西门子为宁波钢铁公司新建板材厂提供驱动与自动化系统
中国钢铁制造商宁波钢铁公司授予西门子公司一份合同，为其新建长4.3粘的钢材车间提供驱动与自动化系统。新建工厂所有使用的系统与零件是Siroll PM解决方案的一部分，该解决方案主要用于板材的生产研发。整个钢板材轧压车间调试工程预计将于2009年底完成。
宁波钢铁公司位于浙江省宁波市，该公司当前正在建设一座新的钢板材制造工厂，该工厂将用于生产宽度达4.3米的金属板。该类型产品主要用于轮船建设中。新建工厂的年生产量将达160万公吨，它将安装两个步进式加热炉、一个双机架轧压厂、热矫直机、冷却机床、剪切操作部分和成品间。
西门子公司将负责新建工厂的工程制造及向整个轧压车间的提供驱动与自动化系统。此次西门子公司供应范围也包括轧压车间和热矫直机的所有处理模板，同时提供成套自动化和仪器以及提供用于材料从热炉到剪切操作之间的跟踪系统。整个轧压车间的主要电机将采用Sinamics SM 150 DC联结转换器进行供电。
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。
PLC在阀门远程监控系统中的应用
为提高油气远程传输的安全可靠性，本文提出并设计了基于PLC远程阀门监控系统。该系统由一个监控主站和若干阀门从站构成，主站与从站之间采用无线数传电台互连。该系统的突出特点是现场数据采集和设备控制由PLC实现。详细介绍了各阀门站的硬件结构及系统软件设计。实践证明，该系统图形界面友好，可靠性高，操作方便，安全稳定，应用效果好。
关键词：可编程控制器远程监控系统无线数据传输
1.引言
可编程控制器[1] （ProgrammableLogicController，简称PLC）作为工业控制专用的计算机，由于其结构简单、性能优良，抗干扰性能好，可靠性高，编程简单，调试方便，在机械、化工、橡胶、电力、石油天然气等行业工业控制现场已日趋广泛地得到应用，成为工控现场进行实时控制的最主要的控制装置。同时利用PLC所具有的串行通信和计算机的远程通信功能，可实现计算机对多台PLC控制装置的远程集中监控。
在石油、天然气远程输送管线上，大口径油气管道阀门是重要的基础设备之一，具有截止、开启、配送和调压等多种功能，一旦出现故障轻则影响管线的输送功能，重则导致管线的严重破坏甚至造成人生安全，因此对油气管道及阀门的全程状态监控显得尤为重要。远程油气管道监控系统就是为提高油气远程输送的安全可靠性而提出来的，该系统允许系统操作员通过位于监控中心的计算机终端，进行对一定区域的阀门站进行远程，具有较高的可靠性和运行效率。
2.监控系统的组成结构
远程油气管线监控系统硬件组成示意图如图1所示。该系统是以PLC作为远程控制终端，以工控PC机作为上位机的主从式一点对多点的远程无线监控网络，采用串行异步通讯协议。下位机PLC安装在各阀门站，根据上位机的指令或自身的控制程序控制阀门的开启或关闭，并配置各种传感器等辅助设备，组成数据采集和控制系统。上位机安装于油气调度控制中心，以半双工轮询方式同各阀门站PLC通讯，以此形成SCADA（数据采集与监控）系统。无线数传电台采用透明方式工作，只起数据传输作用，整个网络数据收发采用同一频率，通讯时，站点的识别是通过PLC的不同地址编号来实现的。
各阀门站采用PLC作为系统的基本RTU单元，完成各种测量和控制任务，主要由PLC本体、AD转换模块、传感器组与智能驱动装置四部分组成。
2.1阀门电机主回路
图2为阀门电机主回路及PLC外部端子回路示意图。三相交流电动机M分别由交流接触器KMO和KMC的通断来驱动阀芯顺、逆时针转动实现阀门的开启或关闭。
2.2PLC外部端子回路
