西门子S120变频器原理与技术应用研究

西门子S120变频器原理与技术应用研究

西门子S120变频器是当前应用十分广泛地一种变频器，因其能够对矢量和其他方面进行有效控制而对当前的机械自动化设备有着积极地作用，这也是西门子S120变频器相比其他变频器的优势所在。本文对西门子S120变频器的原理和技术应用做出探究，提出了利用西门子S120变频器的一些优势，并经过一定时间的应用证明了利用s120变频器在热镀锌生产线的应用具有十分重要的作用。

标签：S120变频器原理；热镀锌的应用；应用探究

1 前言

相比其他变频器而言，西门子S120变频器在对矢量控制和伺服控制上具有无法比拟的优势，具有很强的综合性能。不仅如此，西门子S120使用的是模块化设计的方法，通过这种方法的设计可以事先接口的链接，同网络也能进行对接，这就意味着西门子S120可以在顿时间内就能进行数据的采集和交换，允许用户根据应用优化配置传动系统，为自己量身定制高质产品，这也是现代电气设备的一大里程碑，对于促进电气设备发展具有重要意义。河钢邯钢冷轧厂在生产热镀锌过程当中所涉及到的变频器均采用了西门子S120系列变频器，变频器的应用已经渗透到各个机电控制设备中，不仅使用方便，而且还大大的提高了产品的质量和效率，对热镀锌的生产过程起到了重要的作用。

2 西门子S120变频器简介以及原理的介绍

2.1 西门子S120变频器简介

西门子S120可以同时控制矢量和伺服，主要分为DC-AC和AC-AC两种类型，其中DC-AC指的是控制单元、整流、逆变為单独的一个模块，当前来说DC-AC类型功率主要分布在0.9KW到1200KW之间，而AC-AC模块则是由控制单元和功率模块组成，功率主要分布在0.12KW到250KW之间。在DC-AC类型的驱动器当中，其中心控制模块为CU320型号，控制单元的固件版本则存储在CF卡内，可以通过升级CF卡内的软件来实现对于S120的固件版本升级。一般来说，一个具有拓展性能卡的CU320是能够驱动6个伺服轴或4个矢量轴以及8个V/F轴的，但是伺服和矢量是不能混合的。S120具有非常出色的矢量控制能力，可以通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，并依据磁场定向原理达到对异步电动机的励磁电流和转矩电流的分别控制，并以此来控制电动机的力矩。

2.2 西门子S120变频器的工作原理介绍

系统可以通过以键盘智能控制芯片为核心的键盘输入系统运行所需要的参数值，之后通过DSP计算出脉宽，然后将PWM信号由外围驱动电路，转化成可以驱动功率模块IPM的信号，控制逆变器的输出，同时，DSP通过采样电路

对系统进行及时的采样工作，不仅可以监控系统的工作状态，使LED可以显示出来；而且还可以及时的检测系统的故障，以便维修工作的进行。

通常，我们把电压和频率固定不变的交流电变转化为电压或者频率可变的交流电的设备称作“变频器”。首先要把三相或单相交流电转化为直流电，其次把直流电转化为三相或单相交流电，变频器可以同时改变输出频率和电压。由于S120变频器具有调频、调压、稳压、调速等功能，并且应用了现代的科学技术，使用简单，已经广泛的应用于各个领域当中，随着现代科技的发展，变频器一定会发挥其更重要的作用。

3 西门子S120变频器原理在热镀锌生产线中的应用

3.1 在热镀锌的控制速度中的应用

在热镀锌的生产中应用传统的控制系统，采用6SE70控制器来进行控制，这种方式的优点是稳定性能较好，但是存在许多的缺点，例如：设备比较复杂、操作繁琐、故障发生率较高以及调速不连续等等，因此，这种调速系统不能够满足对热镀锌生产线速度与控制的控制需求。所以，我们可以利用S120变频器来对速度进行严格的控制，这已经成为发展的一种趋势。这种变频调速的方法操作简便、可靠性强、保护装置优良，不仅可以对生产线速度以及张力有一个很好的控制，而且在一定程度上保证了热镀锌产品的效率和质量。

3.2 在热镀锌的故障检测中的应用

在热镀锌的生产过程中，如果某一个环节出现故障时，那么就会影响对热镀锌生产线的整个生产过程的顺利进行，我们必须立即停止生产来对故障进行检测。为了达到这个目的，我们在操作界面增加了故障诊断界面及复位操作按钮，提升操作的灵活性。此外，我们可以通过PLC来给出主机变频器的速度及张力控制指数，以此来控制张力辊速度和张力。

我们利用西门子S120变频器来对热镀锌的故障进行检测，可以及时的发现在生产过程中的问题，以便能够及时的改正，不仅减轻了工作人员的操作负担，保证了生产过程的顺利进行，还在一定程度上保证了热镀锌生产过程中对效率和质量的要求。

4 结语

使用西门子S120变频器用于热镀锌的工艺当中，并结合PLC方式进行调试，不但缩短了工艺建设的周期，还使调试效果达到了比较满意的程度。综上诉述，在热镀锌的生产工程当中使用西门子S120系列的变频器作为控制系统是没有问题的，也是符合当前的生产环境的，比较其他变频器而言，具有更加完善的控制效果、配置简单方便、参数设置简单零活等优点。在此次河钢邯钢冷轧厂的热镀锌工艺当中使用，运行良好、安全可靠、响应便捷、维护快捷，达到了预期的目标，同时提高了设备的使用寿命，对于提升工厂效益和社会效益具有重要的意义。

参考文献：

[1]周恩会，黄卫国.西门子S120变频器堵转和接地故障分析[J].冶金自动化，2013（2）：68-71.

[2]常义川.西门子S120变频器堵转和接地故障分析[J].工业b，2015（20）：141-142.