西門子變頻器6SE6430-2UD32-2DA0

西門子變頻器6SE6430-2UD32-2DA0

本變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代*技術水平的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）作為功率輸出器件。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調制的開關頻率是可選的，因而降低了電動機運行的噪聲。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護。 

1.2 特點 

主要特性  

? 易于安裝，參數(shù)設置和調試 ? 易于調試 ? 牢固的EMC設計 

? 可由IT（中性點不接地）電源供電 ? 對控制信號的響應是快速和可重復的 

? 參數(shù)設置的范圍很廣，確保它可對廣泛的應用對象進行配置 ? 電纜連接簡便 ? 具有多個繼電器輸出 

? 具有多個模擬量輸出（0 – 20 mA） 

? 6 個帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換為 NPN/PNP 接線 ? 2 個模擬輸入： 

? AIN1：0 – 10 V， 0 – 20 mA 和 –10至 +10 V ? AIN2：0 – 10 V， 0 – 20 mA  ? 2個模擬輸入可以作為第7和第8個數(shù)字輸入 ? BiCo（二進制互聯(lián)連接）技術 ? 模塊化設計，配置非常靈活 

? 脈寬調制的頻率高，因而電動機運行的噪音低 ? 詳細的變頻器狀態(tài)信息和全面的信息功能 

? 有多種可選件供用戶選用：用于與 PC通訊的通訊模塊，基本操作面板（BOP-2）和用于進行

現(xiàn)場總線通訊的PROFIBUS 模塊

 ? 用于水泵和風機控制時的特點：

? 電動機的分級控制

? 節(jié)能控制方式 

? 手動/自動控制（手動操作/ 自動操作）

? 傳動皮帶故障的檢測（對水泵無水空轉的檢測）

一、靜態(tài)測試

1、測試整流柜電路

打開整流柜找到整流橋和直流電源的輸出L+端和L-端，將萬用表調到電阻X10 擋，紅表棒接到L+，黑表棒分別測U1、V1、W1，應該有大約幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到L+ 端，紅表棒分別測U1、V1、W1，阻值都接近于無窮大。將紅表棒或黑表棒接到L-端，重復以上步驟，應得到相反結果。如果出現(xiàn)以下結果，可以判定電路已出現(xiàn)異常。

1.1三相整流橋阻值不平衡，可以說明整流橋故障;

1.2紅表棒接L+端或黑表棒接到L-端時，電阻無窮大，可以斷定整流橋開路故障;

1.3紅表棒接L-端或黑表棒接到L+端時，電阻接近于零，可以斷定整流橋短路故障。

2、測試變頻柜電路

打開變頻柜，萬用表調到電阻X10檔，紅表棒接到直流電源的輸入L-端，黑表棒接到直流電源的輸入L+端，阻值應從零開始逐漸增大后接近于無窮大。將紅表棒接到L+端，黑表棒分別接U2、V2、W2 上，應該有幾十歐的阻值，且各相阻值基本相同，反相應該為無窮大。將黑表棒接到L-端，重復以上步驟應得到相反結果，否則可確定電容器或IGBT模塊故障

二、動態(tài)測試

在靜態(tài)測試結果正常以后，才可進行動態(tài)測試，即上電試機。在上電前必須注意以下幾點:

1、檢查變頻器各插接頭是否已正確連接，連接是否有松動，連接異常有時可能導致變頻器出現(xiàn)故障，嚴重時會出現(xiàn)炸機等情況;

2、上電后觀察PMU顯示內容，是否報警告或故障并初步斷定故障及原因，排除故障;

3、檢查參數(shù)是否有變動，如果有變動將參數(shù)恢復到用戶應用參數(shù)設置;

4、變頻器使能，測試U2、V2、W2 三相輸出電壓值，如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況則IGBT 模塊或CUVC 驅動板等有故障，同時PMU 顯示F025、F026或F027各相短路或接地故障。

西門子變頻器

　?、儆萌f用表（是用模擬表）的電阻1K檔，黑表棒接變頻器的直流端（-）極，用紅表棒分別測量變頻器的三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現(xiàn)象。

