西门子 6SE70 系列变频器维修
西门子 6SE70 系列变频器维修
在工业日益发展的今天, 变频器已经成为改造传统产业、 改善工艺流程、提高生产自动化水平、提高产品质量、 推动技术进步的重要手段, 广泛应用于工业自动化的各个领域。 本文针对化纤行业粘胶短
纤维生产线纺丝机、 牵伸机上使用的西门子6SE70 系列变频器, 在应用过程中出现各种故障报警的维修实践经验, 加以总结和概括, 供有关维修人员在维修变频器时借鉴。
In nowadays with high development of industry, inverter has been an important way for reconstruction of traditional industries, improvement of technical flow, increasing of production automation level, enhancing product qualityand drive of technical development. Inverters are used in variety of fields of industry automation. The paper is mainly about Siemens 6SE70 series inverter used in filature machine and tractor in chemical fiber industry and concludes the repairing experiences to be the reference for relevant staffs.
关键词: 变频器 故障维修
1 引言
变频器和交流电机组成的交流调速系统具有更宽的允许电压波动范围、 更小的体积、更强的通讯能力, 更优良的调速性能, 在工矿企业中得到了广泛的应用。 在变频器的应用中, 也会遇到各种各样的故障现象, 借助于变频器完善的自诊断保护功能, 并通过平时工作中积累的经验来提高处理变频器故障的技术水平, 这将明显地缩短对变频器故障处理的时间。 我公司粘胶短纤维生产线上共使用西门子 6SE70 系列变频器 260 多台, 在应用中因受周围环境条件, 如: 温度、 湿度、 粉尘、 硫化氢腐蚀性气体等因素的影响, 出现的各种故障报警现象也很多, 在维修过程中我们积累了一些故障处理、 维修维护保养的经验, 下面对西门子 6SE70 系列变频器有代表性的故障现象进行分析介绍。 此文中电路板图为维修过程中实际测绘下来的(因文中章节多次涉及同一电子器件, 电路板图未按照顺序排列,论述问题涉及到的部分电路, 请参见相关电路板图) , 仅代表个人意见, 供大家在维修时参考。
2 变频器故障实例的处理
变频器操作手册上的故障对策表中介绍的皆为较常见的故障, 在出现未涉及的一些代码时应对变频器作全面检查。 变频器的维修方式采用在线电压检测及直流电阻测量两种方法, 测量各关键点电压并与正常值进行比较, 将故障范围缩小, 进行分析判断; 测量元器件直流电阻, 根据贴片电阻色环进行判断比较, 然后将怀疑元器件拆下, 再测量元器件直流电阻, 采用比较法来确定元器件的好坏。
2. 1 西门子 6SE7016-1TA61-Z 变频器的操作控制面板 PMU 液晶显示屏上显示字母“E” 报警
变频器液晶显示屏上出现“E” 报警时, 变频器不能工作, 按 P 键及重新停、 送电均无效, 查操作手册又无相关的介绍, 在检查外接 DC24V 电源时, 发现电压较低, 解决后, 变频器工作正常。 但是出现“E” 报警一般来讲是 CUVC 板损坏, 更换一块新 CUVC 板就能正常。
“E” 报警有以下几种情况是由底板及 CUVC 通讯板故障引起的:
(1) 故障现象: 操作控制面板 PMU 液晶显示屏显示“E” 报警
检查处理(参见图 1、 图 2) : 更换一块新 CUVC 板送电开机, 液晶显示屏仍显示“E”报警, 说明故障原因不在 CUVC 板而在底板。 检查底板, 用数字万用表测外接 DC24V 电压正常, 检测集成块 N3 基准电压不正常, 集成块 N2 20 脚输出电压为 0. 1V, 明显偏低, 正常值应为 15V, 查集成块 N2 的 1 脚为 11. 3V, 8 脚为 0. 20V, 11 脚电源输入为 27. 5V, 正常。
经分析判断 1 脚、 8 脚、 20 脚电压值都不正常。 测集成块 N3 的 1 脚电压为 0. 31V, 2 脚电压为 1. 8V, 电压值也都偏低。 用热风枪拆下 N3 集成块 MC340, 测 2 脚与 3 脚之间的电阻为84Ω 。 更换一块新 N3 集成块 MC340 后, 测各引脚电压, 1 脚为 2. 1V, 2 脚为 5. 1V, 正常。
测 N2 集成块各脚电压也都恢复正常。 集成块 N3 输出电压不正常, 引起 N2 集成块各脚电压也出现偏移。 恢复变频器接线, 输入参数, 启动变频器运行正常。

