西门子CPU模块6ES7215-1AG40-0XB0--CPU 有一个内部电源,用于为 CPU、信号模块、信号板和通信模块供电,并可满足其它 24 V DC 用户的电源要求。有关 CPU 所提供的 5 V DC 逻辑预算以及信号模块、信号板和通信模块的 5 V DC 功率要求的信息,请参考技术规范。请参考“计算功率预算"来确定 CPU 可以为您的配置提供多少电能(或电流)。位逻辑指令:使用LAD和FBD处理布尔逻辑非常。 SCL不但非常适合处理复杂的数学计算和项目控制结构,而且也可以使用SCL处理布尔逻辑.
常开触点和常闭触点: 可将触点相互连接并创建用户自己的组合逻辑。 如果用户的输入位使用存储器标识符 I(输入)或 Q(输出),则从过程映像寄存器中读取位值。 控制过程中的物理触点信号会连接到 PLC 上的 I 端子。 CPU 扫描已连接的输入信号并持续更新过程映像输入寄存器中的相应状态值。通过在 I 偏移量后追加“:P”,可执行立即读取物理输入(例如: “%I3.4:P”)。 对于立即读取,直接从物理输入读取位数据值,而非从过程映像中读取。 立即读取不会更新过程映像。
在 FBD 编程中,LAD 触点程序段变为与 (&)、或 (>=1) 和异或 (x) 功能框程序段,可在其中为功能框输入和输出位值。 也可以连接到其它逻辑框并创建用户自己的逻辑组合。 在程序段中放置功能框后,可从“收藏夹”(Favorites) 工具栏或指令树中拖动“插入输入”(Insert input) 工具,然后将其放置在功能框的输入侧以添加更多输入。 也可以右键单击功能框输入连接器并选择“插入输入”(Insert input)。功能框输入和输出可连接到其它逻辑框,也可输入未连接输入的位地址或位符号名称。 执行功能框指令时,当前输入状态会应用到二进制功能框逻辑,如果为真,功能框输出将为真。
线圈输出指令写入输出位的值。 如果用户的输出位使用存储器标识符 Q,则 CPU 接通或断开过程映像寄存器中的输出位,同时将的位设置为等于能流状态。 控制执行器的输出信号连接到 CPU 的 Q 端子。 在 RUN 模式下,CPU 系统将连续扫描输入信号,并根据程序逻辑处理输入状态,然后通过在过程映像输出寄存器中设置新的输出状态值进行响应。 CPU 系统会将存储在过程映像寄存器中的新的输出状态响应传送到已连接的输出端子。
定时器运行:使用定时器指令可创建编程的时间延时。 用户程序中可以使用的定时器数仅受 CPU 存储器容量限制。 每个定时器均使用 16 字节的 IEC_Timer 数据类型的 DB 结构来存储功能框或线圈指令*部的定时器数据。 STEP 7 会在插入指令时自动创建该 DB。
在定时器指令中,无法使用上面所示 TIME 数据类型的负数范围。 负的 PT(预设时间)值在定时器指令执行时被设置为 0。 ET(经过的时间)始终为正值。-(TP)-、-(TON)-、-(TOF)- 和 -(TONR)- 定时器线圈**是 LAD 网络中的较后一个指令。 如定时器示例中所示,后面网络中的触点指令会求出定时器线圈 IEC_Timer DB 数据中的 Q 位值。 同样,如果要在程序中使用经过的时间值,**访问 IEC_timer DB 数据中的 ELAPSED 元素。
线圈指令可与功能框或线圈定时器一起使用并可放置在中间位置。 线圈输出能流状态始终与线圈输入状态相同。 若 -(RT)- 线圈激活,IEC_Timer DB 数据中的 ELAPSED 时间元素将重置为 0。若 -(PT)- 线圈激活,使用所分配的时间间隔值加载 IEC_Timer DB 数据中的 PRESET 时间元素
4)西门子变频器的接地;西门子变频器正确接地是提高系统稳定性,抑制噪声能力的重要手段。西门子变频器的接地端子的接地电阻越小越好,接地导线的截面不小于4mm,长度不超过5m。西门子变频器的接地应和动力设备的接地点分开,不能共地。
信号线的屏蔽层一端接到西门子变频器的接地端,另一端浮空。西门子通用型变频器的特点:西门子变频器进入中国市场较晚,但是其增长速度快。西门子变频器主要分为通用型、工程型和*型三类。西门子通用型变频器*增长的原因主要有以下几个方面:(1)不断推出新产品,满足不同用户的特定要求。
西门子产品一般的更新周期不超过5年。其产品能够满足不同用户的特殊要求。(2)强大的通讯功能和全面的配套软件,是西门子自动化产品的一大特点。这在我国造纸、化工、钢铁、机械制造等诸多产业从技术改造向自动化控制全面推进的飞速发展过程中,尤显其竞争优势。