系统选用三菱电机公司生产的FX2N-32MR作为 RTU单元。智能驱动装置是引进美国Limitorque技术的SMC多回转型阀门电动装置，它可以单台控制，也可集中控制，可现场操作，也可远程控制，除能驱动阀门动作外同时还能将自身的状态以标准信号的方式送出供PLC进行状态检测[2]。考虑阀门站兼有就地和远程两种控制方式，PLC共管理12路输入信号和8路输出信号。其输入输出信号及端子分配如表1所示。
表1PLC输入/输出信号及端子分配表
图2为阀门电机主回路及PLC外部端子回路示意图
2.3A/D转换模块
A/D转换模块选用与PLC本体配套的FX2N- 4AD，其有四路独立的差分输入通道。每个通道可选择为电流型（±20mA）或电压型（±10VDC）信号输入。在每个阀门站管线或阀门的适当位置装上温度、压力和流量传感器，以采集油气管线的工作状态。参数信号经传感器变送后分别与FX2N-4AD各独立通道相连，经AD转换后放到相应的数据寄存器中，供PLC程序定时读取。
2.4数传电台选型与设置
计算机与PLC之间采用无线数传电台方式进行通讯，采用交错编码、收后重发技术，提高无线通讯的抗干扰能力，确保阀门站无线远程控制的安全可靠运行。数据传输模块选用美国的MDS2710数字传输电台，它可为两点之间的数据传输提供全透明的半双工通讯连接[3]。它一端与嵌入在PLC内的通讯FX2n-485-BD通过RS485接口方式相连，另一端则通过标准的RS232接口与监控中心服务器的串口连接，组成准双向的数据发送与接收无线通讯网络，网络的最大节点数可达32个。
电台数据帧格式设置为7位数据位、1位停止位、偶校验的方式，传输速率为9600bit/s。电台发射功率为25W，采用收、发同频方式（235MHz），主站架设全向天线，阀门站架设定向八木式天线后，数据传输距离可达15Km以上，在地势平坦地区，通讯距离可达20Km。与之相适应PLC通讯格式特殊数据寄存器D8120设置为 -8058，D8121寄存器用来设置各阀门站ID号。为了安全，除在天线安装了避雷针外，天线到电台之间的馈线也加装了避雷器。
3.监控系统软件实现
系统对阀门的监控能实现就地控制和远程控制两种控制方式。系统控制过程流程为：传感器将测得信号通过屏蔽信号电缆传送到A/D转换模块的输入端，经过A/D转换模块转换后存入指定的数据寄存器供PLC读取。 PLC将数据通过无线数传电台送出，最后到监控中心供系统处理，完成一次数据采集过程。系统控制信号当为就地控制方式时由操作者通过阀门站控制箱内的按钮直接控制;当为远程控制时则由监控中心发出，PLC接收到信号后通过输出端口控制智能驱动装置使阀门动作。
系统软件由两部分组成：一是PLC端实时测控软件;二是监控中心计算机测控数据实时处理软件。
3.1阀门站PLC软件设计
PLC端阀门站实时测控软件控制过程流程图如图3所示。它采用梯形图逻辑编制，编程方便且直观。因篇幅原因，下面给出PLC本体从FX2N-4AD给取AD转换结果及部分控制程序梯形图[1，4]，如图4所示。
3.2系统监控中心软件
本监控系统软件是利用KingView6.5[5]编写。能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，以动画图形方式显示控制设备的状态，具有数据库ODBC接口、DDE功能、可便利地生成各种曲线和用户报表，也可将数据以Excel格式输出。系统软件主要由实时监控、曲线动态生成、数据报表管理、数据库管理、报警及用户管理六大功能模块组成。
用户通过系统可随时清楚了解网内各阀门站的状态参数与阀门状态，对阀门实施远程控制，对所监测的各种参数均设有上、下限值，具有越限报警、紧急处理功能。系统将历史数据以多种方式保存，便于管理者进行阀门站运行数据的分析统计和故障分析[6]。图5为监控系统主画面。
图2为阀门电机主回路及PLC外部端子回路示意图