图 1 集成块 N2 的相关电路

图 2 集成块 N3 的相关电路
N2 集成块 L4979 各引脚电压数据如表 1 所示。

N3 集成块 MC340 各引脚电压数据如表 2 所示。

(2) 故障现象: 操作控制面板 PMU 液晶显示屏显示“E”报警
检查处理(参见图 1、 图 2): 用数字万用表测底板 N2、 N3 集成块各脚电压, N3 的 1 脚N2 的 8 脚电压都偏低, 测 V28 三极管的基极偏置电阻 4.7kΩ 已变值为 150kΩ。 更换新贴片电阻, 测 N2、 N3 各脚电压正常。 因 V28 基极偏置电阻变值, 导致 V28 三极管截, 造成 N2、N3 集成块不能正常工作。
(3) 故障现象: 操作控制面板 PMU 板液晶显示屏显示“E”报警
检查处理: 一台“E”报警的变频器, 将变频器原 CUVC 板上CBT通讯板拆下, 装在新CUVC板上, 变频器装好 CUVC 板, 启动后。 液晶显示屏仍显示“E”报警。 拆下 CUVC 板检查发现 CBT 通讯板上贴片电阻烧坏。 更换新 CBT 通讯板后, 变频器启动工作正常。
(4) 故障现象: 操作控制面板 PMU 板液晶显示屏显示“E”报警
检查处理(参见图 1、 图 2、 图 4): 检查底板电源块 N2(L4974A) 第 1 脚的开机电压为11.32V, 正常值为 26.7V; 第 20 脚输出电压为 0.117V, 正常值为 15.31V; 基准电压块 N3(MC340) 第 1 脚电压为 0.315V, 正常值为 2.1V; 第 2 脚的电压值在 1.5~1.8V 之间变化,
而正常值为 5.1V。 检查继电器 K4, 线圈电路串联两支二极管 V16、 V15, 电阻值分别为 3.67Ω和 5.5Ω, 已经短路, V28(5C) 三极管基极电阻由正常值 4.7kΩ 变为 150kΩ, 已经烧坏。
更换新的电阻和二极管后, 运行正常。
2.2 西门子 6SE70 系列变频器的操作控制面板 PMU 液晶显示屏上无显示, “黑屏”
(1) 故障现象: 西门子 6SE7016-1TA61-Z 变频器操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”检查处理(参见图 3、 图 1、 图 2): 检查底板 V34 场效应管 K2225, 发现栅极保护贴片电阻 24Ω 变值为 500kΩ, 已损坏。 检测 N2 集成块的 20 脚无电压, 1 脚为 11.3V, N3 集成
块 MC340 脚为 4V, 2 脚为 3.3V。 用热风枪将 N3 集成块 MC340 拆下测量 1 脚与 3 脚之间的阻值变为 9kΩ, 正常应为 500kΩ。 更换新的 N3 集成块 MC340 和 24Ω 贴片电阻。 上电测试 N2、 N3 集成块各引脚电压, 正常。 恢复接线, 运行正常。

图 3 总电源部分电路
操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”故障, 大部分与底板 V34 电源管控制极 24Ω 保护贴片电阻变值有直接关系, 变值后的电阻值一般为 500kΩ~1MΩ 之间, 有的电阻值变为无穷大。
(2) 故障现象:操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理(参见图 4、 图 3、 图 2): 检查底板, 测量 K4 继电器线圈并联续流二极管 V20,与 K4 线圈串接二极管 V16 击穿短路, 测 N7 电源块 L7824 损坏, N4 集成块 UC3844AN 1脚对地电阻 500Ω, 正常值应为 15kΩ。 更换同型号二极管 2 支、 N4 集成块 UC3844AN、 N7
电源块 L7824 后, 测试各点电压正常。

