化工儀器網(wǎng)
詳細(xì)介紹
西門子6SL3210-1SB11-0AA0
6SL3210-1SB11-0AA0
SINAMICS S120 變頻器 功率模塊 PM340 輸入：200-240V 1AC，50/60Hz 輸出：三相交流 0.9A(0.12kW) 結(jié)構(gòu)形式：塊大小 組件 FSA 內(nèi)部風(fēng)冷
為了改進(jìn)城市的自來水供應(yīng),，歐盟出資開發(fā)了一個(gè)項(xiàng)目,。在該項(xiàng)目中，西門子和合作機(jī)構(gòu)共同研究降低供水網(wǎng)絡(luò)損耗和能耗的新方法,。無線傳感器為能夠?qū)崟r(shí)呈現(xiàn)供水系統(tǒng)狀況的仿真和優(yōu)化模型提供數(shù)據(jù)，而后這些數(shù)據(jù)以數(shù)學(xué)計(jì)算方法進(jìn)行運(yùn)算分析,，終幫助優(yōu)化運(yùn)營,。歐盟委員會(huì)將在2015年秋季之前為ICeWater這一高效管理水資源的ICT（Information and Communication Technology）解決方案提供290萬歐元的資金。項(xiàng)目參與方還包括東芝,、Italdata,、教科文組織水教育學(xué)院、通信與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究所（ICCS）以及意大利米蘭和羅馬尼亞蒂米什瓦拉的自來水公司,。
水資源如今常被大量浪費(fèi),。即使在歐洲的中心城市，20%到30%的水損耗也比較常見,。因此,，找到能夠快速、可靠地監(jiān)測和定位漏水點(diǎn)的方法,，有助于大幅減少水的浪費(fèi),。除漏水問題外，大多數(shù)供水系統(tǒng)需要使用許多水泵,，會(huì)消耗大量能源,。如果能根據(jù)實(shí)際需求優(yōu)化調(diào)整水泵運(yùn)營計(jì)劃，就能節(jié)省很多能源,。
目前,，這些創(chuàng)意還未被運(yùn)用到供水網(wǎng)絡(luò)中。事實(shí)上,，供水系統(tǒng)內(nèi)的傳感器通常無法做到與監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)充分連接,。此外,，目前相關(guān)信息僅依靠人工進(jìn)行收集，極不全面,，而且一個(gè)月或一年才分析一次,。
ICeWater項(xiàng)目旨在開發(fā)一種可優(yōu)化供水網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運(yùn)營的決策支持系統(tǒng)。在西門子的SIWA水管理系統(tǒng)中就能看到這種輔助系統(tǒng)的雛形,。西門子中央研究院目前正致力于研究適用于漏損管理的增強(qiáng)模塊,，為供水網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和規(guī)劃提供支持，為建立一個(gè)無線,、節(jié)能的通信網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ),。該網(wǎng)絡(luò)可讓監(jiān)測水耗、水位和水流速的電池供電傳感器通過互聯(lián)網(wǎng)與自來水公司的控制系統(tǒng)進(jìn)行通信,。ICeWater系統(tǒng)可以保存收集的數(shù)據(jù),，并將它們提供給不同模塊。此外,，ICeWater項(xiàng)目運(yùn)用了能夠準(zhǔn)確呈現(xiàn)供水網(wǎng)絡(luò)水力特性的SIWA仿真模型,。為了適應(yīng)米蘭和蒂米什瓦拉的特定條件，該項(xiàng)目對(duì)SIWA仿真模型實(shí)行了改進(jìn),。這些模型可以幫助運(yùn)營商尋找和定位漏點(diǎn),，而新算法可讓運(yùn)營商改善能耗。
問題
當(dāng)MM4系列變頻器出現(xiàn)F0001故障時(shí)該如何解決?