4.结语
系统监控中心通过数据传输电台对油气管线中多阀门站参数同时实时采集、对异常情况及时报警，消除了安全隐患，极大改善了我国目前油气管线监管不力的现状，系统有较强的数据处理功能，实现了数据报表的自动生成、数据库的访问、排序、查询等多种功能。系统经半年多实际运行，其性能稳定，运行可靠，人机界面友好，易操作，使用维护方便，具有很好的可扩展性和较高的实用价值
2008工业自动化展，尽显工业技术无穷魅力
亚洲特别是中国正日渐成为世界的制造中心，自动化技术与解决方案对于汽车、石油、化工、烟草、食品、电力、建筑等制造行业的发展起着至关重要的作用。已发展成为国内工业自动化领域第一大展的“工业自动化展”，始终致力于全面展示从电气工程到机械工程、从制造业信息化到微处理技术的全球最先进自动化技术与解决方案，聚焦自动化领域最前沿的行业趋势。作为中国国际工业博览会七大专业展之一，2008工业自动化展将于今年11月4-8日在上海新国际博览中心隆重举行，预计吸引480家国内外展商参展，展出面积达28,000平方米，为期五天的展会将迎来专业观众逾10万。
随着国民经济的持续高速发展，中国的大型企业均迫切需要通过企业技术升级来提高产品质量，增强国际竞争力。基于这种原因，中国对机器人的市场需求越来越大。“十五”期间中国工业机器人的需求量就以每年30％以上的速度增长。在今年重点展示的机器人展区内，来自ABB、Funac、Motoman、Staubli、 KAWASAKI、EPSON、速思科技、德派组装等公司将分别为到场观众献上动感十足的机器人及自动化组装技术现场秀。其中，ABB、Funac更是重拳出击，预定展位面积均超过200平方米。Motoman、KAWASAKI和Staubli也将各自在近100平方米的展示区域内带来领先的创新成果。
除机器人展区外，去年首次亮相便获成功的“工业安全技术”将再次成为今年关注的另一大主题。安全与质量保证历来是制造业的核心竞争力所在。为突出传感器、测量技术与控制技术在工业安全的重要地位，2008工业自动化展将不遗余力地为观众呈现上述技术在机械视觉、工业安全、控制开关、质量保证、维修检测等领域的最新应用与发展趋势。业内领先企业如图尔克、威图、P+F、SICK、MISSENSOR、ifm、Pilz、 Wenglor、Leuze、Baumer、 ema、施迈赛、博恩斯坦、Electra、Werma、诺和、天逸等都将带来工业领域中有关传感器、工业安全和工业开关等的最新产品和技术，为各个行业提供安全解决方案。主办方相信，传感与测量的工业安全将进一步得到工业界的应用性重视。
凭借为制造商、销售商、采购商等业内人士提供理想交流和贸易平台的工业自动化展，今年国际化程度再次得到提升，预计有来自16个国家和地区的大规模展团参展，国际企业展出面积比例将达60%以上。众多国际自动化行业巨头和中国企业精英的联袂登台献艺，国内外企业的全球联动将成为本届展会的又一大热点。如知名企业西门子、日本富士、施耐德、伦茨、菲尼克斯、倍福、EtherCAT、和利时、四零四科技、东土电信、研华、Banner、Wenglor、精量电子、魏德米勒、万可、美卡诺、奔泰等都将以大面积展台展示其最新的产品、技术和解决方案，涉及的产品包括连接技术、运动控制、变频器、IPC、PAC、自动化软件、工业电脑、工业以太网、PLC等。全面的展示，工业自动化和工厂自动化的完美结合，又将为自动化技术应用和产业升级带来新一轮热潮。
