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西门子6SE6420-2UD25-5CA1
上海西邑电气技术有限公司工业业务领域致力于为客户提供高品质的服务,追求客户的满意是我们始终如一的目标。在中国,工业业务领域拥有一支**、经验丰富的工程师队伍,为客户提供7x24小时全天候服务。专业的服务人员和遍布全国的服务及备件网络将对客户的服务需求迅速作出响应,将由设备故障引起的损失降低到较小的程度。
是前几个月的事了,一天,我们的技术接到一个用户的电话,一台西门子MM430变频器有故障,故障内容是变频器的模拟量输出没有。下图是西门子变频器模拟量输出的接线端子图。
到了现场后看到西门子变频器 12端 13端 连接的是用户的模拟量表,断开12端和13端的导线,单独测量端子12和端子13之间的阻值是1欧姆左右。马上告知客户您的12端和13端的模拟量负载短路了。仔细检查后发现了问题。下图是用户接在变频器12端和13端的表。
它实际是一块满度电流20毫安的纯电流表只是把刻度改成了hz,而且是8块这种表串接放在不同的地方,它们的总电阻加起来也就是1欧姆左右,直接接在变频器模拟量口,肯定是短路了模拟量口,经检测模拟量口已经坏了,变频器一共有两路模拟量口,另一个口,他们也这样接过,所以也坏了。
下图是用户的图纸 表HZ 是在柜门上安装的,HZ1-----HZ7 是在室外。
变频器维修好后,我给用户说如果还是这个接法模拟量口还会坏,需要改进。
1 表的回路中需要串入500欧姆电阻。
2 多个电流表串联使用是不准的,虽然可以显示,因为是多表内阻串联,误差大。
最后没办法,找不到合适的电阻,找了一个近600欧姆的电阻串入了表中,虽然不准,但不会坏变频器了。
经常有用户打电话说模拟量输出口用万用表电流档为什么量不出电流,只能告诉用户测量时要串入500欧姆电阻,不然会坏模拟量口的。
STARTER 或者 DriveMonitor软件均可对MM420/430/440进行调试,STARTER是较新的驱动调试软件支持图形化界面显示,相比DriveMonitor更直观,推荐使用该软件调试变频器。STARTER与MM4变频器可以通过下列接口建立连接:
软件调试
1.RS232串口通讯:电脑使用RS232接口通过PC连接组件(6SE6400-1PC00-0AA0)与变频器通信;
2.RS485串口通讯:电脑使用RS485接口与变频器通信;
3.PROFIBUS通讯:电脑使用CP5512/CP5711等通讯处理器与变频器通信,变频器必须安装PROFIBUS通讯模板。使用PROFIBUS接口还支持不同网络间的路由功能,但需安装DriveES Basic软件。
注意:DriveMonitor只能使用RS232和RS485接口调试,无法使用PROFIBUS接口调试。下面通过示例演示如何使用STARTER通过PC连接组件连接MM440:
本例使用:STARTER 版本V4.3 ,MM440 版本V2.11,MM440站地址0。在创建连接前请先查看变频器版本和站地址,通过r0018参数查看版本号,P2011.0参数设置和查看站地址。
1.新建STARTER项目,点击“Insert single drive unit”添加单轴驱动器;
2.选择“Device family”= MICROMASTER 4,“Device”= MICROMASTER 440;
3.变频器版本2.11“Version”选择2.1x。使用PC连接组件通讯“Online access”选择 USS。设置变频器地址“Address”为0(P2011.1=0)。
5.“Access Point of the Application”选择S7ONLINE (STEP7);
