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摘要：随着机械设备的进步，各项工作中的机械应用水平也在提升，其中电气化控制普及度以及使用范围托大，节省了大量的劳动力。西门子m440变频器组作为一种运行效率较高的设备，进行该设备的使用可显著得提升生产专业性以及技术性，并且在电气控制中更加多样化，使用到堆取料机的设计中可以全面提升电气控制质量，保证设计的科学性以及有效性。本文对西门子m440变频器在堆取料机电气控制系统中的应用进行分析。
关键词：西门子m440变频器；堆取料机电气控制系统；应用
堆取料电气控制系统是在大型设备现场进行高效装卸货物以及散料运输的机械，该设备的使用可以将散料进行堆积，并且按照相应的比例送入到生产场地，因此设备设计的质量直接关系到工作整体效率，可对整体的劳动条件进行改善，节省大量的劳动力资源。该设备在进行设计过程中，电气控制系统是重要的组成部分，也是核心，其质量对整个工作状态影响较大，设计中采用西门子m440变频器这种高效运行设备，可以提升电气控制系统质量，提升工作效率。
一、西门子m440变频器
西门子m440变频器是一种适用三相电动机的设备，可以对电动机的速度以及转矩进行全面控制，功率范围也是较广，可以从120w延伸至200kw，在使用过程重采用现代化绝缘栓双极晶体管，可靠性及安全性较高，运行中噪音少，为设备使用中功能的完善以及电气控制系统提升创造了更好的条件。该变频器在工作的过程中，通过三相交流电进行整流，可防止电流突然增加，之后通过晶闸管触电进行导通，将直流电压直接加到滤波电容中，保证电容在使用中电流更加稳定，并且将两个电容进行串联使用，增加电容的耐压性，如电容出现容量不同的情况，则采用并联均压电阻的形式，将直流母线电压加到V1～V6六个IGBT上，基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流，产生磁场使电机运转，实现设备的正常使用。该变频器在使用的过程中具有明显的优势，HMI纯文本面板简化了操作，并支持使用多种外国语言动态驱动和制动，通讯功能强大，并且可以接入各种通讯接口，确保能够用于最常见的网络应用。
二、西门子m440变频器在堆取料机电气控制系统中的应用
西门子m440变频器在设计方面具有自身优势，因此应用于电气控制系统中，可以实现电气控制系统的进步。具体应用包括：
（一）在线路中的应用
堆取料机在行走以及回转的过程中需要保证平稳性、安全性、灵活性以及准确性，因此在行走过程中电机需要维持稳定性，变频器使用后可以将工频电源变换为直流功率的整流部分，并且将吸收后的电流进行电压平波，使得直流功率可以和交流功率之间进行转化，同时控制电路采用主电路信号控制的当时，确定最后的频率以及电压，将电路控制信号放大，对逆变器、继电器进行保护，确保整体电路运行的稳定性，防止设备运行中的波动，然后经过六个容量为560UF耐压400的电解电容组成滤波电路，把整流之后的脉动直流电转换成平滑的直流电，再通过变频器的主电路板发出六路控制脉冲输给电压电流放大电路板驱动电路板将主电路板发出的六路脉冲进行电压及电流放大后，送给逆变电路板，通过逆变电路板中的IGBT模块6MBI75-120-02把直流电逆变成交流电，全面的提升设备运行稳定性。堆取料机在运行的过程中各项功能涉及到线路运行，因此在进行设计的过程中展示出整体运行的效率，保证设备在整体运行中的规范性
（二）在通讯中的应用
在作为通讯设备时，变频器需要主站位置进行信号指令的输送，同时在指令
传输后进行反馈，必要时接受故障报警状态的信号。变频器与堆取料机适配器模块相连，接入网中作为从站，接受从主站西门子m440变频器来的控制，通讯适配器模块将从网中接收到的过程数据存入双向RAM中，的每一个字都被编址，在变频器端的双向RAM可通过被编址参数排序，向变频器写入控制字、设置值或读出实际值、诊断信息等参量。电气通信技术对于设备的使用是非常重要的，通过对电气设备的处理，可以将设备中的各个通讯零件之间进行一定的通讯，堆取料机在运行的过程中，可以随时的将设备的运行状态通过芯片进行传输，保证设备在运行过程中的整体质量，促进设备运行状态的监督。
（三）在执行系统中的应用
