西门子变频器6SE6440-2UD31-8DB1

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问题:  

G120和MM4变频器编码器检测方法的区别是什么？


回答:  

G120编码器检测方法较之MM440有一定的提高。

脉冲检测电路现在对两路正向通道的上升沿和下降沿都进行检测；MM440只对A通道的上升沿进行检测，从而实现对速度的检测。

MM440编码器速度检测方式如下图所示：

通道A（上升沿）用来进行速度检测。（t1=t2=t3=t4=t5）


Sinamics G120速度检测方式如下图所示：

通道A,B上升沿（红线）和下降沿（蓝线）用来进行速度检测。（t1=t2=t3=t4=t5）

G120的A,B两个通道都用来进行速度检测。另外，上升沿和下降沿也都用来进行速度检测。这样对于G120来说，通道A,B的上升沿和下降沿都用来进行速度检测。

虽然这种方式用到了更多的沿信号，但这样就提高速度检测的速度和精度，如果占空比或两相的对称性太低就会出现问题。

(t1≠t2=t3=t4≠t5)

在上面的例子中如果只使用通道A的上升沿（红线），也就是MM440的工作方式，效果是好的，这是因为只有通道A的上升沿参与了速度的检测。然而，对于G120来说，缺省的设置是使用了所有的沿信号。软件假定了所有沿信号之间的距离是相等的。这样在对速度反馈的检测上就产生了偏差，这样就会造成输出转速的波动。较端情况下还会产生F0090的故障。G120参数P0405的*6位和*7位用来选择哪个沿用于编码器。


G120用于速度检测的边沿选择：P0405

 

Bit 7	Bit 6	描述
0	0	缺省设置：在所有的速度范围内，编码器的所有边沿都用于速度检测 。 在低速范围内，这种方式下速度值更新的较快。 使用这种方式，如果编码器的占空比不相等，速度检测的精度将会有所下降。
0	1	在所有的速度范围内，只有通道A脉冲的上升沿被用来进行速度的检测。对于没有相等占空比的编码器，这种方式将给出较为精确的速度检测。 使用这种方式，在低速时速度检测的更新时间将会延长，因为只有一个编码器的沿被用来进行速度检测。
1	1	在高速（>1Hz）时，是使用通道A脉冲的上升沿用来进行速度的检测。对于没有相等占空比的编码器，这种方式将给出较为精确的速度检测。 在低速时（<1Hz）,编码器的所有沿都被用来进行速度检测。这种方式在低速时保证了较快的速度更新时间，但是当编码器占空比不同时，精度会有所降低。
1	0	与 0 – 0相同。

 

Written by: A&D SD CST

Keywords: MICROMASTER 4, SINAMICS G120, Encoder
 

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

1. 电机问题

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

2. 负载问题

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

3. 变频器问题

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。

电源模块
6ES7 407-0DA02-0AA0 电源模块(4A)
6ES7 407-0KA02-0AA0 电源模块(10A)
6ES7 407-0KR02-0AA0 电源模块(10A)冗余
6ES7 407-0RA02-0AA0 电源模块(20A)
6ES7 405-0DA02-0AA0 电源模块(4A)
6ES7 405-0KA02-0AA0 电源模块(10A)
6ES7 405-0RA01-0AA0 电源模块(20A)
6ES7 971-0BA00 备用电池
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序内存/256KB数据内存
6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余热备CPU 2.8 MB RAM
6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM
6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型*机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS407 10A)
6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型*机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS405 10A)
6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序内存/144KB数据内存
6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序内存/256KB数据内存
6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序内存/512KB数据内存
6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序内存/5.6M数据内存
6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序内存/15M数据内存
内存卡
6ES7 955-2AL00-0AA0 2 X 2M字节 RAM
6ES7 955-2AM00-0AA0 2 X 4M字节 RAM
6ES7 952-0AF00-0AA0 64K字节 RAM
6ES7 952-1AH00-0AA0 256K字节 RAM
6ES7 952-1AK00-0AA0 1M字节 RAM
6ES7 952-1AL00-0AA0 2M字节 RAM
6ES7 952-1AM00-0AA0 4M字节 RAM
6ES7 952-1AP00-0AA0 8M字节 RAM
6ES7 952-1AS00-0AA0 16M字节 RAM
6ES7 952-1AY00-0AA0 64M字节 RAM
6ES7 952-0KF00-0AA0 64K字节 FLASH EPROM
6ES7 952-0KH00-0AA0 256K字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KK00-0AA0 1M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KL00-0AA0 2M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KM00-0AA0 4M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KP00-0AA0 8M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KS00-0AA0 16M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KT00-0AA0 32M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KY00-0AA0 64M字节 FLASH EPROM
开关量输入模板
6ES7 421-7BH01-0AB0 开关量输入模块(16点,24VDC)中断
6ES7 421-1BL01-0AA0 开关量输入模块(32点,24VDC)
6ES7 421-1EL00-0AA0 开关量输入模块(32点,120VUC)
6ES7 421-1FH20-0AA0 开关量输入模块(16点,120/230VUC)
6ES7 421-7DH00-0AB0 开关量输入模块(16点,24V到60VUC)
开关量输出模板
6ES7 422-1BH11-0AA0 开关量输出模块(16点,24VDC，2A）
6ES7 422-1BL00-0AA0 32点输出，24VDC,0.5A
6ES7 422-7BL00-0AB0 32点输出，24VDC,0.5A,中断
6ES7 422-1FH00-0AA0 16点输出，120/230VAC，2A
6ES7 422-1HH00-0AA0 16点输出，继电器，5A
模拟量模块
6ES7 431-0HH00-0AB0 16路模拟输入，13位
6ES7 431-1KF00-0AB0 8路模拟输入，13位，隔离
6ES7 431-1KF10-0AB0 8路模拟输入，14位，隔离，线性化
6ES7 431-1KF20-0AB0 8路模拟输入，14位，隔离
6ES7 431-7QH00-0AB0 16路模拟输入，16位，隔离
6ES7 431-7KF00-0AB0 8路模拟输入，16位，隔离，热电偶
6ES7 431-7KF10-0AB0 8路模拟输入，16位，隔离，热电阻
6ES7 432-1HF00-0AB0 8路模拟输出，13位，隔离
功能模板
6ES7 450-1AP00-0AE0 FM450-1计数器模板
6ES7 451-3AL00-0AE0 FM451定位模板
6ES7 452-1AH00-0AE0 FM452电子凸轮控制器
6ES7 453-3AH00-0AE0 FM453定位模板
6ES7 455-0VS00-0AE0 FM455C闭环控制模块
6ES7 455-1VS00-0AE0 FM455S闭环控制模块
6DD1 607-0AA2 FM 458-1DP快速处理系统
6ES7 953-8LJ20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 4MByte(MMC)
6DD1 607-0CA1 EXM 438-1 I/O扩展模板
6DD1 607-0EA0 EXM 448 通讯扩展模板
6DD1 607-0EA2 EXM 448-2 通讯扩展模板
6DD1 684-0GE0 SC64连接电缆
6DD1 684-0GD0 SC63连接电缆
6DD1 684-0GC0 SC62连接电缆
6DD1 681-0AE2 SB10端子模块
6DD1 681-0AF4 SB60端子模块
6DD1 681-0EB3 SB61端子模块
6DD1 681-0AG2 SB70端子模块
6DD1 681-0DH1 SB71端子模块
6DD1 681-0AJ1 SU12端子模块
6DD1 681-0GK0 SU13端子模块

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