图 4 X9 端子与继电器 K4 的相关电路
N4 集成块 UC3844AN 各引脚电压数据如表 3 所示。

N7 集成块 L7824 各引脚电压数据如表 4 所示。

(3) 故障现象: 操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理(参见图 3) : 检查底板, 测量 N4 集成块 UC3844AN 4-8 脚之间的 7. 5KΩ 电阻烧坏, V34 场效应管 K2225 栅极限流电阻 R133 变值为 720kΩ , 用热风枪将贴片电阻拆下,更换新贴片电阻。 上电测试各点电压, 正常。 恢复接线, 送电运行正常。
(4) 故障现象: 操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理(参见图 3、 图 5) : 检查底板, 测量 V34 场效应管 K2225, 发现栅极保护贴片电阻 24Ω 变值为 430kΩ , 电源变压器 T6 二次绕组之间, 经 V58 串联连接的 5 只相并联的 100Ω 电阻值为 33Ω , 拆下测 100Ω 电阻其中一只已变值为 10MΩ , 另一只电阻变值为1MΩ 。 更换 24Ω 、 100Ω 电阻。

图 5 X239 端子与集成块 N5 的相关电路
(5) 故障现象:操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理: 检查底板, 25A 正负熔断器 F1、 F2 全部熔断(见图 6), 测量 IGBT 模块输出端 U 相与 V 相之间, 电阻值为 11Ω, 已经短路,(正常阻值应该为 210kΩ), IGBT 模块触发部分触发板 A12、 A32、 A22 的 3 脚与 4 脚和 7 脚、 5 脚、 8 脚的电阻值变为 1.9Ω, 已经短路。 更换同型号六单元 IGBT 模块(型号为 BSM15G120DN12)与触发电路板 A12、 A32、 A22后, 恢复接线, 变频器上电, 测量各个电源输出电压正常, IGBT 模块 6 个触发电路脚电压为-5.1V, 正常, 显示正常。

图 6 6SE701G 变频器主电路图
(6) 故障现象:操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理(参见图 3): 检查底板电源部分, 查 N4(UC3844) PWM 脉宽调制集成块, 测量外接 4 脚振荡电阻原为 7.5Ω, 现在变为 420kΩ, 运行正常。
(7) 故障现象:操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理(参见图 3): 检查底板: 主开关电源开关管 V34(K2225) 栅极限流电阻 R133(100Ω 和 24Ω) 电阻烧坏, 测量 N4(3844) PWM 集成块, 3 脚过流保护外接电阻由正常时的 100Ω 变为 400kΩ, 更换后, 运行正常。
(8) 故障现象:操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理(参见图 3、 图 7、 图 10): 检查底板开关电源, 脉宽调制集成块 N4, 测量第 4脚与第 8 脚振荡电阻由正常时的 7.5kΩ 变为 420kΩ, 第 6 脚输出电阻 R133 由正常时的 100Ω变为 300Ω, 电压检测部分 N1(TL084)第 14 脚输出外接电阻 R203 由正常时的 47Ω 变为544kΩ, 触发板输出电阻 IGBT 第 11 脚接电阻 R226 由正常时的 9Ω(两支 18Ω 电阻并联)变为 144Ω, 第 4 脚 R214 由正常时的 18.5Ω 变为 21Ω, 第 3 脚接电阻 R126 由正常时的 9Ω变为 18.3Ω, 第 1 脚接电阻 R116 由正常时的 9Ω 变为 12.6Ω, 将上面的电阻重新更换后, 运行正常。

