要求,GM150可驱动国产变频电机或SIEMENS所有高压电机,不能驱动加Y15选件的国产非变频电机.4)因要求有过载能力的降容(IGCT)

6.变频器对电机的要求

1)电压要求参数:

2)电机模型参数:

3)不同电机可配的输出选项

7.变频器控制的重要接口参数

高压开关的开关量输入信号及连接:

整流单元.P6684.0=CU320.r722.0, CB ready status signal(1=ready)整流单元.P6686.0=CU320.r722.1, CB open status signal(1=open)整流单元.P6685.0=CU320.r722.2, CB close status signal(1=close)整流单元.P6689.0=CU320.r722.3, external trip signal(1=trip)整流单元.P6687.0=CU320.r722.4, CB auxiliary voltage1 ok(1=ok)整流单元.P6688.0=CU320.r722.5, CB auxiliary voltage2 ok(1=ok)逆变器.P845.0=CU320.r722.6, emergency button(1= no emergency signal)逆变器.P6576.1=CU320.r722.7, external safety circuit trip(1= no trip)，高压开关的开关量输入信号及连接:

CU320.P738=整流单元.r6660.0, command CB close(1=active)CU320.P739=整流单元.r6660.1, command CB open(0=active, can change)CU320.P740=整流单元.r6660.2, open under voltage coil(0=active)(normally in “1” status, if it is “0”, it mean undervoltage.CU320.P741=整流单元.r6571.0, command pre-charge on(1=active)

西门子变频器GM150总结 篇2

供热首站主要为生活区集中供热的换热首站, 原生活区供热由生活区内部的供热锅炉集中供热, 随着热电联产集中供热工程的投产, 利用电厂机组热源, 采用世界上目前最先进的吸收式热泵热电联产集中供热新技术, 实行清洁能源供热, 整个生活区将全部实现集中供热。生活区取缔锅炉供热, 将供热管网引入集中供热管网中, 对净化市区空气, 改善城市环境具有重要意义。

1 系统控制功能

1.1 供热系统一次侧循环系统控制要求

换热首站一次侧循环水泵共4台 (102A~102D) , 额定工况下3台运行, 1台备用。循环泵采用SINAMICS G150变频器实现变频调速。根据供热负荷变化情况, 一次侧循环水泵为变频运行。水泵流量的变化, 由以下两个参数确定:

1) 供热首站二次侧供水母管给水温度。额定供热负荷时供水温度设定值为100℃, 低于100℃时增加循环泵流量;

2) 供热首站一次侧回水母管回水温度。保证一次水回水温度不得超过70℃。

系统以二次侧给水温度和一次侧回水温度为设定值, 通过PLC内部的PID调节功能块, 调节循环泵的转速, 保证一次侧回水温度和二次侧给水温度。

1.2 供热系统二次侧循环系统控制要求

换热首站二次侧循环水泵共4台 (103A~103D) , 额定工况下3台运行, 1台备用。循环泵采用SINAMICS G150变频器实现变频调速。根据供热负荷变化情况, 二次侧循环水泵为变频运行。水泵变频控制采用恒压差变频控制方式。恒压差循环变频是指通过变频器变频调速使供回水压差保持恒定, 其控制设备主要由SINAMICS G150变频器和压差变送器组成, 压差变送器分别连接到循环泵的进出口管道上, 变频器根据压差反馈信号自动调节循环泵转速, 保证循环泵进出口压差恒定。供暖运行人员可根据供暖负荷大小设定供回水压差, 设定压差越大, 变频器频率越高, 反之越低。该方式不受回水压力波动的影响, 运行稳定可靠, 能较好地解决循环泵流量过大造成的电能浪费, 是目前供暖行业中应用较广的循环变频控制方式。

2 控制系统构成

2.1 SINAMICS G150变频器

SINAMICS G150变频调速柜用于单电机驱动的各种应用, 能满足多种负载特性的要求, 包括平方转距、线性转距、恒转距及恒功率负载类型, 尤其在泵、风机、压缩机、传送带。柜式装置采用紧凑的柜体设计, 节省占地面积30%~70%, 采用高品质威图 (RITTAL) 机柜, 柜内全部采用西门子品牌低压配电元件。使用全新主控制板CU320, 多种控制方式, 标准配置操作面板AOP30和PROFIBUS接口, 能满足不同控制的要求。标准配置输入电抗器 (<500 k W) 和满足两类工业环境的EMC滤波器, 提供多种软件工具, 通过软件进行选型、调试、节能计算。SINAMICS G150高性能单机变频调速柜满足电力、水及污水处理、石油化工、水泥、矿山、造纸、制药、冶金等行业标准。