与此同时，展会期间汉诺威公司还联合了众多专业机构举办一系列专业级自动化系列研讨会，无论是权威性还是覆盖面，均值得观众们到场一听，包括：与工业机器人展区配套的“2008国际机器人与自动化研讨会”、为工业无线技术主题专门筹办的“工业自动化和控制环境下的无线技术和无线网络的开发和应用论坛”、已成功举办六届的“MES（制造执行系统）开发与应用研讨会”，以及“火电厂清洁燃煤控制及优化技术研讨会”等。活动都将汇集业界专家和权威人士围绕主题涉及工厂自动化与重点应用行业展开精彩分析与报告，为工业应用的发展开创一个学术与技术结合、研发与应用相互促进的平台。
2008 工业自动化展由德国汉诺威展览公司、汉诺威展览（上海）有限公司和上海世博（集团）有限公司联合承办。展会将与中国国际工业博览会旗下另两大工业主题展 ——数控机床与金属加工展、能源展同期在上海新国际博览中心举行。三大工业展会的联动效应将进一步为中国乃至亚太地区未来的工业发展推波助澜，也必将为三大工业展参展商与专业观众带来更多的交流与合作。
奥运会开幕见证中国智能建筑行业的发展
2008年8月8日是不平凡的一天，北京奥运会开幕式聚集了全世界的目光。目前，各项奥运会项目已陆续举行。奥运会的成功举办，是中国人的骄傲；绿色奥运场馆的成功建设，是中国人见证着中国智能建筑行业的发展。综合布线、楼宇自控、、智能家居等子系统已经成功应用到奥运场馆与奥运村的建设当中去。
楼宇自控：打造智能化场馆
从江森自控中标北京奥运会标志性项目国家体育场、西门子为国家游泳中心提供集成化弱电解决方案、霍尼韦尔智能系统为国家体育场提供舒适环境，楼宇自控行业内的三大品牌为打造智能化场馆提供了良好的技术与产品的支持。同时，其他楼控厂商的产品也纷纷应用到场馆建设当中去，楼宇自控为奥运场馆、奥运村打造了一张世界级的“绿色名片”。楼宇自控作为智能建筑的重要组成部分，准确地控制与协调各个子系统设备，为运动员与观众提供了舒适智能化的保障。
安防：成功举办北京奥运会的根本保障
技术方面，RFID助力北京2008奥运会、现代化监控系统应用方案等新技术应用到了奥运安防当中；产品方面，霍尼韦尔、天地伟业、通用电气等企业的安防产品已经应用到奥运项目中。由于奥运会对公共安全问题的重视，安防行业获得了宝贵的发展契机，安保是成功举办北京奥运会的根本保障。在场馆建设初期，北京奥运场馆安防负责人员已经对五十五个奥运场馆的设计方案进行安全把关，将监控探头、报警装置等一系列高精尖的安保系统与新建或改建的奥运场馆同步建设，本届奥运会将会是一个安保完善的奥运会。
照明：展现场馆的璀璨夺目
“鸟巢”的璀璨夺目和赛事场地的标准照明都是科技和专业的结晶，照明产品的设计和生产，都以体现“绿色奥运”的理念，实现功能、环保、节能和艺术的有机结合为出发点。国内外的照明厂商的产品都应用到不同照明场景中，值得一提的是中国本土照明企业的产品也展示出了良好的制作工艺与性能，使奥运会同时成为展现国内照明企业高速发展的平台。中国照明行业相对国际起步较晚已是个不争的事实，对于中国照明行业的奥运表现与未来发展专家与行业人员都颇具信心。
综合布线：光网络连接，营造数字城市
北京奥运会的信息系统是有史以来最为庞大复杂的，仅场馆综合布线支出就达到5000万元人民币。为保证北京2008年奥林匹克运动会成功，北京2008年奥运会委员会和国家体育总局对“国家奥林匹克体育中心综合体育馆”、“首都体育馆”的通信及计算机网络系统进行全面改造，充分向国际奥林匹克体育组织和全世界人民展示中国的现代化通信技术水平。另外，北京奥运会将成为历史上第一次采用高清电视直播的奥运会，相关的高清电视信号传输服务。为了打造数字化奥运场馆建设，综合布线厂商功不可没。
变频器在塔式起重机起升机构的技术应用
塔式起重机针对建筑施工中的模板工艺而进行研发，适用于钢筋混凝土结构的工业与民用建筑施工中建筑材料与构件的起重吊运。
1．目前国内起升机构的主要调速方式
起升机构是塔式起重机最重要的传动机构，目前传统调速方式下要求重载低速，轻载高速，调速范围大；起升机构调速方式的优劣直接影响整机性能。起升机构调速方式选择原则有三个：首先要平稳，冲击小；其次要经济和可靠，符合国情；三是要便于维修。