图 7 电流电压检出板电路
(9) 故障现象:操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理(参见图 3、 图 2): 检查底板开关电源, 开关管 V34(K2255) 场效应管栅极2000Ω 限流电阻烧坏, V28(5C) 三极管 10kΩ 和 1.2kΩ 基极电阻均烧坏, N3 基准电压块MC340 的第一脚接 1000Ω 电阻烧坏, 更换新电阻后, 运行正常。
(10) 故障现象:操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理(参见图 3): 检查底板开关电源, 开关管 V34(K2255) 和漏极电阻 R400(10Ω)烧坏, 其他正常, 更换后, 插好 CUVC 板, 变频器上电, 显示“008”开机封锁, 重新初始化,输入参数后, 运行正常。
(11) 故障现象:操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理(参见图 1、 图 7): 检查底板,上电, 听到开关电源“咝咝”声音很大, 测量各输出点电压, 集成块 N2 的 20 脚输出电压稍微偏低为 14.95V, 正常值为 15.30V, 其他各点输出电压正常。 停电, 测量电流检测板 A1, 发现 4 脚与 7 脚之间电阻值为 2.84Ω, 正常值约为 3.1kΩ, 更换一块电流检测板 A1 后, 变频器上电显示“F029”, 测量 A1 板的 1 脚与 4 脚之间的电阻值为无穷大, 正常值为 25Ω, 拆下 U 相电流变送器 T4, 测量 T4 与电流检测板A1 的 1 脚、 4 脚并接的线圈电阻, 阻值为无限大, 线圈断路(线圈的正常阻值为 25Ω)。 更
换新的电流变送器 T4 后, 变频器上电, 运行正常。
(12) 故障现象:操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理(参见图 8、 图 7): 检查, 上电, 自检完成后, 内部继电器 K3 吸一下就跳, 连接 X9 的 7 点与 9 点闭合一下马上断开(K3 的常开点外接主电路接触器线圈) 测量各点输出电压正常, 断电测量电流检测板 A1 的第 4 脚与第 6 脚之间的电阻值为 2140Ω, 正常电阻值为 3200Ω, 更换电流检测板后, 运行正常。

图 8 X239 端子和继电器 K3 的相关电路
(13)故障现象:操作控制面板 PMU 液晶显示屏“黑屏”
检查处理(参见图 9): 检查底板、 二次电源, 逆变开关管 V2(IRF520) 场效应管, 栅极限流电阻由原正常阻值 10Ω 变为 590kΩ, 拆下测量为 11MΩ, 更换后, 运行正常。

图 9 触发电源板电路
2.3 西门子变频器的操作控制面板 PMU 液晶显示屏上显示“008”, 开机封锁
变频器起动自检完毕, 出现开机封锁“008”报警, 008 是启动封锁, 一般, 故障复位以后,要将“使能”、 “ON/OFF1”置 0, 如果仍然在 008 状态, 要检查系统的“OFF2”是不是置 0 了;
或者硬件的“紧急停车”端子开路了 ; 或者功率定义错了 (例如功率定义应为 43, 结果定义成 36); 最后检查比较状态字 1, 位 6 的状态字有没有问题, 如果状态字正常, 应检查变频器电路板。
(1) 故障现象: 操作控制面板 PMU 液晶显示屏显示“008”
检查处理(参见图 10): 检查触发板 A21 集成块, 9 脚外接 7.5kΩ 电阻, 变值为 298kΩ。
更换新电阻后, 运行正常。
(2) 故障现象: 操作控制面板 PMU 液晶显示屏显示“008”开机封锁不能复位。
检查处理(参见图 8、 图 5): 将变频器重新初始化, 输入参数, 显示“009”开机准备状态。
变频器带负载上电, 加入给定频率, 输出正常。 5min 后, K3 继电器带外接主接触器出现断续的掉电声, 停电检查变频器, 更换一块新 CUVC 板, 开机后变频器故障依旧, 停电检查变频器主板, 检测到 N5(MC33167T) 集成块时, 电源发出“咝咝”声, 断电, 用万用表电阻
挡检查, 发现接 1 脚 100kΩ 电阻烧坏。底板控制 K3 继电器三极管 V12 基极电阻变值为 4kΩ,正常值应为 2.2kΩ。 更换损坏的贴片电阻后, 运行正常。
(3) 西门子 6SE7023-4TC61-E 变频器操作控制面板 PMU 显示屏显示“OO8”故障维修
检查处理(参见图 2、 图 1、 图 5): 检查底板电源 N3 正常, N2 第 20 脚输出电压 14.50V,稍微偏低, 正常值为 15.30V, N5 第二脚电压为 5.6V, 测量使电源发出“咝咝”响声, 查为第1 脚处外接 100kΩ 电阻、 CUVC 板连接器 X239A 第 20 脚接 3.3kΩ 电阻烧坏, 更换后, 变频器上电, 显示“009”, 启动后, 正常。
2.4 西门子 6SE7021-OTA61-Z 变频器的操作控制面板 PMU 液晶显示屏上显示“F008”报警
(1) 故障现象: 操作控制面板 PMU 液晶显示屏显示“F008”, 复位后显示“009”开机准备,变频器起动, 加入给定频率 20s 后, 显示“F008”报警检查处理(参见图 7): 检查变频器电压、 电流检测集成块 N1(TL084) 接 3 脚的电阻R209 由 4.7Ω 变值为 888kΩ, 接 14 脚电阻 R203 由 4.7Ω 变值为 185kΩ。 更换新电阻后, 正常。
(2) 故障现象: 上电自检完后, 变频器操作控制面板 PMU 显示屏显示“FOO8”, 复位后显示“OO9”, 但不能启动。
检查处理(参见图 10): 检查触发电路检测部分三极管 V17(5C) 集电极电阻 R152, 阻值为 1.69kΩ, 正常时的电阻值应为 1.275kΩ(4 只 5.1kΩ 贴片电阻并联), 其中一只电阻烧坏, 更换一只新电阻后, 正常。

