江苏维修安川变频器

江苏哪里维修安川变频器

上海西邑电气技术有限公司是一家专业各类变频器维修、伺服器维修的自动化技术服务公司。 拥有一批经验丰富，技术精湛的高级维修工程师。先进的维修测试设备、良好的服务**得到广大客户的认可与支持，并奠定了良好的企业形象。公司本着先做人、后做事，客户至上的宗旨先后为众多企业厂家修复了各类变频器及设备等。

变频器出现过载的主要原因
1 ；机械设备负荷过重。主要特征表现为电动机发热，可通过变频器面板显示屏上读取运行电流来判断。
2 ；输出三相不平衡，其中某相的运行电流过大，导致过载跳闸。其特点是电动机发热不均衡。
3；误动作，变频器内部的电流检测部分发生误过载故障，检测出的电流信号偏大，导致跳闸。
二 检查维修方法
1；检查电动机时否发热，如果电动机温升不高，则应先检查变频器的电子热保护功能设置得是否合理。如变频器尚有裕量，则应调大电子热保护功能的预设值。
如果电动机的温升过高，这时的过载是属于正常过载，则说明是电动机负荷过重。这时，首先应看能否适当加大传动比，以减轻电动机轴上的负荷。如能够加大，则加大传动比；如果传动比无法加大，则应加大电动机的容量。
2；检查电动机侧三相电压是否平衡，如果电动机侧的三相电压不平衡，则应再检查变频器输出端的三相电压是否平衡，如果也不平衡，则问题在变频器内部发生故障，就必须对变频器维修。
如果电动机侧三相电压平衡，则应了解跳闸时的工作频率。如果工作频率较低，又未用矢量控制（或无矢量控制），则首先降低V/f比。如果降低后仍能带动负载，则说明原来设置的V/f比过高，励磁电流的峰值偏大，可通过降低V/f比来减小电流；如果降低后带不动负载了，则应考虑加大变频器的容量；如果变频器有矢量控制功能，则应采用矢量控制方式。

西门子S7-1200 PLC在当前的市场中有着广泛的应用，作为常与变频器共同使用的PLC，其与西门子MM440 变频器的USS通信一直在市场上有着非常广泛的应用。本文将主要介绍如何使用USS通信协议来实现S7-1200与MM440变频器的通信。

1. USS通信介绍

1.1. USS协议特点
USS (Universal Serial Interface, 即通用串行通信接口) 是西门子专为驱动装置开发的通信协议。USS 协议的基本特点如下：

? 支持多点通信（因而可以应用在 RS 485 等网络上）
? 采用单主站的“主－从”访问机制
? 每个网络上较多可以有 32 个节点（较多 31 个从站）
? 简单可靠的报文格式，使数据传输灵活高效
? 容易实现，成本较低

USS 的工作机制是，通信总是由主站发起，USS 主站不断循环轮询各个从站，从站根据收到的指令，决定是否以及如何响应。从站永远不会主动发送数据。从站在以下条件满足时应答：
-- 接收到的主站报文没有错误，并且
-- 本从站在接收到主站报文中被寻址
上述条件不满足，或者主站发出的是广播报文，从站不会做任何响应。对于主站来说，从站必须在接收到主站报文之后的一定时间内发回响应。否则主站将视为出错。
USS 的字符传输格式符合 UART 规范，即使用串行异步传输方式。USS 在串行数据总线上的字符传输帧为 11 位长度，如表1所示：

表1：USS字符帧

USS 协议的报文简洁可靠，高效灵活。报文由一连串的字符组成，协议中定义了它们的特
定功能，表2所示：

表2：USS报文结构

每小格代表一个字符（字节）。其中：
STX： 起始字符，总是 02 h
LGE： 报文长度
ADR：从站地址及报文类型
BCC： BCC 校验符
净数据区由 PKW 区和 PZD 区组成，如表3所示：

表3：USS净数据区

PKW： 此区域用于读写参数值、参数定义或参数描述文本，并可修改和报告参数的改变 。其中：

• PKE： 参数 ID。包括代表主站指令和从站响应的信息，以及参数号等
• IND： 参数索引，主要用于与 PKE 配合定位参数
• PWEm：参数值数据

PZD： 此区域用于在主站和从站之间传递控制和过程数据。控制参数按设定好的固定格式在主、从站之间对应往返。如：

• PZD1：主站发给从站的控制字/从站返回主站的状态字
• PZD2： 主站发给从站的给定/从站返回主站的实际反馈

根据传输的数据类型和驱动装置的不同，PKW 和 PZD 区的数据长度都不是固定的，它们可以灵活改变以适应具体的需要。但是，在用于与控制器通信的自动控制任务时，网络上的所有节点都要按相同的设定工作，并且在整个工作过程中不能随意改变。
注意：
对于不同的驱动装置和工作模式，PKW 和 PZD 的长度可以按一定规律定义。 一旦确定就不能在运行中随意改变 ；
PKW 可以访问所有对 USS 通信开放的参数；而 PZD 仅能访问特定的控制和过程数据；
PKW 在许多驱动装置中是作为后台任务处理，因此 PZD 的实时性要比 PKW 好。

