西门子自动化系统部得污水处理厂项目
六月份，西门子自动化系统部成功赢得了烟台套子湾污水处理厂项目。这次项目的总包方是德国帕萨旺-洛蒂格环境集团公司，采用了西门子PCS7控制系统，共17套AS417-4H冗余控制站。
在该项目中，用户采用PCS7作为控制系统。它的先进性和可靠性在满足用户节约能源、提高生产效率、保护投资需求的同时，也为用户提供了更为便捷的操作与维护途径。在此次项目中，西门子各部门的通力合作不仅使西门子PCS7再创佳绩，而且突显了西门子产品的竞争力和吸引力。
烟台套子湾污水处理厂是山东省环境治理工程的重要组成部分，包括兴建一个日处理量为16万吨的新厂及老厂的升级改造。用户需要一套先进、高效的自动化系统提高工厂运行质量，降低运行费用，西门子成为该用户的最佳之选。
首钢搬迁支持绿色奥运—西门子提供技术支持
按照国家发改委的要求，首钢要从北京石景山区搬迁到河北唐山曹妃甸地区，这并不是简单地把污染迁出北京，而是要建设一个科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新一代钢铁厂，成为具有21世纪国际先进水平的精品板材生产基地、循环经济和自主创新的示范基地。
在首钢曹妃甸项目炼钢、连铸、焦化、热轧及加热炉系统合公辅部分的自动化系统的竞争中，西门子依靠控制系统完整性和先进性以及TIA的控制理念，使整个系统配置的性价比大幅提高。经过多次的技术、商务交流与比较，西门子赢得了客户的信任。自动化系统部所提供的PCS 7+PLC+NET产品总量超过4000万人民币，其中，过程控制系统采用了最新版本的SIMATIC PCS 7 V7.0，大大增强了硬件的性能和系统的整体功能。
首钢京唐公司钢铁厂项目焦化工程A焦炉
数字调速器在乙烯装置中的应用
摘要首先介绍了WOODWARD505E数字调速器的硬件结构和软件功能，然后讲述了抽汽式蒸汽透平的结构和工作原理。最后结合实际应用，详细描述了天津乙烯装置裂解气压缩机透平和丙烯气压缩机透平转速控制中505E的程序组态及应用情况。
关键词 透平转速 控制比例/限制器 蒸汽图 抽汽控制 斜面控制
1 引言
天津石化公司烯烃部乙烯装置是由日本东洋公司总承包建设的14万吨/年乙烯装置，于1995年投料开车并于2001年进行了扩能改造，目前的设计生产能力为20万吨/年。它的关键生产设备三大压缩机组即裂解气压缩机、丙烯制冷压缩机、乙烯制冷压缩机均是由蒸汽透平驱动的。透平转速控制系统采用的是美国伍德沃德(WOODWARD）公司的505（E）电子调速器。
2 WOODWARD电子调速器简介
WOODWARD505/505E电子调速器是以微处理器为基础的控制器，可以控制各种型号的蒸汽透平。其中，505E调速器可控制单抽蒸汽透平及补汽透平，比505调速器多出抽汽控制功能。二者都可以在现场通过内嵌的菜单式软件组态，既可以作为独立控制器使用也可以与DCS等控制系统相结合使用。
2.1伍德沃德505E电子调速器硬件介绍
天津乙烯的505E调速器系列号为：8238— 009，机箱内有电源卡、CPU卡、带输入/输出端子的I/O卡、继电器输出卡。在505E的盘面上有一个带26个双功能键的操作键盘和一个用来显示操作状态和信息的液晶显示屏。505E电子调速器上主要的输入/输出信号如下：
（1）两个转速输入信号。接收转速测量探头输入的频率信号，信号范围：500Hz～12．050kHz。
（2）4个4～20mA输入信号：抽汽压力信号(用于输入透平抽汽/进汽压力测量信号）、千瓦输入信号、串级输入信号和远程输入信号(用于控制转速参考值）。
（3）6个电流输出信号。有两个输出信号用于控制透平的高压缸阀门（HP阀）和低压缸阀门（LP阀）；其余4个电流输出信号可由用户根据需要在505E编程时选择其它输出功能：如转速测量值、转速参考值、抽汽压力输入值/参考值、高/低压阀斜面位置等。
（4）16个状态输入信号。其中有6个是保留的干触点输入信号，分别为：外部紧急停车信号；报警清除信号；发电机断路器/主断路器辅助触点信号；增加/降低转速参考值等。其它10个是由用户编程定义的干触点输入信号，可由用户根据需要从以下15个信号中选择：外部停车信号、外部启动信号、打开/关闭HP阀信号、打开/关闭LP阀信号、增加/降低抽汽压力参考值、转速测量装置故障超驰、超速实验信号、空载/额定切换信号、投用串级控制、投用远程控制、增加/降低串级信号参考值等。
（5）8个继电器输出信号。第1～3个分别用于调速器报警信号输出、电气超速跳闸信号、调速器停车信号输出；其余5个继电器输出信号可由用户根据具体需要在编程时选择其功能输出：如透平转速已达到最大控制转速、转速开关、远程过程控制、抽汽压力信号故障、HP/LP阀斜面开关及用户设定的与系统操作有关的手动设定值等。
2.2伍德沃德505E电子调速器控制软件介绍
以微处理器为基础的505E电子调速器在控制系统软件组态上具有很大的灵活性。用户可以根据现场的实际情况灵活地选择合适的控制功能模块组成各种控制系统来满足不同的控制要求。505E电子调速器提供的控制功能程序模块共有17个，在这17个程序模块中，前6个程序模块必须进行组态编程；其余的11个程序模块根据具体的应用确定必须选用或不能选用。这17个程序模块和它们的基本功能介绍如下。
必须选择的模块：透平启动模块(选择透平启动方式）；转速控制模块(选择与转速控制有关的信息）；转速参考模块(选择与转速参考设定点和超速跳闸点有关的数据）；抽汽控制模块(设置抽汽蒸汽图数据及转速控制优先还是抽汽控制优先等）；触点输入模块和停车逻辑模块。
根据需要可选或不能选的程序模块：阀斜面控制模块、Droop模块(设置不等率）、临界转速模块、空载/额定转速控制模块、单位模块、远程控制模块、串级控制模块、继电器输出模块、手阀继电器输出模块 (用执行机构输出值来控制继电器输出）、模拟读出模块、RS-232通讯模块。
505E调速器的控制系统一旦选定后，除非透平的控制方案需要改变，否则用户不需要再使用编程方式，而选择运行方式去操作透平，启动和停止机组。
3伍德沃德505E电子调速器在天津乙烯装置中的应用
天津乙烯的裂解气压缩机GB201和丙烯制冷压缩机GB501的驱动透平是抽汽凝汽式透平.