6.选择PC COM-Port(USS)项,S7ONLINE (STEP7)指向PC COM-Port(USS);
7.点击“Properties”按钮打开COM端口属性配置页面;
8.选择通讯接口“Interface”= COM1(此处根据电脑实际使用COM口选择);
9.自动检测变频器端口通讯速率,点击“Read”按钮;
10.如果软件检测到变频器会在该窗口显示出实际搜索到的波特率,如果搜索不到请检查通讯端口设置和通讯电缆连接是否正常;
11.将搜索到的波特率设置在此处;
13.选择目标驱动器,MICROMASTER_440前复选框打勾;
14.选择接入点,选择S7ONLINE;
15.点击OK按钮;
注:如需了解更详细的STARTER功能,请参考软件Help。
开关量输入状态由参数r0722显示,r0722参数值以二进制位的方式显示如下图所示,开关闭合时相应的笔画点亮。以下图为例BOP面板显示r0722参数表示连接到DIN1、DIN3、DIN4、DIN5、DIN6上的开关闭合,连接到DIN2上的开关断开。
在实际应用中可以通过r0722参数判断开关量输入的状态。
继电器输出状态由参数r0747显示,r0747参数值以二进制位的方式显示如下图所示,继电器得电时相应的笔画点亮。以下图为例BOP面板显示r0747参数表示继电器1得电、继电器2失电、继电器3失电。
MM430/440有3个继电器输出,其对应的功能通过P0731、P0732、P0733参数设置。MM420有1个继电器输出,其功能通过P0731参数设置。设置P073x=1或P073x=0即可改变继电器输出状态
测试继电器输出方法:
1. 改变P073x的值同时查看r0747参数,判断继电器得电还是失电;
2. 使用万用表测量继电器触点接通断开情况,判断继电器是否损坏。
模拟量输入经过模数转换后的实际值由参数r0752显示,模拟量输入类型定义为电压型时其单位为V(伏特),模拟量输入类型定义为电流型时其单位为mA(毫安)。MM430/440变频器r0752.0显示模拟量输入1(3/4端子)的实际值,r0752.1显示模拟量输入2(10/11端子)的实际值。MM420只有1个模拟量输入(3/4端子)其实际值在r0752中显示。当出现可能由于模拟量输入问题导致系统运行不正常时,可通过该参数查看变频器接收模拟量的实际值,在与实际模拟量输入比较,可以初步判断是变频器模拟量接口问题还是外部模拟量信号问题。
模拟量输出端口的实际输出电流值在参数r0774中显示,单位为mA。MM430/440变频器r0774.0显示模拟量输出1(12/13端子)的实际值,r0774.1显示模拟量输出2(26/27端子)的实际值。MM420只有1个模拟量输出(12/13端子)其实际值在r0774中显示。MM430/440模拟量输出功能通过P0771.0、P0771.1参数设置。MM420模拟量输出功能通过P0771参数设置。 MM430/440测试方法,以模拟量输出1为例:
1. 设置P0771.0=2890;
2. 修改P2890为不同的值时(0.0~100.0之间数值),查看r0774.0对应的模拟量端口输出电流;
3. 万用表测量模拟量实际输出电流与r0774.0参数值比较,判断模拟量输出端口是否正常。
MM420测试方法:
1. 设置P0771=2250;
2. 修改P2240为不同的值时(0.0~100.0之间数值),查看r0774对应的模拟量端口输出电流
3. 万用表测量模拟量实际输出电流与r0774参数值比较,判断模拟量输出端口是否正常。 利用上述方法可在变频器不运行的情况下快速测试模拟量输出信号。
注意:测试后请将P0771,P2890,P2240等参数恢复到测试前数值,以免导致设备不能正常工作或造成财产损失或人身伤亡。
问题
当MM4系列变频器出现F0001故障时该如何解决?