F0001
變頻器過電流,，變頻器輸出電流超過大允許電流,，常見故障可分為以下三類，電機(jī)故障,、負(fù)載問題以及變頻器故障,。
常見原因
- 電機(jī)問題
l 電機(jī)繞組相間或?qū)Φ囟搪?/p>
l 電機(jī)電纜有接地故障
l 電機(jī)電纜長度超過了大允許的電纜長度
l 電機(jī)電纜接線存在接觸不良的情況
- 負(fù)載問題
l 負(fù)載電機(jī)遇到?jīng)_擊，或機(jī)械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,，引起電機(jī)電流突然增加
l 變頻器輸出頻率超過電機(jī)額定頻率,，電機(jī)處于弱磁狀態(tài)，負(fù)載波動(dòng)引起過電流
l 變頻器斜坡上升下降時(shí)間與負(fù)載特性不匹配,，如加,、減速時(shí)間太短
l 電動(dòng)機(jī)功率與變頻器的功率不相匹配，小變頻器拖動(dòng)大電機(jī)(小馬拉大車的情況)
l 變頻器運(yùn)行過程當(dāng)中,，使用接觸器投入或切除電機(jī)
l PID控制,，反饋信號(hào)受到干擾波動(dòng)較大，PI參數(shù)不合適
l 啟動(dòng)正在旋轉(zhuǎn)的電機(jī)
l 矢量控制時(shí)電機(jī)參數(shù)或速度環(huán)參數(shù)不準(zhǔn)確
l 勢能負(fù)載（例如起重機(jī)）啟動(dòng)時(shí)過電流,，電機(jī)抱閘控制不合理,，或啟動(dòng)力矩不夠
- 變頻器問題
l 變頻器I/O板接觸不良
l 變頻器內(nèi)部器件短路
l 變頻器電流檢測元件故障
西門子6SL3210-1SB11-0AA0
常見處理辦法
處理MM4系列變頻器F0001故障，應(yīng)首先明確變頻器在何種工況下發(fā)生F0001故障,，再按照故障的可能性逐條原因排查,。常見工況：
1. 上電不運(yùn)行就發(fā)生F0001故障,，并且不能復(fù)位故障
2. 上電沒有F0001故障，一啟動(dòng)馬上報(bào)F0001故障,，可以復(fù)位但啟動(dòng)馬上又出現(xiàn)F0001
3. 正常運(yùn)行過程中偶爾報(bào)F0001故障
對(duì)于第1種情況,，由變頻器問題引起的可能性較大，可嘗試拆除控制接線,、電機(jī)接線,，只保留變頻器供電電源和地線，嘗試能否復(fù)位故障,，如果不能復(fù)位,，變頻器可能損壞，請聯(lián)系維修部門,。如果故障能復(fù)位,，檢查變頻器外部接線是否存在問題。
對(duì)于第2種情況,，由電機(jī)問題引起的可能性較大,，可嘗試拆除控制接線、電機(jī)接線,，只保留變頻器供電電源和地線,，嘗試使用BOP面板空載啟動(dòng)變頻器（變頻器控制方式需要設(shè)置為V/F方式），如果變頻器不出現(xiàn)F0001故障,，請著重檢查電機(jī)和電機(jī)電纜絕緣情況、電機(jī)電纜是否超長,、以及電機(jī)電纜是否存在接觸不良的情況,，或更換電機(jī)進(jìn)行測試。如果變頻器仍然出現(xiàn)F0001故障,，變頻器可能損壞,，請聯(lián)系維修部門。
對(duì)于第3種情況,，由負(fù)載問題引起的可能性較大,，請按照“常見故障原因”中負(fù)載問題逐條分析。
注意：該故障無法屏蔽,。
案例集
序號(hào) | 故障現(xiàn)象描述 | 可能的故障原因及處理措施 |
1 | 變頻器上電未啟動(dòng)就報(bào)F0001故障,，并且無法復(fù)位，拆除控制接線,、電機(jī)接線,，只保留變頻器供電電源和地線，仍然不能復(fù)位故障 | 原因：變頻器損壞
措施：請聯(lián)系維修部門 |