抽汽式蒸汽透平具有一个高压缸和一个低压缸，各由一阀门控制。驱动主蒸汽通过高压缸阀门（HP阀）进入透平内。在高压缸的下游端可以向外抽取蒸气，并通过减小低压缸阀门（LP阀）的开度加大抽汽量。也可以让蒸汽进入LP级，由LP阀门控制蒸汽进入,即LP阀打开，让大部分蒸汽进入LP级，而少量的蒸汽被抽出。蒸汽从HP阀进入高压缸后，部分蒸汽被抽出，其余蒸汽通过LP阀到低压缸，经过低压缸从尾部排出后进入凝汽器变成凝结水，从而完成一个完整的做功过程。
在这里，我们使用安装在中央控制室的 WOODWARD505E调速器来控制这两台透平的转速,操作人员可以随时从调速器液晶屏幕上查看转速、抽汽及HP、LP阀等关键数据并进行相应操作，还可在DCS上或通过现场盘按钮实现远程操作，控制透平的运转状态。下面我们以裂解气压缩机透平GBT201和丙烯制冷压缩机透平GBT501为例介绍 505E调速器的使用情况。
3.1裂解气压缩机透平的转速控制
裂解气压缩机透平GBT201是由产自裂解炉的11MPa超高压蒸汽驱动的，中间抽出3.4MPa高压蒸汽的抽汽凝汽式蒸汽透平。505E调速器根据测量到的透平转速信号和进汽压力信号，按照转速控制优先的原则调节透平转速满足压缩机对转速的需要。
我们知道裂解气透平的转速控制主要由505E中的转速控制、抽汽控制、转速参考、比例/限制器、远程控制、阀斜面控制等控制模块组成的控制系统来控制。
这些模块将根据我们所作的控制组态来完成透平转速的控制。
（12）REALAYOUTPUT（继电器输出）：
设置LP≥99.9％，转速≥700rpm及转速≥5057rpm时分别对应1＃、2＃和5＃继电器励磁。
（13）HANDVALVES（手阀）：
启用手动蒸汽阀功能，并设定HP≥30％时4＃继电器带电，关回到25％时断电。现场并未使用余外的手动蒸汽阀，这里仅是为配合ESD紧急停车系统而启用的一项辅助功能。
（14）ANLOGREADOUT（模拟量读出）：
设置1＃模拟量读出为转速输出，且4～20MA对应0～10000rpm。转速输出信号送至DCS系统显示。
3.1.1控制组态
在GBT201透平的转速控制程序中，我们选择的控制组态为：
（1）TURBINESTART（透平启动）：
选择自动方式。打开T&T截止阀后，按调速器键盘上的RUN键，LP阀全开，HP阀将按慢慢打开，直到调速器开始控制透平转速。
（2）SPEEDCONTROL（转速控制）：
选择两个MPU，转速齿轮齿数为60，MPU齿比1：1，执行机构(HP和LP阀）接收信号为4～20mA。
（3）SPEEDREFERENCE（转速参考）：
设定最大转速参考6961rpm，超速跳车转速6545rpm，最大控制转速6248rpm,最小转速参考5057rpm，速度慢变率（正常调节时的速率）4rpm/sec，速度快变率（临界区使用的速率）10rpm/sec。
（4）EXTRACTIONCONTROL（抽汽控制）：
设定抽汽输入取反，给出抽汽数据（用相同的量化单位设定蒸汽图范围），选择转速控制优先，设定最小抽汽输入为0(4mA），最大抽汽输入为18000(20mA）。
（5）CONTACTINPUTS（触点输入）：
选择“外部运行”为4＃触点、“额定/空载”为1＃触点、“启用远程控制”为2＃触点等输入信号。
（6）SHUTDOWNLOGIC（停车逻缉）：
选择HP和LP执行器过流、欠流及抽汽信号丢失等停车逻缉，即当出现其中任一种情况时调速器都将发出停车信号。
（7）VALVERAMPCONTROL(阀门斜面控制）：
设置HP和LP阀门斜面变化率分别为0.5%/sec和1%/sec。
（8）CRITICALSPEEDS（临界转速）：
设置两段临界转速，分别为1680～2900rpm和3100～5000rpm。
（9）IDLE/RATED（空载/额定）：
设置空载转速1000rpm，额定转速5057rpm。当外部的IDLE/RATED开关闭合后，转速将按2rpm/s的速率从1000rpm上升到5057rpm。
（10）UNITS（单位）：
改变压力单位为KPA。
（11）REMOTEPROCESS（远程控制）：
设置4MA和20MA输入时的参考转速及参考转速上下限均为5057rpm和6248rpm，控制速率设定为2rpm/sec。
SIMATIC控制系统在石油钻井中的应用
