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。
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。
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
西门子人机界面选型产品样本新版发布
西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团（A&D）在制造自动化、过程自动化、楼宇电气安装及电子装配系统领域提供创新、可信赖和高质量的产品、系统、解决方案和服务。经过近两个月的精心准备，西门子人机界面选型产品样本新版发布。
经过近两个月的精心准备，新一代人机界面产品选型样本（4030）最新版已在四月中旬发布，并批量印刷。新版的产品选型样本是西门子自动化与驱动集团（ASBU）产品经理和工程师共同努力的成果。
人机界面新一代产品的问世要求选型样本的更新也提上日程。新的人机界面选型样本在原有信息的基础上增加了对新产品的介绍，设计更加美观合理。详尽的产品描述有助于客户了解人机界面家族系列产品的有关信息。新的选型样本从多个方面对人机界面产品进行了介绍，涉及SIMATIC操作面板特点，WinCCflexible，定制化解决方案以及不同类型面板的介绍。
多年来，SIMATIC面板在各种行业中的不同应用证明了其卓越的性能。与此同时，SIMATIC面板还在不断创新中丰富着自身的功能。通过SIMATICHMI，我们提供全方位的操作和监视解决方案，使客户更好的掌控生产过程，以便设备和工厂在最佳状况下运行。
大陆低压接触器市场竞争激烈，未来几年保持平稳增长势头
低压接触器作为传统的低压电器产品，已经非常成熟。低压接触器产品本身的制造工艺并不复杂，技术含量相对较低，加上充足的市场需求，催生了数量众多的低压接触器生产厂家；而不同负载电流的低压接触器在价格上也表现出了较大的差异性，价格覆盖了从十几元到几千元的区间。企业想要进入低压接触器市场并从中获益，需要对目前大陆低压接触器市场有比较充分的认识，包括主要应用行业、各行业产业链、潜力行业等方面。
根据北京捷孚联合咨询有限公司（JFUnited）最新调查报告《2008年中国大陆低压接触器市场调查报告》显示：较低的进入门槛、较低的品牌集中度、旺盛的市场需求、良好的市场前景是投资低压接触器市场的积极因素；而随着行业竞争的日益激烈，产品同质化、狭小的利润空间也是投资者不得不考虑的重要因素。
在该报告中，捷孚联合研究了电力、机械、石化、冶金、轨道交通等主要的按钮细分应用市场，并对各细分应用市场的产业链做了相应的分析，并从市场集中度、价格竞争格局等方面指出了上述细分市场目前的竞争状况；同时，报告还对不同市场份额的企业从品牌、渠道、物流、重点细分市场方面做了针对性的分析。
JFUnited调查报告显示：2007年中国大陆低压接触器市场规模达到47.6亿元，并且在未来的几年里保持较为良好的增长势头。低压接触器目前的主要应用集中在机械、电力两大领域，约占总销售额的72.5％；而这两个行业也保持了较快的增长势头，因此，在电力和机械领域占有较好的资源是各主要企业比较重视的工作。
低压接触器的市场集中度不高，尤其是在低端产品市场。。施耐德目前在大陆低压接触器市场占有较大的市场份额（约10%），而其他企业的市场份额均在7%以下。前5家企业只占市场总容量的35.1%，其余的64.9％则被众多的低压接触器生产厂商分享。
目前大陆低压接触器很大一部分由低压成套设备厂家所购买，而这些企业对价格比较敏感。因此大陆低压接触器市场的价格普遍偏低。目前大陆低压接触器的中高端市场基本被外国品牌占据，大陆大多数企业的产品定位于低端市场，竞争激烈。不过，整体市场竞争的加剧并不能掩盖某些细分市场良好的增长给企业带来的收益的增加。低压接触器的细分应用行业主要是传统行业，这些行业的发展是低压接触器市场发展的前提。低压接触器市场受需求行业发展的影响较大。
报告中，JFUnited对低压接触器产品的总体市场和主要细分应用市场的供需情况做了深入分析。发电装机容量的快速增长、机械产品产量的大幅度提高、石油化工及冶金投资的增长都对低压接触器的未来增速有所影响。从细分应用市场来说，电力、机械、石化、冶金、轨道交通等领域表现出了不同的采购特点，这正是低压接触器生产企业要在竞争中站稳并提高市场占有率所要抓住的重点，也是新入企业所必须掌握的。
现在，低压接触器产品已经非常成熟，目前低压接触器市场上的主要企业大部分在上世纪90年代成立或者进入中国大陆，并占据了大部分的市场份额，这些企业均有较强的实力。但这不表示新进入企业就没有生存机会，在所调查企业中仍然有近几年进入该市场并获得较好业绩的企业存在；这些企业正是发现并抓住了低压接触器市场潜在的需求而获得成功的。目前，低压接触器产品差异性不大，多数厂商的产品可以相互替换，因此抓住细分应用行业的需求是企业扩大市场份额的重要途径。