1.1 多速电机变极调速
4绳最大起重量小于等于6T的小中型塔机竞争激烈，成本控制严格，国内以多速电机变极调速为主，方案简单，应用较广，常采用4/8/32极多速电机实现。
1.2 电磁离合器换档的减速器加带涡流制动的单速绕线转子电机
该调速方式我国已采用几十年，但现在已逐渐不再使用。它靠电磁离合器换档改变减速器的速比，靠带涡流制动的单速绕线转子电机串电阻获取较软的特性和慢就位速度。它的优点是运行比效平稳，调速比可以设计较大。它的缺点较多，首先电磁离合器一般采用国产机床用产品，寿命短，可靠性差；其次是不能空中动态变换离合器档位，不然会下滑，这很危险；三是减速器成本较高。
1.3 普通减速器加带涡流制动的多速绕线转子电机
将上一种方式的电磁离合器换档改为多速电机驱动普通单速比减速器则是本方式的思路。相对于多速电机换档冲击大的缺点，带涡流制动的多速绕线转子电机可串电阻获取较软的M-n特性，起制动和档位切换较平稳，有慢就位速度，功率可以比鼠笼电机用得大。这种调速方式构造简单，易维护，可靠性高。目前已成功地解决了涡流制动绕线转子电机散热问题，大大提高了这种调速方式的可靠性。
目前国内8～12t起升机构大多采用这种调速方式，但是这种电机起制动和换档仍有较大的峰值电流和冲击，电气控制系统比较复杂，16t以上的大吨位起升机构一般不宜再采用这种调速方式。
1.4 差动行星减速器加双电机
行星减速器的太阳轮由一台电机驱动，行星架由另一台电机经行星减速驱动，外轨道的内齿圈固定在起升卷筒上。这就是差动行星减速器的构造。行星系确定为某一合适参数后，卷筒转速就取决于两台电机的转速和转向，同向快速，反向慢速。如果是单速电机，每台电机则有正转、反转和停止三种状态与另一台电机相配，因此速度档位很多。如果用多速电机，速度档位就更多了，这就是差动调速原理。电机可用鼠笼或变频与鼠笼相结合，较小吨位用鼠笼，大吨位用变频与鼠笼相结合。这种方式调速比大，完全能满足重载低速、轻载高速的要求，而且可靠性高，特别适合于大吨位起升机构。
但差动行星减速器结构复杂，一般要非标设计与生产，加上双电机，成本较高，控制复杂。主机生产厂家采用的不多。
1.5 变频调速
变频调速是当今最先进的交流调速方式。随着国际变频器价格的逐步下降，变频调速技术应用越来越广泛。国内塔机起升机构的应用已多年，效果良好，但使用面不广。它的优点是慢就位速度可长时间运行，实现零速制动，运行平稳无冲击，能延长结构和传动件的寿命，对钢丝绳排绳和寿命大有裨益，同时提高了塔机的安全性。
但其在起升机构使用面很窄，一是进口变频器仍然较贵，国产变频器不过关；二是变频器一旦出了问题，一般修不了，大多只能换新；变频调速由于成本高，一般中小吨位起升机构应用少，大吨位则较多。变速调速在中小吨位大面积使用，只有等待国产变频器的崛起。
2．变频器在塔式起重机起升机构的方案
塔式起重机在起升机构中应用变频技术以日本安川变频器为主，主要应用于中大塔机，同时4绳最大起重量小于等于6T的小中型塔机竞争激烈，成本控制严格，所以变频器应用极少。随着电力电子技术的发展，国产变频器技术日益成熟，价格优势明显，应用于中小塔机已经成为可能
低压电器的发展及其新技术
自1995年以来，我国电力工业保持了较快发展速度。到2004年底，我国装机容量达到4.4亿kW，2004年发电量为2.1万亿kW·h。据预计，到2010年我国装机容量将达到7亿kW，2020年将达到10kW。