摘要(Abstract)随着电驱动钻机在油田应用的普及,作为其控制核心的PLC及其通讯应用的越来越广泛.本文结合石油钻井设备控制系统的具体实例，概括了利用西门子SIMATIC300进行系统集成的设计方法。
1 引言
该项目使用SIMATIC控制系统应用在 ZJ30DB、ZJ50DB、ZJ70DB变频电动钻机上。选用西门子SIMATIC300系列CPU作为变频电动钻机的控制核心，PLC与变频器的通讯采用Profibus总线。由于高可靠性及野外操作对维修带来的复杂性要求，系统具有冗余备份和远程监控功能。
2 系统介绍
该钻井设备布置分为五个区域:钻台区、泵房区、动力及电传动区、固控区、油罐区。钻台区布置有绞车、转盘、顶驱、司钻室、司钻偏房等，为危险作业区，整个区域的电气均要求防爆。泵房区布置有泥浆泵组、电动灌注系统及钻井液管汇;动力及电传动区布置有柴油发电机房、气源净化装置房、辅助发电机房和电控房;固控区布置有泥浆循环罐、泥浆净化设备及套装水罐;油罐区包括油罐、泵、管线。由于钻台区为危险防爆区域，按照国际及国家有关标准，其他区域距离井眼的长度至少在50米以上。整套PLC控制系统分别布置在电控房和司钻室，其中电控房内包括两台相互冗余的CPU和一套ET200M，司钻室包含一套ET200M。电控房内布置有:PLC控制柜、发电机柜、整流柜、 VFD柜及MCC柜。司钻室集钻机机电、气、液控制于一体，除了包含一套ET200M的电控柜外还包括主控制台和辅助控制台，具有钻机操作和钻井参数实时显示、电气系统运行监控与显示、声光报警、故障指示等。控制系统可以完成对5台600kW以上电机(其中包括3台泥浆泵电机、1台绞车机和1台转盘电机) 的控制和相互之间的联锁控制;还包括对发电机柜、整流柜及钻台传感器的数据采集、控制和报警、故障显示。在钻井过程中，对绞车和转盘的可靠性要求较高，如果绞车或转盘发生故障，在短时间内不能修复，则有可能造成井壁坍塌的大事故，因而系统具有冗余备份的功能。
3 控制系统构成
控制站具有冗余备份功能，由两个 SIMATICCPU315-2DP模块构成;采用ET200M将现场输入输出点通过Profibus总线连接到控制站，并通过Profibus总线与5 台ABB变频器通讯;经理室采用SIMATICWINCC软件通过S7协议与控制站通讯;并在控制站通过MPI口外接SIMATICTC35T以实现远程维护。
4 系统功能
整套钻机的钻井工艺概况如下:
绞车装置主要用于起升、下放井架、底座、大钩及钻杆;转盘装置用于钻杆的上扣、下扣以及旋转钻杆带动钻头切削岩石;泥浆泵装置将高压泥浆通过管汇注入钻头，不仅起润滑、冷却钻头的作用，还将夹杂着岩石碎屑的泥浆带回泥浆净化系统以便重新使用。
整个钻机系统的功能主要包括:
(1)通过Profibus总线，实现S7-300CPU与ABB变频器之间的通讯，以完成对相应电机的控制。
根据传递参数数量确定PPO类型,编写相应的通讯程序。对关键钻井工艺过程实现安全联锁，若发生故障，在操作台面板上给出声光报警,并在MP370显示面板上给出报警或故障提示。
由于方案是初次使用西门子公司的PLC控制系统，整个系统的通讯采用Profibus电气网络，系统中的司钻室距离电控房较远(60m)，系统初始设置通讯速率为1.5Mbps，但在现场调试过程中发现设置在司钻室的分布式I/O从站时常有通讯中断现象，而按照设计要求位于总线终端的中继器和总线连接器的终端电阻都置于“ON”位置。这让现场调试、故障查找及排除花费了较长时间。但按照手册查找，通讯速率应可达12Mbps，系统中设置通讯速率为1.5Mbps通讯应该可靠，但将波特率降低至 500kbps，系统长时间运行安全可靠，再无通讯故障现象发生。这说明系统的通讯质量存在问题。经分析，从电控房到司钻室的通讯线受到动力线的干扰较大。
如何根据网络的拓补结构、总线的硬件连接情况确定系统可靠安全运行的通讯速率以及如何优化，这些困扰摆在我们面前。目前，西门子公司已推出用于检测Profibus系统通讯质量的专用仪器，根据监测结果来改善拓补结构和硬件接线，便于设备安装、调试、故障定位与维护;另外，从性价比方面考虑，采用光纤通讯也是一种可行方案。从现场设备的调试和运行情况来看，SIMATICPLC控制系统的可靠性和灵活性有目共睹，相信我们会有更多的设备来使用SIMATIC控制系统。