低压电器行业有望告别无序竞争
日前，商务部正式批准中国机电产品进出口商会成立低压电器分会，我国低压电器行业将开始走上统筹经营集中管理的发展道路。
“低压电器分会的成立，对于我国低压电器行业在进出口和技术创新方面都具有重要的指导意义。”中国机电产品进出口商会机械行业一部主任孙广彬在接受本报记者采访时表示。
低压电器分会应时而生中国机电产品进出口商会统计显示，中国低压电器行业经过50多年的发展，目前已经形成比较完整的产业体系，产值约200亿元，具有规模以上的生产企业约2000多家。
孙广彬向记者介绍，总体而言，同国际工业发达国家比较，我国低压电器行业仍存在相当大的差距，“主要表现在：首先，企业规模偏小，且数量过多。目前我国低压电器生产企业由建国初期的数百家，发展到现今的2000多家，企业数量过多，导致经济资源过于分散，缺乏效率。第二，区域结构趋同，重复建设严重。我国低压电器地区产业趋同化现象严重，低水平重复建设，造成产品生产过剩、能源、原材料利用率低、经济效益低下、恶性竞争等后果。另外，我国低压电器行业缺少一批技术装备先进、生产规模大、产品质量好的企业，缺少参与国际市场竞争的自主的名牌产品，产品设计、耐用及环保、造型美观等方面也存在不足。”
据了解，低压电器分会将在机电商会的领导下，收集低压电器市场信息和情况，研究、制订低压电器进出口的营销战略及策略；制订低压电器行业相关产品的进出口技术指南；定期向行业发布委员会活动情况；根据低压电器进出口的要求和市场情况，定期对进出口价格进行预测；向政府有关部门反映企业的要求及建议，对违规企业提出处罚意见；组织行业参加国际会议、出国考察、国际展览等“走出去”活动。
科技创新迫在眉睫从20世纪90年代中期开始，我国低压电器产业产品开发、设计逐步采用计算机辅助设计、辅助制造和分析，但行业整体技术水平提升缓慢。从市场情况看，我国生产的中、低档低压电器基本上占据了国内绝大部分市场，但国产高档低压电器除个别产品可与国外同类产品平分秋色外，其他国产高档低压电器国内市场占有率仍然很低，国内市场对高档低压电器的需求主要靠进口来满足，“十一五”期间高档低压电器产品的进口仍将会保持一个快速增长的态势。
7月，中国海关总署发布了低压电器进出口统计数据。出口方面，我国低压电器二季度出口额为35.88亿美元，比上年同期增长25.03%.6月，出口额为6.38亿美元，同比增长20.24%.进口方面，我国低压电器二季度进口额为48.75亿美元，比上年同期增长19.66%.6月进口额为8.23亿美元，同比增长 15.31%.看似繁荣的数据背后，实则低压电器行业目前面对的尴尬与无奈，“近来人民币大幅升值、原材料价格上涨、劳动力成本上升等因素对于低压电器产品的出口极为不利，我国低压电器产品最大的优势———价格优势已经岌岌可危。”三信国际电器公司董事办负责人黄静平在接受本报采访时忧心忡忡地表示。这种担忧，并非个别现象，而是折射了低压电器行业整体面临的困境。黄静平认为，扭转不利局面的关键所在是科技创新。
另一家低压电器行业领军企业正泰集团股份有限公司董事长南存辉也表示：“创新，意味着风险；自主创新，意味着更大的风险。我们既要有激励成功的胆识，又要有接受失败的勇气，更要有尊重失败的胸怀！”目前，正泰研发经费始终保持在年销售额的3%至5％左右，每年开发新产品近100项，其中10％达到国外产品的同期水平，20％—30%处于国内领先地位。在被视作“山羊对大象”的与美国通用电气的合作中，正泰也以创新能力赢得了合作方的尊重。
政府、协会、企业同心协力单个企业的创新行为，并不能改变我国低压电器行业整体技术落后的现实。据中国低压电器网调查，我国低压电器行业开发投入与国外著名公司相比差距甚远，个别领域达到近100倍之多。知识产权局的资料显示，在近几年低压电器产品申请的发明专利中，外国公司占80%以上，我国低压电器拥有自主知识产权的产品不多。国际低压电器市场竞争愈演愈烈，各国企业都在加大投入力度介入低压电器领域，激烈的竞争和市场转换都直接威胁着我国企业市场的发展。
针对这样的现状和问题，低压电器分会有关负责人表示，政府、进出口商会、企业应共同努力，进一步调整低压电器产品结构，淘汰工艺落后、体积大、能耗高又污染环境的产品，实现多种形式的联合开发，扩大智能化、机电一体化产品的生产。
谈到低压电器行业未来的发展趋势，孙广彬介绍，随着技术不断创新，尤其是电子、微电子技术和计算机的迅速发展，低压电器在原有产品继续完善性能、功能、提高质量的同时，将产生一批新型产品。未来低压电器产品将向智能化、电子化、组合化、模块化方向发展，不断提高产品的可靠性和产品质量。
「名词解释」
低压电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。低压电器可以分为配电电器和控制电器两大类，是成套电气设备的基本组成元件。在工业、农业、交通、国防以及电力行业中发挥着重要作用
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