按年新增发电机装机容量为2000万kW计算（保守），每年需要配套高压断路器20万台，高压隔离开关约40万台，低压电器元件需要量更多（约2亿件），其中万能式断路器（ACB）年需约46万台，塑壳断路器（MCCB）约440万台，交流接触器（ACC）约3200万台。可见，经济发展导致对电能的需求和依赖不断增大，作为承担电能输送与分配、用电设备保护与控制的低压电器的作用显得尤为重要。目前，世界各国每年都投入大量资金对低压电器进行研究、开发。
一、低压电器行业的发展及展望
（一）我国低压电器产品的发展历程
近年来，我国低压电器行业出现了巨大的变化，低压电器产品发展到了一个崭新的阶段。
我国低压电器产品的发展大致可分为以下几个阶段：20世纪50年代的全面仿苏，20世纪60～70年代在模仿基础上的第一代统一设计产品，70～80年代在更新换代和引进国外先进技术制造的第二代产品，90年代跟踪国外新技术自行开发的第三代智能化电器和最近研发的第四代智能化可通讯电器。其中第四代产品具有性能优良、工作可靠、体积小、组合化、模块化、模块化的特点，总体技术性能达到或接近国外20世纪80年代末、90年代初水平。
我国截至2003年底，低压电器元件获3C认证13000多个单位，低压成套装置获3C认证6000多个单位，生产的低压电器产品近1000个系列、产值约200亿人民币。
（二）低压电器设计的特点
由于低压电器在运行时存在着电、磁、光、热、机械等多种能量转换，这些转换过程的规律大多是非线性的，许多现象又是一种瞬态过程，它使低压电器的理论分析变得极为复杂。
低压电器传统理论基础中的“电接触、电弧、电磁、热效应与电动力效应”等除了要依靠必要的理论推导和分析运算外，还必须依赖成熟可靠的经验数据。
即使这样，设计计算的数据与产品的实际性能间有时仍会有很大差距，必须通过试验予以验证。因此，低压电器产品开发周期较长、投入也比较大。
为了适应电网容量的不断增大，低压配电与控制系统日益复杂化，对低压电器产品的性能与结构提出了更高的要求。
同时，随着科学技术的进步，新技术、新工艺、新材料不断出现，为低压电器产品开发提供了良好的条件。
（三）低压电器发展展望
低压电器发展方向主要取决于电力系统的发展需要和新工艺、新材料、新技术的研究与应用。20世纪70、80年代研发的新型电器主要是限流电器、真空电器、漏电电器和电子电器。
从80年代后期开始，对传统新一代低压电器产品普遍提出了高性能、高可靠、小型化、多功能、组合化、模块化、电子化、智能化的要求。
其后，随着计算机网络的发展与应用，采用计算机网络控制的低压电器均要求能与中央控制计算机进行通信，为此，各种可通信低压电器应运而生，它可能成为今后一段时间低压电器重要发展方向之一。
1．为了实现低压电器元件与计算机网络的连接，可通信电器根据其自身的特点及其在网络中的作用，一般采用三种方案：第一是开发新型接口电器，连接于网络和传统低压电器元件之间，如ASI接口模块、分布式I/O接口、网络之间接口；第二是在传统的产品上派生或增加计算机联网接口功能，它们具有接口和通信功能，如智能化万能式断路器、智能化塑壳断路器、智能化交流接触器、智能化电动机保护器和起动器等。第三是直接开发带有计算机接口和通信功能的新型电器，内部包含了为计算机网络服务的单元，如总线、地址编码器、寻址单元、负载反馈模块等。
2．传统低压电器的发展方向
（1）在提高主要技术性能的同时，重点提高综合技术经济指标。
如低压断路器在提高短路分断能力的同时，应特别关注飞弧距离的减小，并力求产品小型化，这对发展新一代紧凑型低压成套设备十分重要，而交流接触器的研究重点放在了产品功能组合与派生、分断可靠性（包括缩小飞弧距离，防止相间飞弧）、动作可靠性、接触可靠性以及节银、节能等方面。
（2）模块化和组合化
低压电器组合化是实现电器产品多功能化的重要途径，电器组合化有功能组合和组合功能两种方式。