图 10 触发板电路图
(3) 故障现象: 上电自检完后, 变频器操作控制面板 PMU 显示屏显示“FOO8”, 复位后显示“OO9”, 启动后给定频率, 20s 后跳闸, 显示“FOO8”。
检查处理(参见图 7): 检查电流电压的检测部分运算放大器 N1(TL084) 集成块第 7 脚的输出外接电阻 R209, 电阻值由正常时的 47Ω 变为 888kΩ, 第 14 脚输出外接电阻 R203,电阻值由正常值 47Ω 变为 185kΩ, 更换新电阻后, 正常。
(4) 故障现象: 操作控制面板 PMU 显示屏显示“F008”报警, 变频器上电自检, 显示“009”
开机准备状态, 但是随后显示“F008”不能启动。
检查处理(参见图 7): 检查底板电压、 电流检测部分, 发现 R56 在线测量阻值为 4.3kΩ,正常值为 900Ω, 用热风枪拆下测量阻值为 1MΩ, 已经烧坏。 更换新电阻值后, 运行正常。
2.5 西门子 6SE70 系列变频器的操作控制面板 PMU 液晶显示屏上显示“F011”, 报警
(1) 故障现象: 操作控制面板 PMU 液晶显示屏显示“F011”报警, 不能复位检查处理(参见图 7): 电压检测块 N1(TL084) 7 脚外接 47Ω 电阻变为 15Ω, V2(IRF520)G极保护电阻由正常阻值 10Ω 变为 340kΩ,更换后, 运行正常。
(2) 故障现象: 操作控制面板 PMU 液晶显示屏显示“F011”报警, 且变频器有焦糊味。
检查处理(参见图 1、 图 5、 图 10):测量 N2 第 20 脚输出电压只有 5.1V, 1 脚输出电压为16.5V,检查发现 N2 第 9 脚接 1kΩ 电阻烧坏,N5 第 1 脚接 100kΩ 电阻变为 20MΩ,3 脚外接 10Ω电阻变为 2MΩ,触发板 A22 第 3 脚与第 4 脚接 4.7kΩ 电阻烧坏,更换上述电阻后,运行正常。
2.6 6SE7022-6TA61-E 变频器上电初始运行正常, 10s 后就跳闸, 显示“F006”
检查处理(参见图 10): 检查 变频器底板, 测量各点电压正常, 未发现问题, 后来将 IGBT模块、 触发电路板 A21、 三极管 V17(5C)、 各个管脚重新焊接后, 运行正常。
3 结束语
在西门子 6SE70 变频器的常见维修中, 由于其电路板上选用的大都是贴片电阻、 电容、贴片二极管、 三极管、 IC 芯片, 因受电路板体积所限, 所选用元器件体积及功率都很小,因受周围环境温度的影响导致电路板散热不太好, 引起的故障所占比例较大。
再加上化纤行业粘胶短纤维生产现场含硫化氢腐蚀性气体, 电气控制室为了 减少腐蚀性气体的侵入采用封闭式的, 因通风效果不好, 导致电气控制室内温度升高, 这也是 6SE70变频器电路板小功率器件损坏的一个因素。
为了 解决以上问题, 我公司专门上了 一套空调系统, 用正压新鲜风来改善环境条件。 为了减少硫化氢腐蚀性气体对电路板上元器件的腐蚀, 我们还采用电子线路板用喷涂胶, 对变频器电路板表面作防腐涂层处理, 有效地降低了变频器的故障率, 提高了使用效率。 在日常维护时, 一方面应注意检查电网电压, 改善变频器、 电机及线路的周边环境, 定期清除变频器内部灰尘, 通过加强设备管理最大限度地降低变频器的故障率。 另一方面应注意在维修过程中尽量减少静电的危害, 较高的静电电压可能对电子元件造成损坏, 在更换电路板及元器件时, 应该佩戴防静电接地环和防静电腕带, 没有条件时可以将防静电接地线缠绕于腕上。