(2)泥浆泵控制:操作员操作司钻室的面板通过ET200M的 Profibus-DP将信号传递到控制站S7-300CPU模块，控制三台泥浆泵的风机、喷淋泵、泥浆泵主电机的启动、停止、速度给定以及相关的联锁保护。由于电机功率较大，要求强制风冷。泥浆泵风机启动后，当其风压开关闭合即建立风压时，方可启动泥浆泵主电机。
(3)绞车控制:使用脉冲编码器通过FM350模块计算大钩高度，对最高位、最低位进行限位，防止“上碰下砸”;具有“自动控制”功能，可根据速度给定手柄的位置确定是否处于自动区域(手柄全行程的 0～20%，80%～100%)，处于自动区域可自动控制大钩的运行速度以及停止位置;可选择高速、低速、超低速三种速度选择范围以适应不同工况;在起升、下放井架、底座时由于负载重量比较大，使用“超低速”速度选择方式(0～60rpm)，而且在起升、下放时，系统具有能耗制动功能，使得操作平稳、可靠。
(4)转盘控制:采用Profibus-DP协议通讯，可控制转盘变频器的速度给定值、扭矩限定值，并给出变频器过流、过压报警。
(5)软件冗余:当由于供电单元、背板总线、主站、硬件或软件引起的CPU发生故障、冗余备份总线电缆、冗余从站接口通讯中断或冗余从站接口发生故障时，通过 SIMATICSoftwareRedundancy软件-简单的软件机制就可使一个发生故障的主CPU由冗余CPU接管过来，这对主备系统切换时间要求不高、而采用冗余备份系统或其他特殊高可靠性系统不是绝对必要(从性价比方面考虑)的系统是比较适合的。采用这种软件冗余备份方法，可有效地提高系统的可靠性;
(6)远程监控:通过GSM无线通讯网络可实现远程监控。由于石油钻井设备应用现场的特殊性(可靠性要求高，生产现场比较偏僻、环境恶劣)，现场服务不可能迅速快捷，维修成本相应较大。在远程终端通过 SIMATICTELESERVICE软件，可在线实时分析故障原因并实现远程软件升级。这样可更有效地使用资源、提供快捷服务、大大较少维修费用和维护时间、增强了设备的经济性;
(7)人机界面:两个人机界面显示面板分别设置在电控房和司钻室。通过PROTOOL软件组态,显示设备运行状态以及各个电机的运行逻辑状态，监控现场设备的运行，设有故障页显示,便于故障定位和维护。
(8)历史归档及报表打印:由设置在经理室的PC机完成。采用SIMATICWINCC软件编制，使用Microsoft公司的SQLSERVER作为数据库管理的工具，VISUALC实现对历史归档数据的查询、动态画面的组态，可实现报表、趋势、报警打印功能，为管理人员分析数据提供帮助。
5 结束语
整套系统实现了钻井设备的分布式集中控制。设置在电控房内的S7-300CPU，通过现场的分布式I/O模块采集设备状态、控制现场设备的运行，具有复杂程序控制和常规联锁保护功能，并通过两台显示面板实现现场设备的运行状况的可视化，系统还具有历史归档和报表打印功能，使整个系统具有较强的技术优势和竞争力。
市场分析：变频器被广泛的推广和应用
本文介绍我国变频器的现状以及四点相关的技术性问题。
现在，变频技术在发达国家己经成熟，随着新的电力电子器件的不断出现，新的变频技术层出不穷，使其得到了更广泛的推广应用。变频技术的迅速发展是建立在电力电子技术的创新、电力电子器件及材料的开发及器件制造工艺水平提高基础之上的，尤其是高压大容量绝缘栅双极晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管工IGCT器件的成功开发，使大功率变频技术得以迅速发展，性能日益完善。目前市场上新型变频器品牌繁多，各有千秋。通过分析发现，这类变频器有许多共同点。下面对变频器的现状及其未来的技术发展方向进行分析介绍。
1、变频器的现状
1.1变频器的市场情况