为了保证设备的正常运行，并且在质量上达到要求，西门子m440变频器在运行中需要进行一定的调试，掌握开关将升降速度的各项参数，制定更加规范的措施对变频器的基本函数进行设定，如果设备运行中变频器中的斜坡函数发生器进行赋值的過程中，机械压力是减少的，这就造成信号升降时间方面存在问题，因此需要对赋值进行选择，保持快关机与升降速度之间的一致性，提升切纸的精确度。同时设备运行的过程中，整体之间的协调是非常重要的，需要很好的控制相互之间的张力，因此变频器在设备运行中需要采用有速度的编码器对矢量进行控制的方式，在变频器上安装编码器对信号模块进行及时反馈，并且在反馈过程中采用带速度编码器的方式对矢量进行控制，增加变频器中设计的方面的旋转编码器，之后执行电动机数据辨识度，将电阻、磁化特性曲线以及整体的运行速度进行控制，促进现场数据中的实际精度设置准确性，使得设备在控制方面更加的规范完整，提升设备在运行中的整体质量。
（三）在控制系统中的应用
西门子m440变频器采用I/O硬接线方式，通过S7-200的开关量输出控制变
频器的启动/停止，通过模拟量输出（4-20mA）控制变频器的频率，通过开关量输入模块采集变频器的状态信号（运行、故障等）。因此控制系统进行指令传输过程中设备的信号输出以及输入之间通过变频器的频率进行控制，变频器在运行中通过外接制动单元的方式，对数据进行模拟的输入，之后对速度等进行选择，将各项数据进行复位，在确定后对设备进行数据校正，通过系统运行需要对不同模块传输信号，控制设备的运行，维持设备在运行中的稳定性。
结束语
综上所述，西门子m440变频器用来控制电动机速度的一个器件，它可以实现无极调速，被广泛用在自动化控制设备中。进行堆取料机电气系统设计中，对于变频器来讲可以通过信号传输等对整体的设备运行进行控制，提升设备运行质量。
参考文献：
[1]郝珅.基于PID闭环反馈控制的斗轮式取料机系统的研究[D].燕山大学，2016.
[2]张鹏，孙晨宇.西门子PLC与第三方设备的DP通讯、无线通讯[J].电子技术与软件工程，2015（07）：166-167.
[3]陈克彪.如何通过Profibus总线与ABB变频器实现S7-300的通信原理与实现方法[J].科技创新与应用，2014（16）：35-36.
[4]黄文涛.淬火炉取料机智能控制系统开发与应用[J].河南科技，2013（21）：135.
[5]谷浩，王菁.PROFIBUS-DP在桥式斗轮取料机中的应用[J].工业设计，2012（03）：266.
[6]孙强.单机变频器的手动控制[J].设备管理与维修，2011（12）：65.
关键词：西门子m440变频器；堆取料机电气控制系统；应用
堆取料电气控制系统是在大型设备现场进行高效装卸货物以及散料运输的机械，该设备的使用可以将散料进行堆积，并且按照相应的比例送入到生产场地，因此设备设计的质量直接关系到工作整体效率，可对整体的劳动条件进行改善，节省大量的劳动力资源。该设备在进行设计过程中，电气控制系统是重要的组成部分，也是核心，其质量对整个工作状态影响较大，设计中采用西门子m440变频器这种高效运行设备，可以提升电气控制系统质量，提升工作效率。
一、西门子m440变频器
西门子m440变频器是一种适用三相电动机的设备，可以对电动机的速度以及转矩进行全面控制，功率范围也是较广，可以从120w延伸至200kw，在使用过程重采用现代化绝缘栓双极晶体管，可靠性及安全性较高，运行中噪音少，为设备使用中功能的完善以及电气控制系统提升创造了更好的条件。该变频器在工作的过程中，通过三相交流电进行整流，可防止电流突然增加，之后通过晶闸管触电进行导通，将直流电压直接加到滤波电容中，保证电容在使用中电流更加稳定，并且将两个电容进行串联使用，增加电容的耐压性，如电容出现容量不同的情况，则采用并联均压电阻的形式，将直流母线电压加到V1～V6六个IGBT上，基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流，产生磁场使电机运转，实现设备的正常使用。该变频器在使用的过程中具有明显的优势，HMI纯文本面板简化了操作，并支持使用多种外国语言动态驱动和制动，通讯功能强大，并且可以接入各种通讯接口，确保能够用于最常见的网络应用。
二、西门子m440变频器在堆取料机电气控制系统中的应用
西门子m440变频器在设计方面具有自身优势，因此应用于电气控制系统中，可以实现电气控制系统的进步。具体应用包括：
（一）在线路中的应用