　?、诜催^來將紅表棒接變頻器的直流端（ ）極，黑表棒分別測量變頻器三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現(xiàn)象。否則，說明模塊損壞。這時候不能盲目上電，特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電，以免造成更大的損失。

　　如果以上測量西門子變頻器故障結果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。

　　一、上電后面板顯示［F231］或［F002］（MM3變頻器），這種故障一般有兩種可能。常見的是由于電源驅動板有問題，也有少部分是因為主控板造成的，可以先換一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅動板部分了。

　　第二、上電后面板無顯示（MM4變頻器），面板下的指示燈［綠燈不亮，黃燈快閃］，這種現(xiàn)象說明整流和開關電源工作基本正常，問題出在開關電源的某一路不正常（整流二極管擊穿或開路，可以用萬用表測量開關電源的幾路整流二極管，很容易發(fā)現(xiàn)問題。換一個相應的整流二極管問題就解決了。這種問題一般是二極管的耐壓偏低，電源脈動沖擊造成的。

　　第三、有時顯示［F0022，F(xiàn)0001，A0501］不定（MM4），敲擊機殼或動一動面板和主板時而能正常，一般屬于接插件的問題，檢查一下各部位接插件。也發(fā)現(xiàn)有個別機器是因為線路板上的阻容元件質量問題或焊接不良所致。

　　第四、上電后顯示［-----］（MM4），一般是主控板問題。多數(shù)情況下?lián)Q一塊主控板問題就解決了，一般是因為外圍控制線路有強電干擾造成主控板某些元件（如帖片電容、電阻等）損壞所至，或與主控板散熱不好也有一定的關系。但也有個別問題出在電源板上。

　　第五、上電后顯示正常，一運行即顯示過流。［F0001］（MM4）［F002］（MM3）即使空載也一樣，一般這種現(xiàn)象說明IGBT模塊損壞或驅動板有問題，需更換IGBT模塊并仔細檢查驅動部分后才能再次上電，不然可能因為驅動板的問題造成IGBT模塊再次損壞！這種問題的出現(xiàn)，一般是因為變頻器多次過載或電源電壓波動較大（特別是偏低）使得變頻器脈動電流過大主控板CPU來不及反映并采取保護措施所造成的

實例1：面板切換，本地操作面板控制，遠程端子控制

• 功能說明

本地：面板控制啟停及調速；
遠程：5號端子控制正轉，模擬量輸入1電位器調速（或0~10V）；
切換：面板的AUTO/HAND按鈕切換

• 接線圖

• 參數(shù)設置

變頻器出廠默認參數(shù)就是該控制方式
P0700.0 = 2；遠程端子控制
P0700.1 = 1；本地面板控制
P0701.0 = 1；遠程5號端子做啟動
P0703.0 = 9；遠程7號端子做故障復位
P1000.0 = 2；遠程時采用模擬量1給定頻率
P1000.1 = 1；本地面板給定頻率
P0810 = 718.0；由操作面板AUTO/HAND按鍵切換本地遠程

問：當模擬量出現(xiàn)問題時如何進行診斷？

答：模擬量輸入經(jīng)過模數(shù)轉換后的實際值由參數(shù)r0752顯示，當出現(xiàn)可能由于模擬量輸入問題導致系統(tǒng)運行不正常時，可通過該參數(shù)查看變頻器接收模擬量的實際值，再與實際模擬量輸入（萬用表測量值）比較，可以初步判斷是變頻器模擬量接口問題還是外部模擬量信號問題。

例如：實際模擬量輸入為5V，那么r0752會顯示5（正常情況下，由于模擬量的測量精度以及模擬信號的波動該值會在5附近變化）。

問：如何判斷模擬量接口是否損壞？

答：使用信號發(fā)生器給定變頻器某一電壓信號，查看r0752顯示值是否與信號發(fā)生器給定電壓一致，反復測試不同電壓值，如顯示一致該模擬量接口正常；

如沒有信號發(fā)生器，可將MM420變頻器提供的10V電源連接至模擬量輸入接口，1號與3號端子短接，2號與4號端子短接，并查看r0752顯示是否為10V，如顯示10V該模擬量接口正常；（注意：短接前請先使用萬用表測量10V電源接口是否正常輸出10V）