前者由各种功能单元组合而成，除基本单元能独立使用外，其他单元一般不能独立使用，但要求系列通用性。这类产品（如控制与保护开关电器）的基本单元的动作与接触器一样具有很高的机械寿命;触头灭弧系统具有限流特性，能可靠分断50kA预期短路电流；保护功能单元、隔离单元和辅助触头单元使该产品兼有隔离器、断路器、接触器和热继电器等产品的功能。后者把两种以上电器有机地组合在一起，如刀开关—熔断器组合电器、熔断器-接触器组合电器、熔断器—断路器组合电器等。
随着塑壳断路器分断能力的提高，在低压领域熔断器组合电器的应用正在减少，但在6kV～10kV中压领域，熔断器—真空接触器组合电器（即F-C装置）由于其独特的优越性而正在不断发展。
由于20世纪80年代中后期发展起来的模数化终端电器具有宽度模数化、安装导轨化、外形尺寸一致、性能协调的特点，从而为发展新型组合电器或成套装置创造了条件。
（3）电子化和智能化
过去多年，电子式低压电器因受容量、价格、可靠性等影响，发展一直不快。随着电子元件质量提高和价格下降、EMC技术逐步成熟，尤其是计算机网络的发展与应用、低压电器与中央控制计算机双向通信的实现，使得低压电器必须朝着电子化、机电一体化方向发展，同时要求部分电器具有智能化功能。目前，智能化电器的发展主要集中在万能式断路器、塑壳式断路器、交流接触器以及电动机控制器等产品。其中，智能型断路器主要特征是装有智能脱扣器，具有外部电路各种故障保护、内部故障自诊断及自动报警功能、故障动作记忆及显示、电路参数测定、可双向通信等功能，能在极短时间内实现选择性保护。
而智能型交流接触器和智能马达控制器的主要特征是装有智能型电磁系统，其控制回路包括电压检测电路、吸合信号发生电路和保持信号发生电路。它能判别门槛吸合电压，当控制电源电压低于接触器门槛吸合电压时，不发出吸合信号，接触器不能合闸并有相应显示，接触器吸合后能降低激磁电流，达到节能的目的。
（四）现代设计技术应用
影响低压电器发展的新技术包括“现代设计技术、微电子技术、计算机技术、计算机网络技术、通信技术、智能化技术、可靠性技术和测试技术”等。上述新技术的应用给低压电器产品的发展注入了新的活力，引起一场低压电器产品的“新革命”。
特别值得一提的是，随着计算机软、硬件的迅猛发展，低压电器CAD/CAM/CAE日益普及，它使低压电器设计与研究跨入了一个新的阶段。
1．电器动态运动过程建模。长期以来，科研人员一直在对低压电器动态运动过程的描述、建模与仿真进行探索，包括操作机构的仿真和触头运动过程的动态仿真。西安交通大学电器教研室能在“限流式断路器”产品设计完成后马上获得限流系数并进行优化设计。湖南工程学院在电磁铁优化设计上作了一些工作，可利用软件对交、直流电磁系统进行优化设计，可减少设计时间、提高设计质量。河北工业大学研制的“电磁式接触器专家系统可根据用户设计要求在输入接触器设计参数后，从知识库中提取相应的知识设计出接触器各种结构参数，并对其动、静特性进行分析计算，具有重要的实用价值。
2．三维计算机辅助设计系统的应用与发展。三维计算机辅助设计系统集设计、制造和分析于一身，从零件设计、装配直至产品总装，设计者都可在计算机屏幕上直接观察零件装配中的干涉与碰撞以及开关电器闭合、分断过程中运动部件的动作情况及相关参数（如触头开距、超程等），从而保证了设计正确性，为低压电器产品试制跨越模型阶段创造了条件。
时光伺服控制器在高速电主轴的应用
一、概述
机床主轴是机床的主要部件，传统机床主轴是通过电机传动装置带动主轴旋转而工作的。电主轴是电机内装式主轴单元的简称。其主要特点是将电机置于主轴内部，通过驱动电源直接驱动主轴进行工作，实现了电机、主轴的一体化功能。它具有结构紧凑，机械效率高，噪声低，振动小，精度高，运行平稳，没有冲击的特点，能够使主轴轴承寿命得到延长。
二、时光伺服控制器介绍