F0001
变频器过电流,变频器输出电流**过较大允许电流,常见故障可分为以下三类,电机故障、负载问题以及变频器故障。
常见原因
l 电机绕组相间或对地短路
l 电机电缆有接地故障
l 电机电缆长度**过了较大允许的电缆长度
l 电机电缆接线存在接触不良的情况
l 负载电机遇到冲击,或机械结构出现“卡住”现象,引起电机电流突然增加
l 变频器输出频率**过电机额定频率,电机处于弱磁状态,负载波动引起过电流
l 变频器斜坡上升下降时间与负载特性不匹配,如加、减速时间太短
l 电动机功率与变频器的功率不相匹配,小变频器拖动大电机(小马拉大车的情况)
l 变频器运行过程当中,使用接触器投入或切除电机
l PID控制,反馈信号受到干扰波动较大,PI参数不合适
l 启动正在旋转的电机
l 矢量控制时电机参数或速度环参数不准确
l 势能负载(例如起重机)启动时过电流,电机抱闸控制不合理,或启动力矩不够
l 变频器I/O板接触不良
l 变频器内部器件短路
l 变频器电流检测元件故障
常见处理办法
处理MM4系列变频器F0001故障,应首先明确变频器在何种工况下发生F0001故障,再按照故障的可能性逐条原因排查。常见工况:
1. 上电不运行就发生F0001故障,并且不能复位故障
2. 上电没有F0001故障,一启动马上报F0001故障,可以复位但启动马上又出现F0001
3. 正常运行过程中偶尔报F0001故障
对于*1种情况,由变频器问题引起的可能性较大,可尝试拆除控制接线、电机接线,只保留变频器供电电源和地线,尝试能否复位故障,如果不能复位,变频器可能损坏,请联系维修部门。如果故障能复位,检查变频器外部接线是否存在问题。
对于*2种情况,由电机问题引起的可能性较大,可尝试拆除控制接线、电机接线,只保留变频器供电电源和地线,尝试使用BOP面板空载启动变频器(变频器控制方式需要设置为V/F方式),如果变频器不出现F0001故障,请着重检查电机和电机电缆绝缘情况、电机电缆是否**长、以及电机电缆是否存在接触不良的情况,或更换电机进行测试。如果变频器仍然出现F0001故障,变频器可能损坏,请联系维修部门。
对于*3种情况,由负载问题引起的可能性较大,请按照“常见故障原因”中负载问题逐条分析。
注意:该故障无法屏蔽。
案例集
序号
故障现象描述
可能的故障原因及处理措施
1
变频器上电未启动就报F0001故障,并且无法复位,拆除控制接线、电机接线,只保留变频器供电电源和地线,仍然不能复位故障
原因:变频器损坏
措施:请联系维修部门
2
变频器上电正常,一起动电机不转马上报F0001故障,故障可以复位,复位后再启动仍然出现F0001,拆除电机电缆空载起动变频器,不再出现F0001
原因:可能由于电机或电机电缆绝缘不良导致
措施:检查电机绝缘
3
MM430带风机负载,启动前风机叶片无规则旋转,启动马上报F0001故障
原因:启动正在旋转的电机
措施:激活直流制动,或者采用机械方式,锁定电机轴
4
MM430带风机负载,启动前风机被风吹着一直在旋转,启动马上报F0001故障
原因:启动正在旋转的电机
措施:激活捕捉再启动
5
风机负载,电网闪动时, 变频器激活了自动再启动功能,自动复位欠压故障后再启动,偶尔出现F0001故障
原因:风机为大惯量负载,变频器F0001故障后停机,但风机由于惯性仍然在旋转,再启动时变频器启动正在旋转的电机导致过流
措施:激活捕捉再启动功能
6
起重机主钩,平地起动报F0001故障
原因:电机速度环比例积分参数可能不合适
措施:优化电机参数
7
起重机主钩,悬停起动报F0001故障
原因:电机抱闸控制不合理,或启动力矩不够
措施:优化抱闸控制逻辑,提高低频扭矩
8
起重机大车行走机构,启动F0001
原因:通常大车行走机构为一带多形式,单台电机有问题, 容易导致变频器过流
措施:检查外围机械, 检查电机匝间绝缘
9
430变频器用于恒压供水,水泵切换时出现F0001故障
原因:变频器运行过程当中,使用接触器投入或切除电机
措施:必须封锁变频器脉冲输出才能进行接触器的投切
10
440驱动挤出机,运行过程出现F0001
原因:是否投料太多,出现卡住现象
措施:考虑特殊机械的选型余量
11
430驱动风机、水泵**50Hz运行F0001
原因:变频器**频运行 ,风机泵类负载导致电机轴功率按照3次方关系加大
措施:限制频率上限,避免变频器**速运行
12
440驱动 离心机,离心机全速运行后,增加物料,变频器F0001
原因:突然增加负载,导致变频器过流