問：模擬量給定為5V為何我的變頻器只運行在20hz？

答：通過r752參數(shù)檢查變頻器接收到電壓是否為5V，如果不是5V請檢查模擬量信號；
如果r752顯示為5V，請檢查模擬量標定（P757~P760）和基準頻率P2000。

西門子變頻器6SE6430-2UD32-2DA0

表1 PLC的功能及應用場合
 

    應該注意的是，同一企業(yè)應盡量做到機型統(tǒng)一。這樣，同一機型的PLC模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理；同時，其統(tǒng)一的功能及編程方法也有利于技術力量的培訓、技術水平的提高和功能的開發(fā)；此外，由于其外部設備通用，資源可以共享，因此，配以上位計算機后即可把控制各獨立系統(tǒng)的多臺PLC聯(lián)成一個DCS系統(tǒng)，這樣便于相互通信，集中管理。

    二、I/O的選擇

    PLC在20世紀90年代已經(jīng)形成微、小、中、大、巨型多種PLC。按I/O點數(shù)分，可分為微型PLC（32I/O）、小型PLC（256I/O）、中型PLC（1024I/O）、大型PLC（4.69I/O）、巨型PLC（8195I/O）五種。

    PLC與工業(yè)生產(chǎn)過程的是通過I/O接口模塊來實現(xiàn)的。PLC有許多I/O接口模塊，包括開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊以及其他一些特殊模塊，使用時應根據(jù)它們的特點進行選擇。

    （一）確定I/O點數(shù)

    根據(jù)控制系統(tǒng)的要求確定所需要的I/O點數(shù)時，應再增加 10%～20%的備用量，以便隨時增加控制功能。對于一個控制對象，由于采用的控制方法不同或編程水平不同，I/O點數(shù)也應有所不同。表2列出了典型傳動設備及常用電氣元件所需的開關量的I/O點數(shù)。

表2 典型傳動設備及常用電氣元件所需的開關量的I/O點數(shù)
 

（二）開關量I/O

    開關量I/O接口可從傳感器和開關（如按鈕、限位開關等）及控制設備（如指示燈、報警器、電動機起動器等）接收信號。典型的交流輸入/輸出信號為24～240V，直流輸入/輸出信號為5～240V。盡管輸入電路因制造廠家不同而不同，但有些特性是相同的，如用于消除錯誤信號的抖動電路等。此外，大多數(shù)輸入電路在高壓電源輸入和接口電路的控制邏輯部分之間都設有可選的隔離電路。在評估離散輸出時，應考慮熔絲、瞬時浪涌保護和電源與邏輯電路間的隔離電路。熔絲電路也許在開始時花費較多，但可能比在外部安裝熔絲耗資要少。

    （三）模擬量I/O

    模擬量輸入/輸出接口一般用來感知傳感器產(chǎn)生的信號。這些接口可用于測量流量、溫度和壓力，并可用于控制電壓或電流輸出設備。這些接口的典型量程為-10～+10V、0～+11V、4～20mA或10～50mA。一些制造廠家在PLC上設計有特殊模擬接口，因而可接收低電平信號，如RTD、熱電偶等。一般來說，這類接口模塊可用于接收同一模塊上不同類型的熱電偶或RTD混合信號。

    （四）特殊功能I/O

    在選擇一臺PLC時，用戶可能會面臨一些特殊類型且不能用標準I/O實現(xiàn)的I/O限定（如定位、快速輸入、頻率等）。此時用戶應當考慮供銷廠商是否提供有特殊的有助于最大限度減小控制作用的模塊。有些特殊接口模塊自身能處理一部分現(xiàn)場數(shù)據(jù)，從而使CPU從繁重的任務處理中解脫出來。