电主轴配套时光伺服控制器，可以方便的实现主轴的高速化，发挥出电主轴系统动态精度和静态精度高，稳定性高的特点。可在转速范围内实现无级变速，以适应各种工况和负载变化的要求。利用时光伺服控制器易于开发的特性，可以通过内部编程实现零速锁定、准停、分度等功能，适应车削中心，加工中心及其它数控机床的需要。现介绍基本技术指标和相关内容如下：
控制器等级：0.75Kw～75Kw，（1.5～3倍额定转矩输出）
调速范围：0r/min～15000r/min（四级电机）；0r/min～30000r/min（二级电机）；额定转速以下为恒转矩主轴，额定转速以上为恒功率主轴（如下图）
准停和分度精度：正负一个编码器反馈脉冲。
与数控系统的连接：Fanuc系统和西门子系统的模拟量调速主轴。
配套编码器：1024线分离式磁编码器（控制器内部四分频）。
准停功能：主轴运转在任何转速下快速停止到换刀位置，实现快速自动换刀功能。
分度功能：实现任意角度的定位，方便应用于棒料的多面体自动编程加工。
三、评价
基于上述特点，电主轴系统对于提高生产效率与加工质量，促进相关行业的发展具有重大意义，其应用十分广泛。
西门子：以实际行动支持奥运
全世界人们都在翘首期盼着的第29届奥林匹克运动会即将于8月8日在北京召开。西门子中国有限公司及其众多在华子公司正用实际行动支持着本届奥运会。企业通信解决方案领先厂商——上海西门子数字程控通信系统有限公司（SBCS）作为其中的一员，凭借其多项获奖产品、解决方案和服务为奥运会的成功举办助上一臂之力。
本届北京奥运会无论规模、参赛运动员数量和预计的观众数量都将是以往几届奥运会所无法比拟的。这对奥运会各关键环节之间通信的安全性和稳定性提出了极高的要求。作为统一通信和协同解决方案的领先供应厂商，上海西门子数字程控通信系统有限公司将帮助那些在奥运期间扮演重要角色的企业实现无缝通信，确保奥运会的成功举办。
为了给来自酒店、交通运输、金融、政府、航空、电力和公共安全行业的众多关键用户在2008年北京奥运会期间提供更贴心、更迅速、更强力的支持，满足客户的特殊需求，上海西门子数字程控通信系统有限公司特推出“2008奥运重保服务”。该计划由一系列技术服务支持套装组成，包括奥运服务工作台、24小时现场值班的资深工程师团队、关键性备件的预先准备、预防性现场检查以及快速及时的服务响应等。
有了来自西门子的卓越技术服务支持和创新解决方案，我们的客户将不会再担心他们的通信平台在奥运期间出现故障。这使他们能更好地在奥运期间全身心地投入到核心业务中，确保企业的日常运营和相应的奥运职责。
奥运期间，北京的轨道交通需要满足数百万居民和游客的出行需求，其重要性可想而知。作为北京地铁5号线、10号线、13号线、奥运支线和北京地铁京津线的通信解决方案提供商，上海西门子数字程控通信系统有限公司将在奥运会和残奥会期间为它们提供工程师现场值守服务并预先为系统准备关键性备件。
酒店行业在奥运期间同样至关重要。上海西门子数字程控通信系统有限公司将同中国网通（集团）有限公司北京分公司紧密合作，向北京友谊宾馆、建国宾馆、新大都饭店、渔阳饭店、万商花园饭店、21世纪酒店、凯宾斯基饭店、新桥诺富特酒店，丽都假日和京伦宾馆在内的多家酒店提供“2008奥运重保服务”。
此外，来自金融、政府、航空、电力和公共安全行业的众多关键用户，如中国工商银行、中国国际航空公司、北京市公安局和奥运安保指挥中心等单位将同样享受到来自西门子的“2008奥运重保服务”。
上海西门子数字程控通信系统有限公司还为青岛城市应急联动中心部署了一套高效、灵活、稳定的实时通信系统。作为奥运会帆船比赛承办城市，有了来自来自西门子的解决方案和奥运重保服务的支持，青岛将为广大市民和游客在奥运期间提供可靠的紧急救护服务。
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