利用BiCo功能可以为更为复杂的功能进行编程,它可以在输入(数字的,模拟的,串行通讯的等等)和输出(变频器的电流,频率,模拟输出,继电器节点输出等等)之间建立布尔代数式和数学关系式(4)MM4新一代变频器不同于其他变频器的另一个显著特点是:他给用户提供的是一个完全开放的编程平台,使用户可以根据自己的。
(3)近两年推出的MM4新一代变频器不仅具有西门子工程型变频器MasterDrive的良好架构,还具有较高的性能价格比,虽然价格不高却有着比同类产品更强大的功能。它的几十个自由功能块可以代替PLC实现一些简单的编程操作。
(5)由于价格低廉,变频器在制造时不得已选用了一些底端的原器件,或者说在选用原器件时考虑的富裕量太小。比如:耐压,耐温,耐电压、电流冲击等。因此,在我国使用的实践中出现问题相对较多,这是令我们感到非常遗憾的地方。
具体方法是:用万用表(是用模拟表)的电阻1K档,黑表棒接变频器的直流端(-)极,用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻,其阻值应该在5K-10K之间,三相阻值要一样,输出端的阻值比输入端略小一些,并且没有充放电现象。
2常见故障现象分析及处理方法:一般来说,当你拿到一台有故障的变频器,再上电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧,线路板上有没有明显烧损的痕迹。然后,反过来将红表棒接变频器的直流端(+)极,黑表棒分别测量变频器三相输入端和三相输出端的电阻,其阻值应该在5K-10K之间,三相阻值要一样,输出端的阻值比输入端略小一些,并且没有充放电现象。
否则,说明模块损坏。这时候不能盲目上电,特别是整流桥损坏或线路板上有明显的烧损痕迹的情况下尤其禁止上电,以免造成更大的损失。如果以上测量结果表明模块基本没问题,可以上电观察。(1)上电后面板显示[F231]或[F002](MM3变频器),这种故障一般有两种可能。
(2)上电后面板无显示(MM4变频器),面板下的指示灯[绿灯不亮,黄灯快闪],这种现象说明整流和开关电源工作基本正常,问题出在开关电源的某一路不正常(整流二极管击穿或开路,可以用万用表测量开关电源的几路整流二极管,很容现问题。
常见的是由于电源驱动板有问题,也有少部分是因为主控板造成的,可以先换一块主控板试一试,否则问题肯定在电源驱动板部分了。换一个相应的整流二极管问题就解决了。这种问题一般是二极管的耐压偏低,电源脉动冲击造成的。
(3)有时显示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4),敲击机壳或动一动面板和主板时而能正常,一般属于接插件的问题,检查一下各部位接插件。也发现有个别机器是因为线路板上的阻容元件质量问题或焊接不良所致。
(4)上电后显示[-----](MM4),一般是主控板问题。多数情况下换一块主控板问题就解决了,一般是因为控制线路有强电干扰造成主控板某些元件(如帖片电容、电阻等)损坏所至,我分析与主控板散热不好也有一定的关系。
但也有个别问题出在电源板上。例如:重庆某水泥厂回转窑驱动用的一台MMkW变频器,由于负载惯量较大,启动转距大,设备启动时频率只能上升到5Hz左右就再也上不去,并且报好[F0001]。客户要求到现场服务,我当时考虑认为:作为变频器本身是没有问题的,问题是客户参数设置不当,用矢量控制方式,再正确设定电机的参数/模型就可以解决问题。
又过了两天客户来电告诉我变频器已经坏了,故障现象是上电显示[-----]。经现场检查分析,这种故障是因为主控板出问题造成的,因为用户在安装的过程中没有严格遵循EMC规范,强弱电没有分开布线、接地不良并且没有使用屏蔽线,致使主控板的I/O口被烧毁。
[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空载也一样,一般这种现象说明IGBT模块损坏或驱动板有问题,需更换IGBT模块并仔细检查驱动部分后才能再次上电,不然可能因为驱动板的问题造成IGBT模块再次损坏。
后来,我申请了维修服务,SFAE的工程师去现场维修,更换了一块主控板问题解决了。(5)上电后显示正常,一运行即显示过流。这种问题的出现,一般是因为变频器多次过载或电源电压波动较大(特别是偏低)使得变频器脉动电流过大主控板CPU来不及反映并采取保护措施所造成的。
还有一些特殊故障(不常见但有一些普遍意义,可以举一反三,希望达到抛砖引玉的效果),例如:(6)有一台变频器(MM3-30KW),在使用的过程中经常“无故”停机。再次开机可能又是正常的,机器拿到我这儿来以后,开始我也没有发现问题所在。