措施:需要缓慢增加负载
13
430恒压供水系统,偶尔F0001
原因:模拟量反馈信号受干扰波动较大或PI参数设置不合适
措施:排出干扰增加模拟量滤波时间,调整PI参数
14
440变频器输出电缆**长,偶尔F0001
原因:长电缆导致分布电容加大,导致变频器峰值电流加大
措施:加装输出电抗器、缩短电缆长度
15
440驱动带抱闸的电机,抱闸由PLC控制,停车时F0001
原因:电机减速过程突加负载引起过流
措施:使用变频器抱闸控制逻辑或停机后延时关闭抱闸
16
MM440驱动移动小车,偶尔F0001
原因:小车震动导致电机电缆接触不良引起过电流
措施:禁锢接线端子
注意
以上内容仅作为故障报警排查的指导,不具有**性,导致变频器故障报警的原因很多,情况也较复杂,本文只是对常见的故障报警原因和处理方法进行说明,供参考。
查看开关量输入状态
测试继电器输出
查看模拟量输入状态
测试模拟量输出
6ES7307-1BA00-0AA0 电源模块(2A)
6ES7307-1EA00-0AA0 电源模块(5A)
6ES7307-1KA01-0AA0 电源模块(10A)
CPU
6ES7312-1AE13-0AB0 CPU312,32K内存 MPI协议
6ES7312-5BE03-0AB0 CPU312C,32K内存 10DI/6DO
6ES7313-5BF03-0AB0 CPU313C,64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PTP,64K内存 16DI/16DO
6ES7313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP,64K内存 16DI/16DO
6ES7314-1AG13-0AB0 CPU314,96K内存
6ES7314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP, 128K内存
6ES7315-2EH13-0AB0 CPU315-2 PN/DP, 256K内存
6ES7317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP,512K内存
6ES7317-2EK13-0AB0 CPU317-2 PN/DP,1MB内存
6ES7318-3EL00-0AB0 CPU319-3 PN/DP,1.4M内存
内存卡
6ES7 953-8LF20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC)
6ES7 953-8LG11-0AA0 SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)
6ES7 953-8LJ20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)
6ES7 953-8LP20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)
开关量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0 开入模块(16点,24VDC)
6ES7 321-1BH10-0AA0 开入模块(16点,24VDC)
6ES7 321-1BH50-0AA0 开入模块(16点,24VDC,源输入)
6ES7 321-1BL00-0AA0 开入模块(32点,24VDC)
6ES7 321-7BH01-0AB0 开入模块(16点,24VDC,诊断能力)
6ES7 321-1EL00-0AA0 开入模块(32点,120VAC)
6ES7 321-1FF01-0AA0 开入模块(8点,120/230VAC)
6ES7 321-1FF10-0AA0 开入模块(8点,120/230VAC)与公共电位单独连接
6ES7 321-1FH00-0AA0 开入模块(16点,120/230VAC)
6ES7 321-1CH00-0AA0 开入模块(16点,24/48VDC)
6ES7 321-1CH20-0AA0 开入模块(16点,48/125VDC)
6ES7 322-1BH01-0AA0 开出模块(16点,24VDC)
6ES7 322-1BH10-0AA0 开出模块(16点,24VDC)高速
6ES7 322-1CF00-0AA0 开出模块(8点,48-125VDC)