2.2 可编程控制器

SIMATIC S7-300是模块化中小型系统, 能满足中等性要求的应用。模块化无风扇结构设计, 多种性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块, 使用户完全可以根据实际应用选择合适的模块, 可以非常好地满足和适应自动控制任务。IMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口, 多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS和工业以太网总线系统, 用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMAT-IC S7/M7/C7等自动化控制系统。当控制任务增加时, 可随时使用附加模块对PLC进行扩展。本系统采用CPU315-2DP为核心控制单元, 该模块自带MPI和PROFIBUS DP通讯接口, 配有MMC存储卡, 免维护。配置各种模块完成对现场压力、温度、流量、设备开停控制信号的采集和控制。

2.3 上位机控制系统

上位机控制系统选用研华IPC610工控机, 组态软件选用SIMCTIC WINCC6.2, 配置以太网卡通过工业以太网与PLC通讯。WINCC是通用的组态应用程序, 可以和西门子工业自动化产品更好地兼容, 适用于工业领域的解决方案。支持多语言, 全球通用。内置所有的操作和管理功能, 可简单有效地进行组态和配置。使用丰富的功能设置, 用户可以在友好的界面下进行组态、编程和数据管理, 可形成所需的操作画面、监视画面、控制画面、报警画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和报表等。

现场设备包括:水泵电机、压力传感器、温度传感器、电动阀门、流量等与上述系统组成换热站集中控制系统。系统组成如图1所示。

3 S7-300与SINAMICS G150通讯

本控制系统中S7-300与SINAMICS G150变频器通过PROFIBUS DP总线进行周期性数据通讯。可通过变频器参数设置、PLC硬件组态、PLC编程实现通讯。

3.1 变频器参数设置

3.1.1 站地址设置

SINAMICS G150变频器站地址设置有两种方法:

1) 通过CU320控制单元上的DIP拔码开关设置站地址, 有效地址为1-126。

2) 在拔码开关全部为OFF或ON状态, 可通过参数P918设置站地址。S7-300在硬件组态中设定的SINAMICS G150变频器站地址与SINAMICS G150变频器一致。

3.1.2 指令源设置

在参数设置里设置STARTER:“PROFIdrive”

组态PZD报文格式:PZD=2

3.1.3 PLC硬件组态及编程

1) PLC硬件组态。在STEP7硬件组态中导入G150的GSD文件, 然后在右侧的设备列表中找到G150的硬件配置, 加入到PROFIBUS-DP网络中。在配置中设置PZD=2。组态配置见图2。

2) PLC编程。S7-300通过PROFIBUS-DP周期性通讯方式将控制字和设定值发送给G150变频器, 并且周期性地接受变频器发给PLC的状态字和实际值。可以通过MOVE指令进行数据传递。

(1) 首先将W#16#047E写入控制字, 然后将W#16#047F写入G150变频器开始运行。如果想停止G150变频器, 发送W#16#047E, 变频器停止。

(2) 写入主设定值, 速度设定值要经过标准化, 4 000H (十六进制) 对应于100%, 发送的最大值为7FFFH, 所设定的百分数乘以P2000中设定的参考速度, 就是给定速度。

(3) 状态字显示在MW400中, 能反映变频器的运行状态。状态字中的每个位代表变频器的工作状态 (包括运行使能、准备就绪、变频运行、变频故障等) , MW402显示变频器实际运行速度, 此处为十六进制, 4 000H表示100%。具体梯形图见图3所示。

4 结语

在现有的供热系统中, 集中供热控制系统已经成为供热系统的主要组成部分, 该套集中控制系统具有以下优点: (1) 系统完成温度、压力的自动控制, 连续稳定运行; (2) 提供完整的人机交互接口, 用户可以通过上位机画面系统完成对整个供热系统的监视和操作; (3) 通过控制系统内部的PID控制算法进行压力、温度的对变频器的调节, 达到节能目的。

随着科学技术的不断发展, 变频器在工厂生产节能控制应用上已经相当普及, 尤其在泵类及风机类应用节能效果方面相当明显。此外, PLC同过现场控制总线方式与现场设备通信已经在目前的工业控制中非常成熟、运行非常稳定, 在各个行业有广泛的应用。本控制系统采用西门子S7-300 PLC和G150变频器, 通过PROFIBUS通信方式实现PLC和变频器的通信连接, 系统在运行中操作简单、维护方便, 得到了用户的一致认可。

参考文献