我国50%一60%的发电量用于交流电动机，而容量在 3巧kw以上，额定电压一般为3一10kV的电动机占电动机总装机容量的40%一50%。由于我国中压变频技术仍没有形成产业化，落后于国外发达国家，因此这部分电动机在负载工况变化时，缺少经济可靠的调速手段，每天都在浪费着大量的电能，因此国内潜在着巨大的中压大功率变频器市场。世界上各大知名的电气公司，如西门子、ABB、AB、AEG、东芝等，都在这一领域展开激烈的竞争，投入大量的人力、物力和财力，开发研制高性能的产品，以抢占我国中压大功率变频器的市场。国家计委预计在今后十五年内，使我国变频器总需求的投资额在500亿元以上，而其中6q%一70%是中压大功率变频器。我国的高压变频器市场具有其特殊性，包括：(1)行业性很强，主要集中在冶金、电力、供水、石油、化工、煤炭等行业。在工业用电中石油、煤炭等能源行业耗电占22.34%；化工占14.73%；冶金占14.18%；机械建材占10.96%；供水占10.53%(2)目前全国各行业中，只有少数企业的高压电机使用了调速方式，市场空白点多。(3)高压变频器属投资类设备，主要用于节能和改善生产工艺。用户是否购买此类设备与政府的政策导向关系很大。如政府推广力度较大，市场启动会快一些，反之则慢。另一方面市场还受国际、国内经济大环境的影响以及国内某些行业的整体经济效益好坏的影响。因此在未来市场发展过程中仍存在着一些不确定的因素(4)海外公司的知名品牌产品大举进入我国市场的可能性较大，各方应有所准备。
1.2变频器的变频技术的现状
交一交变频是早期变频的主要形式，适应于低转速大容量的电动机负载。其主电路开关器件处于自然关断状态，不存在强迫换流问题，所以第一代电力电子器件—晶闸管就能完全满足它的要求。由于其技术成熟，在国内开发研制也最多，目前在国内仍有一定的市场。交一交变频在其主接线中需要大量的晶闸管，结构复杂，维护工作量较大，并因采用移相控制方式，功率因数较低，一般仅有0.6~0.7，而且谐波成分大，需要无功补偿和滤波装置，使得总的造价提高。
交一直一交变频采用了多种拓扑结构，如中一低一中方式，其实质上还是低压变频，只不过从电网和电动机两端来看是高压。由于其存在着中间低压环节，所以具有电流大、结构复杂、效率低、可靠性差等缺点。由于其发展较早，技术也比较成熟，所以目前仍广泛应用。随着中压变频技术的发展，特别是新型大功率可关断器件的研制成功，中一低一中方式具有被逐步淘汰的趋势。
而直接中压变频方式，因没有中间的低压环节，结构上有着广阔的发展前景。
变频器的逆变器普遍采用大功率场效应管MOSET、大功率晶体管GTR、可关断晶闸管GTO等的自关断元件，其中GTR应用最为普遍。但是在调制策略发展和要求逆变器输出谐波分量更小的情况下，必须提高开关频率，为此，GTR满足不了这个要求，于是开发出了一种新元件IGBT。IGBT的全称是绝缘栅双极晶体管，是一种把MOSET与GTR巧妙结合在一起的电压型双极/M05复合器件，IGBT具有输入阻抗高、开关速度快、元件损耗小、驱动电路简单、驱动功率小、极限温度高、热阻小、饱和压降和电阻低、电流容量大、抗浪涌能力强、安全区宽、并联容易、稳定可靠及模块化等一系列优点，是一种极理想的开关元件。目前，电流2400A、电压3300V、开关频率 40kHz的IGBT已在小、中、大功率范围内使用。IGBT不仅用于500V以下低压变频器，还可以用于IOOOV以上高压变频器以驱动高压电动机。此类中压、高压变频器采用多电平逆变器输出高压，也可用变压器降压~低压变频器一变压器升压的方式。由于IGBT具有性能特好的优势，预计近十年内不会被新开发的元件所取代。
2、变频器的技术发展动向
2.1单元串联多电平技术
单元串联多电平形式在谐波、效率和功率因数等方面存在着优势，在不要求四象限运行时有着较广泛的应用前景。其中三电平控制具有许多优点，包括：(1)采用三电平拓扑能有效地解决电力电子器件耐压不高的问题，适用于高电压大功率。(2)三电平拓扑单个桥能输出三种电平(+ud/2、一Ud/2、0)，线(相)电压有更多的阶梯来模拟正弦波，使输出波形失真度减少，谐波大大减少。(3)多级电压阶梯波减少了du/dt，使得对电机绕组绝缘冲击减小。(4)三电平PWM方法把第一组谐波分布带移至2倍开关频率的频带区，利用电机绕组电感能较好地抑制高次谐波对电机的影响。采用三电平PWM方法，每个功率单元的IGBT开关频率为600Hz，若每相5个功率单元串联时，等效的输出相电压开关频率为6kHz，可以降低开关损耗，提高变频器效率，这种变频器可适用于任何普通的高压电动机，且不必降额使用。虽然采用这种主电路拓扑结构会使器件的数量增加，但由于驱动功率下降，开关频率较低且不必采用均压电路，使系统在效率方面仍有较大的优势，一般可达97%。并且，由于采用模块化结构，所有功率单元可以互换，维修也比较方便。(5)三电平拓扑能产生3×3X3=27种空间电压矢量，可以带来谐波消除算法的自由度，可以得到很好的输出波形。