6ES7 322-8BF00-0AB0 开出模块(8点,24VDC)诊断能力
6ES7 322-5GH00-0AB0 开出模块(16点,24VDC,独立接点,故障保护)
6ES7 322-1BL00-0AA0 开出模块(32点,24VDC)
6ES7 322-1FL00-0AA0 开出模块(32点,120VAC/230VAC)
6ES7 322-1BF01-0AA0 开出模块(8点,24VDC,2A)
6ES7 322-1FF01-0AA0 开出模块(8点,120V/230VAC)
6ES7 322-5FF00-0AB0 开出模块(8点,120V/230VAC,独立接点)
6ES7 322-1HF01-0AA0 开出模块(8点,继电器,2A)
6ES7 322-1HF10-0AA0 开出模块(8点,继电器,5A,独立接点)
6ES7 322-1HH01-0AA0 开出模块(16点,继电器)
6ES7 322-5HF00-0AB0 开出模块(8点,继电器,5A,故障保护)
6ES7 322-1FH00-0AA0 开出模块(16点,120V/230VAC)
6ES7 323-1BH01-0AA0 8点输入,24VDC;8点输出,24VDC模块
6ES7 323-1BL00-0AA0 16点输入,24VDC;16点输出,24VDC模块
模拟量模板
6ES7 331-7KF02-0AB0 模拟量输入模块(8路,多种信号)
6ES7 331-7KB02-0AB0 模拟量输入模块(2路,多种信号)
6ES7 331-7NF00-0AB0 模拟量输入模块(8路,15位精度)
6ES7 331-7NF10-0AB0 模拟量输入模块(8路,15位精度)4通道模式
6ES7 331-7HF01-0AB0 模拟量输入模块(8路,14位精度,快速)
6ES7 331-1KF01-0AB0 模拟量输入模块(8路, 13位精度)
6ES7 331-7PF01-0AB0 8路模拟量输入,16位,热电阻
6ES7 331-7PF11-0AB0 8路模拟量输入,16位,热电偶
6ES7 332-5HD01-0AB0 模拟量输出模块(4路)
6ES7 332-5HB01-0AB0 模拟输出模块(2路)
6ES7 332-5HF00-0AB0 模拟输出模块(8路)
6ES7 332-7ND02-0AB0 模拟量输出模块(4路,15位精度)
6ES7 334-0KE00-0AB0 模拟量输入(4路RTD)/模拟量输出(2路)
6ES7 334-0CE01-0AA0 模拟量输入(4路)/模拟量输出(2路)
附件
6ES7 365-0BA01-0AA0 IM365接口模块
6ES7 360-3AA01-0AA0 IM360接口模块
6ES7 361-3CA01-0AA0 IM361接口模块
6ES7 368-3BB01-0AA0 连接电缆 (1米)
6ES7 368-3BC51-0AA0 连接电缆 (2.5米)
6ES7 368-3BF01-0AA0 连接电缆 (5米)
6ES7 368-3CB01-0AA0 连接电缆 (10米)
6ES7 390-1AE80-0AA0 导轨(480mm)
6ES7 390-1AF30-0AA0 导轨(530mm)
6ES7 390-1AJ30-0AA0 导轨(830mm)
6ES7 390-1BC00-0AA0 导轨(2000mm)
6ES7 392-1AJ00-0AA0 20针前连接器
6ES7 392-1AM00-0AA0 40针前连接器
6ES7 392-1BM01-0AA0 弹簧行连接器
功能模板
6ES7 350-1AH03-0AE0 FM350-1 计数器功能模块
6ES7 350-2AH00-0AE0 FM350-2 计数器功能模块
6ES7 351-1AH01-0AE0 FM351 定位功能模块
6ES7 352-1AH02-0AE0 FM352 电子凸轮控制器+组态包光盘
6ES7 355-0VH10-0AE0 FM355C 闭环控制模块
6ES7 355-1VH10-0AE0 FM355S 闭环控制系统
6ES7 355-2CH00-0AE0 FM355-2C 闭环控制模块
6ES7 355-2SH00-0AE0 FM355-2S 闭环控制模块
6ES7 338-4BC01-0AB0 SM338**位置输入模块
6ES7 352-5AH00-0AE0 FM352-5高速布尔处理器
6ES7 352-5AH00-7XG0 FM352-5功能软件包