2 | 變頻器上電正常,，一起動(dòng)電機(jī)不轉(zhuǎn)馬上報(bào)F0001故障,，故障可以復(fù)位,，復(fù)位后再啟動(dòng)仍然出現(xiàn)F0001，拆除電機(jī)電纜空載起動(dòng)變頻器,，不再出現(xiàn)F0001 | 原因：可能由于電機(jī)或電機(jī)電纜絕緣不良導(dǎo)致
措施：檢查電機(jī)絕緣
|
3 | MM430帶風(fēng)機(jī)負(fù)載,，啟動(dòng)前風(fēng)機(jī)葉片無規(guī)則旋轉(zhuǎn)，啟動(dòng)馬上報(bào)F0001故障 | 原因：啟動(dòng)正在旋轉(zhuǎn)的電機(jī)
措施：激活直流制動(dòng),，或者采用機(jī)械方式,，鎖定電機(jī)軸 |
4 | MM430帶風(fēng)機(jī)負(fù)載，啟動(dòng)前風(fēng)機(jī)被風(fēng)吹著一直在旋轉(zhuǎn),，啟動(dòng)馬上報(bào)F0001故障 | 原因：啟動(dòng)正在旋轉(zhuǎn)的電機(jī)
措施：激活捕捉再啟動(dòng) |
5 | 風(fēng)機(jī)負(fù)載,，電網(wǎng)閃動(dòng)時(shí)， 變頻器激活了自動(dòng)再啟動(dòng)功能,，自動(dòng)復(fù)位欠壓故障后再啟動(dòng),，偶爾出現(xiàn)F0001故障 | 原因：風(fēng)機(jī)為大慣量負(fù)載，變頻器F0001故障后停機(jī),，但風(fēng)機(jī)由于慣性仍然在旋轉(zhuǎn),，再啟動(dòng)時(shí)變頻器啟動(dòng)正在旋轉(zhuǎn)的電機(jī)導(dǎo)致過流
措施：激活捕捉再啟動(dòng)功能 |
6 | 起重機(jī)主鉤，平地起動(dòng)報(bào)F0001故障 | 原因：電機(jī)速度環(huán)比例積分參數(shù)可能不合適
措施：優(yōu)化電機(jī)參數(shù) |
7 | 起重機(jī)主鉤,，懸停起動(dòng)報(bào)F0001故障 | 原因：電機(jī)抱閘控制不合理,，或啟動(dòng)力矩不夠
措施：優(yōu)化抱閘控制邏輯，提高低頻扭矩 |
8 | 起重機(jī)大車行走機(jī)構(gòu),，啟動(dòng)F0001 | 原因：通常大車行走機(jī)構(gòu)為一帶多形式,，單臺(tái)電機(jī)有問題， 容易導(dǎo)致變頻器過流
措施：檢查外圍機(jī)械,， 檢查電機(jī)匝間絕緣 |
9 | 430變頻器用于恒壓供水,，水泵切換時(shí)出現(xiàn)F0001故障 | 原因：變頻器運(yùn)行過程當(dāng)中，使用接觸器投入或切除電機(jī)
措施：必須封鎖變頻器脈沖輸出才能進(jìn)行接觸器的投切 |
10 | 440驅(qū)動(dòng)擠出機(jī),，運(yùn)行過程出現(xiàn)F0001 | 原因：是否投料太多,，出現(xiàn)卡住現(xiàn)象
措施：考慮特殊機(jī)械的選型余量 |
11 | 430驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵超50Hz運(yùn)行F0001 | 原因：變頻器超頻運(yùn)行 ,，風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載導(dǎo)致電機(jī)軸功率按照3次方關(guān)系加大
措施：限制頻率上限,，避免變頻器超速運(yùn)行 |
12 | 440驅(qū)動(dòng) 離心機(jī)，離心機(jī)全速運(yùn)行后,，增加物料,，變頻器F0001 | 原因：突然增加負(fù)載，導(dǎo)致變頻器過流
措施：需要緩慢增加負(fù)載 |
13 | 430恒壓供水系統(tǒng),，偶爾F0001 | 原因：模擬量反饋信號(hào)受干擾波動(dòng)較大或PI參數(shù)設(shè)置不合適
措施：排出干擾增加模擬量濾波時(shí)間,，調(diào)整PI參數(shù) |