变频器的维修工作是一项理论知识、 实践经验与操作水平的结合, 它的技术水平代表着变频器的维修质量。 所以我们要经常阅读一些有关的书报杂志, 不断了解这些电子元器件所具备的功能和特点, 开拓我们的思路, 给我们维修工作以启迪, 并将这些学到的知识应用于实际工作中, 解决一些维修过程中无法解决的问题, 使我们的技术水平不断提高。
西门子 6SE70 在宝钢宽厚板热处理线上的应用 -
宝钢宽厚板扩建工程热处理线冷床电气部分由中冶京诚电气工程技术所承担了 供货与调试任务。 根据实际需要, 变频系统采用整流回馈单元及直流母线式, 控制方式采用了 带编码器的矢量控制。 全部装置均为西门子的 6SE70 逆变器, 本文将介绍其具体的使用情况及相关问题的处理。
In terms of practical need, commutating feedback element and DC Generatrix is used in variable frequency systemand the control way is vector control with encloder. All devices are Siemens 6SE70 inverters. The paper will intro
duce the details.
1 引言
整个热处理线冷床运动控制原理比较简单: 小车上料, 冷床本体提升、 冷床本体横移及小车下料等。 其中上下料小车完成钢板的输入与输出(相对于冷床本体而言), 小车本身的升降采用液压控制, 上下料的动作由电机实现; 冷床本体提升及横移则完全由电机实现。 冷床本体的运动可简单归结为矩形路线: 本体提升, 本体前进横移, 本体下降, 本体后退横移。 其中的三号冷床规模大, 分为 A 区和 B 区, 为了 长的钢板能顺利通过冷床, 需要 A 区和 B 区同步工作, 机械上通过电磁离合器实现, 传动部分则通过 SCB2 电子板实现。 PLC 根据 L2 的信息判定, 给出离合器动作信号; 传动则将相关装置分为主从装置, 主装置的积分分量通过 SCB 板传给从装置作为其附加转矩。
传动部分采用了整流回馈单元及直流母线的变频系统, 为了满足容量要求, 整流部分采用了并联式的整流回馈单元。
关于各逆变器的速度给定、 控制命令、 状态反馈、 数据反馈(如电流、 速度实际值) 通过 Profibus 网和所在区域的 PLC 交换数据完成。 下面结合具体设备谈谈 6SE70 变频装置在使用当中出现的问题及解决方案。
2 传动控制的具体实现及相关问题的解决
传动系统采用的是西门子的 6SE70 系列逆变装置; 控制方式为带编码器的矢量控制; 制动抱闸采用的气动方式, 抱闸命令由传动装置给出, 抱闸与否由压力开关返回信号确定; 抱闸命令的给出, 没有采用西门子 6SE70 标准的控制方案, 而是结合具体情况采用自组的功能图实现的, 相比标准方案, 考虑更为细致, 图 1 和图 2 分别给出了软件测试的控制效果,由于使用范围是冷床, 对其具体的动态性能没有做太多考虑, 相关方面的知识还需要加强积
累, 对此本文不再详述。 实际过程中主要遇到以下问题。