    （五）智能式I/O

    當前，PLC的生產(chǎn)廠家相繼推出了一些智能式的I/O模塊。一般智能式I/O模塊本身帶有處理器，可對輸入或輸出信號作預先規(guī)定的處理，并將處理結果送入CPU或直接輸出，這樣可提高PLC的處理速度并節(jié)省存儲器的容量。

    綜上，表3歸納了選擇I/O模塊的一般規(guī)則。   

表3 選擇PLC的I/O接口模塊的一般規(guī)則
 

    三、存儲器類型及容量選擇

    PLC系統(tǒng)所用的存儲器基本上由PROM、EPROM及RAM三種類型組成，存儲容量則隨機器的大小變化，一般小型機的最大存儲能力低于6kB，中型機的最大存儲能力可達64kB，大型機的最大存儲能力可上兆字節(jié)。使用時可以根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲需要來選用合適的機型，必要時也可專門進行存儲器的擴充設計。

     PLC的存儲器容量選擇和計算的*種方法是：根據(jù)編程使用的節(jié)點數(shù)精確計算存儲器的實際使用容量。第二種為估算法，用戶可根據(jù)控制規(guī)模和應用目的，按照表4的公式來估算。為了使用方便，一般應留有25%～30%的裕量，獲取存儲容量的方法是生成程序，即用了多少字。知道每條指令所用的字數(shù)，用戶便可確定準確的存儲容量。表4同時給出了存儲器容量的估算方法。

表4 控制目的估算存儲器容量的方法
 

    四、編程器和外部設備的選擇

    在系統(tǒng)的實現(xiàn)過程中，PLC的編程問題是非常重要的。用戶應當對所選擇PLC產(chǎn)品的軟件功能及編程器有所了解。通常情況下，小型控制系統(tǒng)一般選用價格便宜的簡易編程器，如果系統(tǒng)較大或多臺PLC共用，可以選用功能強、編程方便的圖形編程器。如果有個人計算機，可以選用能在個人計算機上運行的編程軟件包。同時，為了防止因干擾、鋰電池電壓下降等原因破壞RAM中的用戶程序，可以選用EEP-ROM模塊作為外部設備。

    五、實例

    （一）利用三菱PLC實現(xiàn)對印刷機的精確控制

    印刷機的一套電氣設計屬于系統(tǒng)設計，為了使產(chǎn)品性能穩(wěn)定，易于維護，采用以PLC為主控器的控制方案。印刷機要求易于操作，精度高，輸入、輸出點較多，因此采用雙機通訊。上位機采用三菱高性能的FX2N-80MR、FX2N-80MR自帶I/O接口，可以接40點輸入，40點輸出，主要負責主傳動的控制，各機組離合器的控制，以及氣泵，氣閥的控制等。下位機采用三菱FX2N-64MR、FX2N-64MR可以接32點輸入，32點輸出，主要負責水輥電機的控制，主傳動的調速輸出，調版電機數(shù)據(jù)采集等。上位機與下位機采用RS485, 通訊，通訊方便，可靠。同時選用了一臺三菱5.7寸觸摸屏，主要負責水輥電機速度顯示，調版顯示，以及整機故障顯示等。本系統(tǒng)運行可靠，維護方便，操作簡便直觀，大大提高了膠印機的檔次。

    （二）歐姆龍（OMRON）PLC在石油加工工業(yè)中的應用

    在石油加工工業(yè)中，大型旋轉機組是裝置設備的重要組成部分，重油催化裂化氣壓機組的聯(lián)鎖-自保系統(tǒng)從滿足工藝生產(chǎn)需求出發(fā)，考慮到安全性、可靠性、經(jīng)濟性、可擴展性等因素，采用了OMRON公司生產(chǎn)的CPM2AH型PLC進行系統(tǒng)構建，CPM2AH自帶I/O接口，可以接36點輸入，24點輸出，輸出形式是繼電器，并且通過RS232C串口與PC機通訊，使生產(chǎn)過程表現(xiàn)穩(wěn)定，動作可靠，在事故狀態(tài)下對機組及生產(chǎn)裝置實行了自我保護，杜絕了惡性事故的擴大和蔓延，取得了顯著的效果。