2.2功率母线技术
在电力电子技术及应用装置向高频化发展的今天，系统中特别是连接线的寄生参数产生巨大的电应力，己成为威胁电力电子装置可靠性的重要因素。从直流储能电容至逆变器的器件之间的直流母线上的寄生电感在通常的硬开关逆变器中，由于瞬时切换时的过电压，会使器件过热，甚至有时使逆变器失控并超过器件的额定安全工作区而损坏，限制了开关工作频率的提高。功率母线按其结构包括：(1)电缆绞线是最常用的传统功率母线，价廉简易，但在IGBT逆变器中，由于电缆线的自感大，与圆截面导线相比，扁平母线的自感只有圆导线的 1/3一1/2，而所占的体积只有它的1/10一1/2
(2)印刷电路板母线主要用于小电流逆变器，但当母线直流电流达到150A时，要求电路板的复铜层很厚，造价太高，另外用来连接多层导线板的穿孔不但占据较大的空间，而且会影响整机的可靠性。
据报道，这类变频装置具有高功率因数、高效率、无谐波污染、无需专用电机等优点，采用了多项先进技术：(1)在变频器的逆变器直流侧通过曲折变压器移相实现30“脉波整流，使装置的谐波抑制能力大大加强，使电网侧电压与电流之间几乎无相移，因此功率因数可以接近于1。(2)将全数字化光纤控制技术应用于变频器，使其控制柔性和可靠性大大提高。(3)功率单元标准模块化、IGBT驱动电路智能化。
(3)裸铜板母线(平面并行母线)是一种工业上广泛应用的 IGBT模块馈电系统的传统母线形式，其缺点是并行母线的互感较大。(4)支架式母线如果将正直流母线铜板放置在负直流母线板上方，中间用一层薄绝缘材料隔开的方法来制作母线，由于磁场的相互抵消，可以最大限度地降低互感，但其工艺复杂，不宜规模化生产。
基于上述几种功率母线都存在着不同的缺点，为此开发出了迭层功率母线。迭层功率母线是基于电磁场理论，把连线做成扁平截面，在同样的截面下，做得越薄越宽，它的寄生电感越小，相邻导线内流过相反的电流，其磁场抵消，也可使寄生电感减小。迭层功率母线是以又薄又宽的铜排形式迭放在一起，各层之间用很薄的高绝缘强度的材料热压成一体，整个母线极之间的距离均匀一致，以减少互感，各层铜排都在所需要的端子位置处同其他层可靠绝缘地引出，使所具有不同电位的端子表露在同一平面上，以便于把主电路中的所有器件与之相连。这种整体的迭层功率母线结构，可承受数百千克的切应力，其导电极之间可承受数千伏的电压。使用迭层功率母线将IGBT和整流管等模块、散热器、电容器及栅极驱动电路组合在一起，迭层功率母线与器件之间的连接是用不同的端子和插接件等来完成的，使相连接的接触表面与母线之间的接触电阻非常小，也使得寄生电感成数量级地减小，从而使Ldi/dt的过电压应力降至最低，保证电力电子装置工作在最佳状态。
2.3微机控制和人工智能技术
采用微机控制技术可以对变频器进行控制和保护。在控制方面：(1)计算确定开关元件的开通和关断时刻，使逆变器按调制策略输出要求的电压。(2)通过不同的编码实现多种传动调速功能。如各种频率的设定和执行、启动、运行方式选择、转矩控制设定与运行、加减速设计与运行、制动方式设定和执行等。(3)通过接口电路、外部传感器、微机构成调速传动系统。在保护方面，在外部传感器及工/0电路配合下，构成完善的检测保护系统，可完成多种自诊断保护方案。保护功能包括：(1)主电路、控制电路的欠压、过电压保护；(2)输出电流的欠电流、过电流保护；(3)电动机或逆变器的过载保护；(4)制动电阻的过热保护；(5)失速保护。
采用人工智能技术对变频器进行故障诊断，构成故障诊断系统，该系统由监控、检测、知识库(故障模式知识库或故障诊断专家系统知识库)、推理机构、人机对话接口和数据库组成，不仅在故障发生后能准确指出故障性质、部位，且在故障发生前也能预测发生故障??器主电路(包括电源)、控制系统等进行一次诊断清查隐患。若发现故障现象则调用知识库推理、判断故障原因并显示不能开机，如无故障则显示可以开机。开机后，实时检测诊断。工作时对各检测点进行循环查询，存储数据并不断刷新。若发现数据越限，则认为可能发生故障，立即定向追踪。若几次检查结果相同，说明确实出了故障，于是调用知识库进行分析推理，确定是何种故障及其部位，显示出来，严重时则发出停机指令。
2.4其它各种技术
近年来，国内外一些公司都在研制新型“无电网污染”的高压变频器.