图 1 三号冷床升降装置曲线(给定速度, 实际速度以及电流实际值)

图 2 三号冷床横移 1 波形图(变频装置速度设定值, 速度实际值及电流实际值)
2.1 数字测速机接口板(DTI) 频繁的损坏及解决方法
在调试初期, 最大的问题就是数字测速机接口板(DTI) 频繁的损坏。 根据经验及翻阅DTI 的相关资料, 侧重于查找进线 24V 电源的问题。 经过示波器察看, 发现进线电源干扰太大, 毛刺太多。 最后发现是施工方错把一个 24V 的控制电放在了动力电缆槽中。 在解决了进线电源的问题后, 本以为万事大吉, 事情却出乎意料, 板子虽然坏的频率低了, 但是还是经常坏。
问题到底出现哪里? DTI 板子的功能就是将从编码器返回的脉冲信号进行滤波, 那板子坏的原因应该就是板子的输入端口的原因。输入端口除了进线电源, 就是输入的脉冲信号了。
经示波器查看, 果然从编码器进来的脉冲信号太差, 勉强可以辨认出方波。
解决方法: 为了 有效消除干扰, 我们在容量比较大的升降及横移装置上, 另加了 接地小母排, 将装置电源(24V) 的负端, DTI 电源(24V) 负端以及 DTI 本身的接地端单独引到了小母排上, 然后接地, 将控制电的地与大容量动力电缆屏蔽层接地分开。 结果证明无论是来自编码器的脉冲还是 DTI 板子输出的脉冲波形都非常的好。 同时, 笔者也觉得在大容量装置的情况下, DTI 板子的摆放位置也很重要。
2.2 F015(电动机已堵转或失步故障) 及解决方法
通过现场观察看到, 在报故障前装置的报警内容为 A034(在设定通道里的状态字 1 r552中的位 8,频率设定值与实际值之差比参数设定值大,并超过控制监控时间,报警)或 A042(电动机堵转或失步报警), 起初笔者以为是机械原因造成, 因为在电机不带设备单动的时候, 并没有出现这个情况。 在拆除设备接手后, 发现还报这个故障。
解决方法: 通过对 F015 故障码的分析, 发现问题出在编码器上, 当编码器信号异常, 也报这个故障, 更换了编码器后, 故障消除。
2.3 OLM 的使用及带来的通讯问题
在 PROFIBUS DP 组网过程中, 增加了 OLM 转接, 一个柜子一个 OLM, 从而组成了环网, 保证了数据传输的速度与可靠性。 在使用一段时间后, 发现上下料下车柜子通讯不通。
在经过复位、 重新设置参数, 重新组态, 甚至更换通讯板的情况下, 都无济于事。 查看故障记录, 发现的确报的是通讯故障。 经过分析发现, 上下料小车都是一个柜子带两个装置的情况, 只有一个装置与 OLM 直接相连, 报故障的恰恰是另一个。
解决方法: 由于传输速度的差异, 导致了没有与 OLM 直接连接的装置报通讯故障。 最后设定 P722=0, 取消了输入报文故障的监控, 就没有出现报故障的情况。
2.4 变频器选件板 SCB2 的使用及带来的问题涉及到同步装置, 采用的是 PEER TO PEER 协议(P696=3), 在做 4 号, 5 号床的时候,就把参数 download 送到装置中, 发现其中的一些参数改不了, 最后将 P696 改为 0 之后, 才可以用。
2.5 其他的问题及解决
在这个过程中, 也出现了如 F20 (已超过电机极限温度) (检查热敏电阻接线及 P380, P381)等, 查找西门子手册, 都比较容易地解决了。
本文以宝钢宽厚板热处理线为例, 介绍了西门子 6SE70 变频装置在实践中的使用情况及出现的问题。
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