1.2. S7-1200 USS通信简介

CM 1241 RS485 模块通过 RS485 端口与MM440进行通信。 可使用 USS 库控制MM440和读/写MM440参数。该库提供 1 个 FB 和 3 个 FC 来支持 USS 协议。 每个 CM1241 RS485 通信模块较多支持 16 个MM440。连接到一个 CM 1241 RS485 的所有MM440（较多 16 个）是同一 USS 网络的一部分。连接到另一 CM 1241 RS485 的所有MM440是另一 USS 网络的一部分。 因为 S7-1200较多支持三个 CM 1241 RS485 设备，所以用户较多可建立三个 USS 网络，每个网络较多 16 个MM440，总共支持 48 个 USS MM440。各 USS 网络使用各自一的数据块进行管理（使用三个 CM 1241 RS485 设备建立三个 USS网络需要三个数据块）。 同一USS 网络相关的所有指令必须共享该数据块。 这包括用于控制网络上所有MM440的 USS_DRV、USS_PORT、USS_RPM 和USS_WPM 指令。

2. 硬件需求及接线

2.1. 硬件需求
S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU：
1）S7-1211C CPU。
2）S7-1212C CPU。
3）S7-1214C CPU。
这三种类型的CPU都可以使用USS通信协议通过通信模块CM1241 RS485来实现S7-1200与MM440变频器的通信。
本例中使用的PLC硬件为：
1） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0XB0 )
2) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0XB0 )
3) CSM 1277 ( 6GK7 277 -1AA00 - 0AA0)
本例中使用的MM440变频器硬件为：
1） MM440 （ 6SE6440 - 2AB11 - 2AA1 ）
2） MICROMASTER 4 ENCODER MODULE （ 6SE6400 - 0EN00 - 0AA0 ）
3） SIEMENS MOTOR （ 1LA7060 - 4AB10 - Z ）
4） USS 通信电缆 ( 6XV1830 - 0EH10 )

2.2. 接线
建议使用西门子的网络插头和PROFIBUS电缆。在 S7-1200 CPU 通信口上使用西门子网络插头。
PROFIBUS 电缆的红色导线B 即 RS 485 信号 +，此信号应当连接到 MM 440 通信端口的 P+；绿色导线A 即 RS 485 信号 -，此信号应当连接到 MM 440 通信端口的 N-。

 
图1： MM440接线端子                                       表4：MM440端子定义

因为MM 440 通信口是端子连接，所以 PROFIBUS 电缆不需要网络插头，而是剥出线头直接压在端子上。如果还要连接下一个驱动装置，则两条电缆的同色芯线可以压在同一个端子内。PROFIBUS 电缆的红色芯线应当压入端子 29；绿色芯线应当连接到端子 30，如图1、表4所示。完整接线图如图2所示。

图2： S7-1200与MM440接线图

a. 屏蔽/保护接地母排，或可靠的多点接地。此连接对抑制干扰有重要意义。
b. PROFIBUS 网络插头，内置偏置和终端电阻。
c. MM 440 端的偏置和终端电阻。
d. 通信口的等电位连接。可以保护通信口不致因共模电压差损坏或通信中断。
e. 双绞屏蔽电缆（PROFIBUS）电缆，因是高速通信，电缆的屏蔽层须双端接地（接 PE）。
注意，以下几点对网络的性能有较为重要的影响。几乎所有网络通信质量方面的问题都与未考虑到下列事项有关：

? 偏置电阻用于在复杂的环境下确保通信线上的电平在总线未被驱动时保持稳定；终端电阻用于吸收网络上的反射信号。一个完善的总线型网络必须在两端接偏置和终端电阻。
? 通信口 M 的等电位连接建议单独采用较粗的导线 ，而不要使用 PROFIBUS 的屏蔽层，因为此连接上可能有较大的电流，以致通信中断。
? PROFIBUS 电缆的屏蔽层要尽量大面积接 PE。一个实用的做法是在靠近插头、接线端子处环剥外皮，用压箍将裸露的屏蔽层压紧在 PE 接地体上（如 PE 母排或良好接地的裸露金属安装板）。
? 通信线与动力线分开布线；紧贴金属板安装也能改善抗干扰能力。驱动装置的输入/输出端要尽量采用滤波装置，并使用屏蔽电缆。
? 在 MM 440 的包装内提供了终端偏置电阻元件，接线时可按说明书直接压在端子上。如果可能，可采用热缩管将此元件包裹，并适当固定。

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。

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