西门子S7-200CN PLC服务奥林匹克网球中心
奥林匹克网球中心位于奥林匹克森林公园内，是北京2008奥运会指定场馆。为了实现“绿色奥运”，打造节约型、节能型比赛场馆，网球中心主要采用了自然通风、建筑外遮阳技术、保温技术、热回收、环保型制冷剂、土壤源地源热泵、空调水系统变频技术、中水回收回用、太阳能、污水零排放等设施。其中，西门子自动化与驱动集团为场馆的太阳能设备提供了技术支持。
西门子产品S7-200CN PLC以其功能的全面性赢得客户的信任，投入使用于为前来参赛的网球运动员准备的太阳能热水器淋浴设备中，控制水泵和阀门的定时开启以及热水器水温得设定，保证了热水器设备的优良性能和稳定系统。该产品为网球运动员提供了方便，确保了奥运会的顺利进行。
太阳能为可再生能源，取之不尽、用之不竭，而且其使用不产生污染物，对环境的影响小。充分利用太阳能资源响应了“环保奥运、节能奥运”的口号。因此，西门子提供产品和技术支持的太阳能热水器控制系统为“绿色奥运”做出了贡献。
奥林匹克网球中心
西门子受邀参加教育部高职高专电力技术类专业教指委第三次全体会议
在7月21日和22日，西门子自动化教育合作项目（SCE）受邀参加了在新疆举办的教育部高职高专电力技术类专业教育指导委员会第三次全体会议。本次会议由新疆工业高等专科学校承办。会议上教指委主任委员石生教授、副主任委员李勤道教授进行了发言，并在会上传达了教育部关于示范性高职高专建设的精神，总结了电力专业高职高专现阶段状况，以及启动教执委课程改革等立项工作。
西门子教育合作项目专员元娜女士受邀参加了会议并进行发言，她在会上阐述了西门子教育合作的理念和多年来支持教育的成果，同与会专家深入讨论了现阶段高等职业教育的发展趋势等问题，并从用人单位的角度提出了未来技能人才的新需求。
本次会议从学校建设、教材选取、精品课程建设等方面对全国高职高专电力技术类专业的前进方向进行了全面的规划，西门子作为中国教育的合作伙伴与教育部门一道打开中国高职高专发展的未来之门。
S7-200CN新样本发布
经过西门子自动化与驱动集团自动化系统部工厂自动化低端组产品经理和来自德国总部ASSMMPMP2的共同努力，新一代S7-200CN产品样本手册已于四月发布。
新一代S7-200CN产品样本大量运用图片及应用方案的方式，形象而生动地向客户介绍S7-200CN的产品特性及技术亮点。与以往的样本相比，此次新样本更加注重以卡通画的方式介绍产品亮点，通俗而形象的方案应用介绍便利了中国客户，尤其新客户对S7-200CN的了解和认识，能够快速而形象地让客户了解S7-200CN的产品主要性能。此次产品样本，更多的考虑到了样本作为售前的一种重要资源的特点，能够让客户在短时间内对S7-200CN有一个深入的认识。
S7-200CN产品久经考验，在中国市场备受好评。此次新样本的发行，将更加有助于S7-200CN在中国的产品宣传和市场推广。
中国液态食品加工包装技术国际论坛2008成功举办
由香港思蒙得咨询研究机构和上海远谷投资管理有限公司联合主办的“中国液态食品加工包装技术国际论坛
本届论坛为期两天，吸引了来自乳品、饮料、啤酒等液态食品加工生产企业的100余名决策人士参加，专业化的组织以及专业观众的质量使参会商们对本次论坛获得了一致的认可。DrinkTek China Forum，为液态食品的加工生产企业和设备供应商的高端人士提供了一个面对面广泛的交流平台，是2008年行业极具影响力的盛会之一。
西得乐集团是世界上水、软饮料、牛奶、敏感性饮料、食用油、啤酒及酒精饮料等液态食品包装解决方案的主要供应商之一。西得乐集团设计、制造、装配、供应及出售采用以下三种主要包装类别包装液态食品的配套包装生产线：玻璃瓶（一次性使用并可回收）、塑料（PET、HDPE与PP）及饮料罐。
作为自动化和驱动领域的世界先驱－西门子自动化与驱动集团（A &D）是西门子股份公司中最大的集团之一，是西门子工业领域的重要组成部分。集逻辑控制、工艺控制、及运动控制于一体的高性能运动控制器－SIMOTION，集VIF,矢量，伺服控制于一体的高性能驱动器－SINAMICS S120已被广泛应用在袋式包装，无菌液态奶包装，饮料灌装，码跺，膜包机，贴标机上，西门子能为广大的包装机械用户提供全面的自动化解决方案。本次论坛中，针对“饮料、啤酒企业包装线的优化之道、小型自动化的解决方案和运动控制解决方案” ，西门子包装和印刷行业业务发展经理－张春林、华东区产品推广经理－隋刚和应用支持工程师－宋柏春分别做了精彩演讲。
博世力士乐作为德国博世集团的全资子公司，是全球工业技术市场的领先供应商，在传动和控制领域声誉卓著。凭借一流的产品和丰富的应用经验，博世力士乐为中国客户提供现代、高效和灵活的完整解决方案。博世力士乐包装行业解决方案IndraMotion在帮助食品、烟草、饮料、化妆品和药品生产商解决在增加产能、降低成本的同时，不仅涵盖了从驱动到控制的所有产品，更重要的是向终端客户提供专门针对于包装行业所开发的技术功能包。
嘉洛斯亚洲有限公司是应用在塑料注射和挤出行业的液体色油的领先的跨国供应商。亚太区商务经理Steven Horrocks 出席并做了“PET添加剂的独特应用”精彩演讲，进一步阐释了添加剂的使用不但能提高PET作为一种包装材料，并能进一步保护饮料免受环境影响的主要原因。
马肯－依玛士是DOVER集团的全资子公司，是产品标识和追溯解决方案的世界先导，提供全系列的可靠创新喷码、热转印、激光、打印贴标系统和RFID射频识别系统。本次论坛中，马肯－依玛士大中华区市场总监－陈南带来了“液态食品的标识整体解决方案”的精彩演讲。