堆取料机在行走以及回转的过程中需要保证平稳性、安全性、灵活性以及准确性，因此在行走过程中电机需要维持稳定性，变频器使用后可以将工频电源变换为直流功率的整流部分，并且将吸收后的电流进行电压平波，使得直流功率可以和交流功率之间进行转化，同时控制电路采用主电路信号控制的当时，确定最后的频率以及电压，将电路控制信号放大，对逆变器、继电器进行保护，确保整体电路运行的稳定性，防止设备运行中的波动，然后经过六个容量为560UF耐压400的电解电容组成滤波电路，把整流之后的脉动直流电转换成平滑的直流电，再通过变频器的主电路板发出六路控制脉冲输给电压电流放大电路板驱动电路板将主电路板发出的六路脉冲进行电压及电流放大后，送给逆变电路板，通过逆变电路板中的IGBT模块6MBI75-120-02把直流电逆变成交流电，全面的提升设备运行稳定性。堆取料机在运行的过程中各项功能涉及到线路运行，因此在进行设计的过程中展示出整体运行的效率，保证设备在整体运行中的规范性
（二）在通讯中的应用
在作为通讯设备时，变频器需要主站位置进行信号指令的输送，同时在指令
传输后进行反馈，必要时接受故障报警状态的信号。变频器与堆取料机适配器模块相连，接入网中作为从站，接受从主站西门子m440变频器来的控制，通讯适配器模块将从网中接收到的过程数据存入双向RAM中，的每一个字都被编址，在变频器端的双向RAM可通过被编址参数排序，向变频器写入控制字、设置值或读出实际值、诊断信息等参量。电气通信技术对于设备的使用是非常重要的，通过对电气设备的处理，可以将设备中的各个通讯零件之间进行一定的通讯，堆取料机在运行的过程中，可以随时的将设备的运行状态通过芯片进行传输，保证设备在运行过程中的整体质量，促进设备运行状态的监督。
（三）在执行系统中的应用
为了保证设备的正常运行，并且在质量上达到要求，西门子m440变频器在运行中需要进行一定的调试，掌握开关将升降速度的各项参数，制定更加规范的措施对变频器的基本函数进行设定，如果设备运行中变频器中的斜坡函数发生器进行赋值的過程中，机械压力是减少的，这就造成信号升降时间方面存在问题，因此需要对赋值进行选择，保持快关机与升降速度之间的一致性，提升切纸的精确度。同时设备运行的过程中，整体之间的协调是非常重要的，需要很好的控制相互之间的张力，因此变频器在设备运行中需要采用有速度的编码器对矢量进行控制的方式，在变频器上安装编码器对信号模块进行及时反馈，并且在反馈过程中采用带速度编码器的方式对矢量进行控制，增加变频器中设计的方面的旋转编码器，之后执行电动机数据辨识度，将电阻、磁化特性曲线以及整体的运行速度进行控制，促进现场数据中的实际精度设置准确性，使得设备在控制方面更加的规范完整，提升设备在运行中的整体质量。
（三）在控制系统中的应用
西门子m440变频器采用I/O硬接线方式，通过S7-200的开关量输出控制变
频器的启动/停止，通过模拟量输出（4-20mA）控制变频器的频率，通过开关量输入模块采集变频器的状态信号（运行、故障等）。因此控制系统进行指令传输过程中设备的信号输出以及输入之间通过变频器的频率进行控制，变频器在运行中通过外接制动单元的方式，对数据进行模拟的输入，之后对速度等进行选择，将各项数据进行复位，在确定后对设备进行数据校正，通过系统运行需要对不同模块传输信号，控制设备的运行，维持设备在运行中的稳定性。
结束语
综上所述，西门子m440变频器用来控制电动机速度的一个器件，它可以实现无极调速，被广泛用在自动化控制设备中。进行堆取料机电气系统设计中，对于变频器来讲可以通过信号传输等对整体的设备运行进行控制，提升设备运行质量。
参考文献：
[1]郝珅.基于PID闭环反馈控制的斗轮式取料机系统的研究[D].燕山大学，2016.
[2]张鹏，孙晨宇.西门子PLC与第三方设备的DP通讯、无线通讯[J].电子技术与软件工程，2015（07）：166-167.
[3]陈克彪.如何通过Profibus总线与ABB变频器实现S7-300的通信原理与实现方法[J].科技创新与应用，2014（16）：35-36.
[4]黄文涛.淬火炉取料机智能控制系统开发与应用[J].河南科技，2013（21）：135.
[5]谷浩，王菁.PROFIBUS-DP在桥式斗轮取料机中的应用[J].工业设计，2012（03）：266.
[6]孙强.单机变频器的手动控制[J].设备管理与维修，2011（12）：65.