经过较长时间的观察,发现上电后主接触器吸合不正常--有时会掉电,乱跳。查故障原因,结果发现是因为开关电源出来到接触器线包的一路电源的滤波电容漏电造成电压偏低,这时如果供电电源电压偏高还问题不大,如果供电电压偏低就会致使接触器吸合不正常造成无故停机。
(7)还有一台变频器(MM4-22KW),上电显示正常,一给运行信号就出现[P----]或[-----],经过仔细观察,发现风扇的转速有些不正常,把风扇拔掉又会显示[F0030],在维修的过程中有时报好较乱,还出现过[F0021\F0001\A0501]等。
在我先给了运行信号然后再把风扇接上去就不出现[P----],但是,接上一个风扇时,风扇的转速是正常的,输出三相也正常,第二个风扇再接上时风扇的转速明显不正常。于是我分析问题在电源板上。是开关电源出来的一路供电滤波电容漏电造成的,换上一个同样的电容问题就解决了。
(8)在某钢铁厂有一台75kW的MM440变频器,安装好以后开始时运行正常,半个多小时后电机停转,可是变频器的运转信号并没有丢失却仍在保持,面板显示[A0922]报好信息(变频器没有负载),测量变频器三相输出端无电压输出。
将变频器手动停止,再次运行又回复正常。正常时面板显示的输出电流是40A-60A。过了二十多分钟同样的故障现象出现,这时面板显示的输出电流只有0.6A左右。经分析判断是驱动板上的电流单元出了问题,更换驱动板后问题解决。
总结以上,大的原器件如IGBT功率模块出问题的比例倒是不多,正如我前面在西门子通用变频器的特点里所说的,因为一些低端的简单原器件问题和装配问题引发的故障比例较多,如果有图纸和零件,这些问题便不难解决而且费用不高,否则解决这些问题还是不容易的。
简单的办法就是换整块的线路板。3结束语:西门子变频器的设计水平同各品牌变频器相比,功能强大,****。如果再能从设计上就考虑到将来维修的方便性并在制造选材上提高一下零件的质量是为理想的了。西门子变频器整流单元的耐压是1200V。
若能使用耐压1600V的整流单元,我认为会大大提高稳定性并降低故障率。防干扰的措施有待加强,西门子的变频器有时会因为干扰问题而把主控板或I/O端口烧了。在我担任技术支持和维修的过程中,我感到只有不断的学习丰富自己的业务技能,理论指导实践,实践再进一步上升为理论,举一反三不断地总结经验,才能使自己的各方面知识不断加强,跟上*发展的时代科技进步的步伐。
具体方法是:用万用表(是用模拟表)的电阻1k档,黑表棒接变频器的直流端(-)极,用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻,其阻值应该在5k-10k之间,三相阻值要一样,输出端的阻值比输入端略小一些,并且没有充放电现象。
编码器的厂家生产的系列都很全,一般都是的,如电梯型编码器、机床编码器、伺服电机型编码器等,并且编码器都是智能型的,有各种并行接口可以与其它设备通讯。编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘,后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种.接触式采用电刷输出,一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”;非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。按照工作原理编码器可分为增量式和式两类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。旋转增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
编码器由机械位置决定的每个位置的性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
由于编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工控定位中。型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接电缆芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,因此,编码器在多位数输出型,一般均选用串行输出或总线型输出,德国生产的型编码器串行输出常用的是SSI(同步串行输出)。