14 | 440變頻器輸出電纜超長，偶爾F0001 | 原因：長電纜導(dǎo)致分布電容加大,，導(dǎo)致變頻器峰值電流加大
措施：加裝輸出電抗器,、縮短電纜長度 |
15 | 440驅(qū)動(dòng)帶抱閘的電機(jī),，抱閘由PLC控制，停車時(shí)F0001 | 原因：電機(jī)減速過程突加負(fù)載引起過流
措施：使用變頻器抱閘控制邏輯或停機(jī)后延時(shí)關(guān)閉抱閘 |
16 | MM440驅(qū)動(dòng)移動(dòng)小車,，偶爾F0001 | 原因：小車震動(dòng)導(dǎo)致電機(jī)電纜接觸不良引起過電流
措施：禁錮接線端子 |
注意
以上內(nèi)容僅作為故障報(bào)警排查的指導(dǎo),，不具有性，導(dǎo)致變頻器故障報(bào)警的原因很多,，情況也較復(fù)雜,，本文只是對(duì)常見的故障報(bào)警原因和處理方法進(jìn)行說明，供參考,。
說明
SIMATIC TDC是一個(gè)多處理器的高性能自動(dòng)化系統(tǒng),，特別用于大型設(shè)備中的過程控制、快速響應(yīng)以及多驅(qū)動(dòng)同步等方面,。
SIMATIC TDC還在單一平臺(tái)上通過大數(shù)量框架和小循環(huán)時(shí)間解決了復(fù)雜的驅(qū)動(dòng),、控制和技術(shù)任務(wù)，因此在高級(jí)性能范圍內(nèi)對(duì)SIMATIC S7是一個(gè)理想的補(bǔ)充,，解決S7-400無法完成的任務(wù),。
SIMATIC TDC是集成到SIMATIC中的技術(shù)和驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)，通過使用經(jīng)廣泛應(yīng)用測試的標(biāo)準(zhǔn)SIMATIC編程,、通訊和診斷技術(shù),。
硬件組態(tài) STEP7
圖形化組態(tài) CFC（工藝圖）和SFC（流程圖）；
PROFIBUS DP和工業(yè)以太網(wǎng)
SIMATIC WinCC和SIMATIC Operator Panels
應(yīng)用領(lǐng)域
SIMATIC TDC的高速循環(huán)周期使得TDC能夠在以下的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮優(yōu)勢
SIMATIC TDC的小循環(huán)周期為0.1ms
對(duì)于傳動(dòng)的閉環(huán)控制（轉(zhuǎn)矩,、轉(zhuǎn)速,、位置、角度/角差,、速度）,，特別是如果對(duì)多個(gè)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行協(xié)調(diào)或者驅(qū)動(dòng)器之間存在著復(fù)雜的關(guān)系
用于調(diào)節(jié)多個(gè)/不同的物理變量（例如張力，壓力）
用于計(jì)算若干過程/設(shè)備變量（例如：溫度）
SIMATIC TDC有助于縮短計(jì)算周期（100微秒）,，具有功能性儲(chǔ)備和突出的靈活性。
SIMATIC TDC的應(yīng)用示例包括：
金屬生產(chǎn),，金屬加工和金屬機(jī)加工,，冷軋、熱軋,、高速帶線材,、高速棒材、拉矯平整等,，例如：自動(dòng)輥縫控制,、飛剪、開卷卷取,、小車定位
用于遠(yuǎn)距離高壓直流輸電,、智能電網(wǎng),、柔直風(fēng)電場接入，例如：晶閘管或者IGBT通斷控制
用于穩(wěn)定電力傳輸?shù)臒o功功率補(bǔ)償,，例如：電容器單元,，電容器組
優(yōu)點(diǎn)
由于具有高的計(jì)算能力因而提高了產(chǎn)能和競爭力
由于降低了組件密度并簡化了備件儲(chǔ)備而降低了采購成本