伟迪捷（上海）喷码机有限公司系产品标识领域中世界一流的喷码、贴标设备、激光编码系统、墨水及零配件的制造商。作为小字符喷码技术、大字符喷码技术、热转印技术（TTO）及激光打码技术的专家，伟迪捷在世界各地安装了27.5万多台设备。这次会议，伟迪捷公司带来了VJ 1510小字符喷码机在会场展示。VJ 1510小字符喷码机秉承了伟迪捷“可靠稳定，轻松实现无故障运行”的设计理念，伟迪捷同时还有EXCEL UHS高速喷码机，高速运行下稳定可靠，轻松实现电子监管码的标识需求。
本次论坛还得到了克朗斯、康耐视中国、浙江拓峰科技有限公司、上海博特莱包装有限公司、普立万聚合体（上海）有限公司、金泰喷码科技（厦门）有限公司等公司的大力支持和赞助。
国内知名液态生产企业踊跃报名参与本次论坛，主办单位别具一格地针对参会嘉宾开展了免费的“商务之旅”。前来参会的液态生产企业有：可口可乐（中国）、百事可乐、伊利集团、杭州娃哈哈、旺旺集团、光明乳业、三得利投资有限公司、蒙牛乳业、乐百氏、农夫山泉、上海碧纯饮用水等国内知名企业的高端人士莅临参加。
“中国液态食品加工包装技术国际论坛
关注变频器行业发展 十大评选风云再起
2008年3月10日，以“绿色环保·节能降耗”为主题的“慧聪网2007第二届中国变频器发展高峰论坛暨中国变频器十大品牌与风云人物评选活动”正式启动，本次活动由慧聪变频器网主办，中国电源学会、中国电工技术学会电气节能专委会及《控制与传动》杂志社协办，将在国家发改委能源研究所、中国电工技术学会、中国电器工业协会的共同指导下，探讨变频器行业发展前景，挖掘变频器行业最具影响力的人物和品牌。
评选投票活动从3月10日起，持续两个月，并将于5月24日在深圳五洲宾馆举行“慧聪网2007第二届中国变频器十大品牌与风云人物评选颁奖盛典”，揭晓“ 2007中国变频器发展年度风云人物”“2007中国低压变频器十大国内品牌”“2007中国低压变频器十大国外品牌”“2007中国高压变频器十大品牌”“2007中国变频器十大经销商”等奖项。
关注变频行业发展 倡导节能环保理念
2007年，变频器行业风起云涌、气象万千！国内变频器行业发展迅速，市场规模不断放大，并且随着中国经济持续增长和节能环保观念的日益普及，发展潜力十分可观。众所周知，电机耗电量占到全国工业用电总量的60％以上，而变频调速技术的应用将实现电机节能20％～30％以上。
为了帮助该行业内的企业更好地理解中国变频器市场现状、发展前景以及目前的市场格局，同时梳理盘点2007年中国变频事业，推动建立行业标准，弘扬表彰2007年对中国变频事业做出重大贡献、具有重大品牌影响力和行业推动力的人物和企业，以全新的中国变频人形象迎接2008北京奥运会。慧聪变频器网于2008年初特组织策划了“慧聪网2007第二届中国变频器发展高峰论坛暨中国变频器十大品牌与风云人物评选活动"。
紧扣时代脉搏 活动内容新颖多样
本次举办的“变频器十大评选”已是由慧聪变频器网主办的第二届变频器行业评选，活动延续一贯的“节能、环保”和“推动行业发展”的理念，紧扣时代脉搏，在形式和内容上又有创新。
据主办方介绍，本次“慧聪网2007第二届中国变频器发展高峰论坛暨中国变频器十大品牌与风云人物评选活动”共由6个系列活动组成：
“电源展风云榜”——100平米慧聪展台牵手第14届中国国际电源展，全面诠释变频器风云榜，同时慧聪网将组织变频器采购团光临现场；
“变频器论文设计大赛”——中国十大高校电气学院莘莘学子联袂打造，传动变频领域新篇章；
“变频器发展高峰论坛”——权威解读国家节能最新政策，分享行业最新研究成果，了解变频领域最新技术；
“2007中国变频器行业十大评选颁奖盛典”——揭晓2007中国变频器行业十大风云人物和十大品牌；
“财富晚宴”——千万元采购定单，近距离接触采购商，层出不穷的刺激抽奖，丰富多彩的文艺表演；
“企业考察游”——考察知名厂家流水线，分享企业成功案例，上下游企业亲密沟通。
公众参与媒体关注 共同见证行业盛典
本次活动将延承首届2006中国变频器十大评选活动的评选规范，坚持“专业、权威、神圣”原则，评选产生2007年对中国变频事业做出重大贡献、具有重大影响力和推动力的十大品牌十大人物。评选结果将通过网络投票、短信投票、专家评审结合的方式产生，从3月10日起到5月5日，公众可以通过慧聪网专题网页，参与此次评选活动。评选结果将于5月底正式公布，届时将在深圳五洲宾馆揭晓并颁发奖项。
本次活动得到了中央电视台等近百家媒体的关注，众多媒体进行全程跟踪报道。并有多家知名媒体通过光盘、网络、杂志、报纸等多方面多渠道对本次活动盛况进行全方位报道。本次活动还将邀请国内最顶级权威的专家团队，全国各地生产企业、营销机构、采购商、供应商、代理服务机构及国内知名媒体近300人云集深圳，共话“和谐”、“节能”、“创新”、与“奥运”等2008中国社会最热点话题，社会影响极其广泛。
怀揣着“影响力、责任、力量、梦想”，这些企业和企业人物站在了候选的舞台上，他们在变频器行业均具有重要影响力，他们为中国变频器的发展直接或间接产生了巨大的推动作用，他们以社会责任感为己任，其年度成就昭示了变频器的发展趋势，其行动引起社会关注和共同思考；其行为引导变频器前行；其行动充分体现自主创新价值。他们，等着您的关注和支持。
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