由于使用了通用的標(biāo)準(zhǔn)工具和重復(fù)使用現(xiàn)有軟件而降低了工程組態(tài)成本
使用標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計(jì)和功能
SIMATIC TDC 包括了一個(gè)或多個(gè)機(jī)架，機(jī)架上可以插入所需的模塊,。多處理器運(yùn)行使性能幾乎可以無限擴(kuò)展,。
使用可擴(kuò)縮硬件的模塊式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)小采樣循環(huán)周期100us
由于具有 64 位構(gòu)架的 CPU，能夠?qū)崿F(xiàn)高的性能
每個(gè)機(jī)架多可以配備 20 個(gè) CPU 進(jìn)行同步多處理
由于使用了 VME 總線系統(tǒng)可以在 CPU 之間實(shí)現(xiàn)*的通訊性能
同步耦合多 44 個(gè)機(jī)架
使用 STEP 7 工程組態(tài)工具實(shí)現(xiàn)了圖形組態(tài)連續(xù)功能圖（CFC）和順序功能圖 SFC（順序功能圖）
C語言,，功能塊生成器
SIMATIC TDC 是一款模塊式多處理器系統(tǒng),，由一個(gè)或多個(gè)機(jī)架構(gòu)成。機(jī)架配備有 CPU,、I/O 模塊和通訊模塊
UR5213 機(jī)架
電磁屏蔽 19" 的 UR5213 機(jī)架允許具有大能力儲(chǔ)備的硬件的可擴(kuò)縮式的擴(kuò)展,。適合于安裝在墻上和機(jī)柜安裝，帶有一個(gè)集成電源,，電源帶有有源冷卻和內(nèi)部監(jiān)視裝置,。通過插入多 20 個(gè) CPU 或者把多 44 個(gè)機(jī)架連接起來以提高性能。
中央處理單元 CPU551
中央處理單元 CPU551 適用于具有非常高的計(jì)算要求的開環(huán)和閉環(huán)控制任務(wù),。CPU 根據(jù)可調(diào)的掃描間隔可以確保實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的循環(huán)處理,。
I/O 模塊 SM 500
SM500 I/O 模塊可以為連接數(shù)字和模擬 I/O提供豐富的選件。此外,，還可以連接增量位置編碼器和值編碼器,。
CP50M1、CP51M1通訊模塊
CP50M0 和 CP51M1 通訊模塊可以為試運(yùn)行,、過程控制和 HMI 提供高性能的通訊,。它們可以處理 MPI、PROFIBUS DP 協(xié)議,，以及使用 TCP/IP 和/或 UDP 協(xié)議的以太網(wǎng),。
全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器 GDM
通過全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器（GDM），一系列帶有 CP52x0 的機(jī)架可以相互通訊,，能夠擴(kuò)展出幾乎無限的計(jì)算能力,。通過光纜和共享存儲(chǔ)器多有 44 個(gè)機(jī)架可以互聯(lián)。除了機(jī)架間的通訊,，GDM 還可以實(shí)現(xiàn)同步（掃描時(shí)間,、時(shí)鐘時(shí)間）和報(bào)警功能。更新時(shí)間設(shè)置為 < 1 ms,。
框架連接模塊 CP53M0
CP53M0 框架連接模塊可以提供以下功能：
把 SIMATIC TDC 系統(tǒng)耦合到 SIMADYN
D 系統(tǒng)把 SIMATIC TDC 系統(tǒng)耦合到另外兩個(gè) SIMATIC TDC 機(jī)架上
用于 CPU 模塊與機(jī)架間數(shù)據(jù)交換通訊緩沖器
化工儀器網(wǎng)