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西门子6SE6440-2UD37-5FB1

西门子6SE6440-2UD37-5FB1

产品时间:2021-08-02

访问量:27

厂商性质:经销商

生产地址:德国

简要描述:
西门子6SE6440-2UD37-5FB1
1 变频器控制电路故障
主要包括主控制电路板、开关电源板、功率变换器、滤波电容等控制电路的故障。该故障主要表现为+5v、+12v直流开关电源电路烧坏、整流桥滤波电容击穿、中间直流回路故障、IGBT功率变换器因过热烧坏、控制电路板输出继电器烧坏、驱动电路故障、充放电电路故障等。
2 变频器散热直流风扇故障
风扇属于易损件,对连续工作的场合

西门子6SE6440-2UD37-5FB1

1 变频器控制电路故障

主要包括主控制电路板、开关电源板、功率变换器、滤波电容等控制电路的故障。该故障主要表现为+5v、+12v直流开关电源电路烧坏、整流桥滤波电容击穿、中间直流回路故障、IGBT功率变换器因过热烧坏、控制电路板输出继电器烧坏、驱动电路故障、充放电电路故障等。

2 变频器散热直流风扇故障

风扇属于易损件,对连续工作的场合,其工作寿命一般为2~5年,但由于受不同应用场合环境的影响,譬如外环境温度高,散热情况差,直流风扇被尘埃粘住停转等等,都是造成变频器故障较频繁的一个。同时,由于变频器品牌和型号较多,各种变频器所选择的直流风扇的额定电流和大小也各不相同,不能实现相互通用,这给现场维修工作带来较大不便。

3 大容量滤波电容故障

对*连续运行的变频器一般情况下,应2~5年更换维护一次大容量滤波电容,否则就容易出现电容故障。电容故障主要因击穿产生漏液、鼓包等现象,达不到平滑直流的工作要求。

4 变频器控制面板故障

该故障的多数故障特征为操作面板无显示或操作键失灵故障,现场变频器故障维修主要有操作面板与主机连接线断路、操作面板接头松动、操作键老化以及操作键操作锁定等原因引起。

5 变频器外围控制电路器件故障

变频器本身无故障,但外部控制电路发生故障。主要表现有交流接触器、各种继电器、空气开关、PIC可编程器、谐波抑制器、变频柜散热交流风扇、保险熔断丝、现场显示仪表和报警电路器件等控制电路器件的故障。

6 变频器外围通风散热条件差

主要表现在变频柜整机内部过于狭窄,散热通风效果差,导致散热不良;部分变频器工作环境恶劣,变频柜内尘埃集聚较多,严重影响变频器正常运行,甚至造成停机故障;变频柜散热导流交流风扇属于易损件,使用寿命一般为2年左右,尤其在夏天,室内没有空调降温,散热系统一旦不畅,就会引起变频器过热停机报警频发等现象的发生。

7 功率不匹配,造成“小马拉大车"问题而产生的变频器故障

由于变频器投入安装时开发商追求成本需要,当时选择了变频器功率小于电机额定功率的产品,但随着运行参数的变化,需要在较高频率下运行,就出现了“小马拉大车"问题,zui终导致变频器长时间在超负荷下运行,产生主控电路故障。

8 变频器内驱动电路故障

造成驱动电路损坏的原因有多种,一般来说出现的问题也无非是U、V、W三相无输出,或者输出不平衡,再或者是输出平衡,但在低频运行的时候出现抖动,还有启动报警等故障现象,这些都属变频器驱动电路问题。

9 变频器主要故障原因及预防措施

由于使用方法不正确或调试运行参数设置不合理,将容易造成变频器误动作及停机故障报警。为确保变频节能控制设备的良好运行,做好对变频器故障原因分析和预防工作非常必要。变频器在正常使用6-10年后,就进入故障频率的高发期,经常出现元器件烧坏、失效、保护停机功能频繁动作等故障现象。因此,平时的维护保养、去尘、控制温度等就显得特别重要。

10 外部电磁感应干扰易造成的故障

如果变频器周围存在干扰,它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部,引起控制回路误动作,造成工作不正常或停机,严重时甚至损坏变频器。在外部采取噪声抑制措施,干扰源显得尤其必要。具体解决办法有:一是尽量缩短控制回路的配线距离,并使其与主线路分离;二是变频器接地端子应按规定进行,不能同电焊、大功率动力设备接地混用;三是变频器输入安装噪声滤波器,避免由电源线引入干扰。

高速计数器一般与编码器或光栅尺配合使用来测量转速或是位移,且高速计数器不同于普通计数器,你会遇到选择0-5中哪个高速计数器?8种模式中选用哪种?启用它并让它计数等问题,这就涉及到它的两条指令。此外,PLC的高速计数器如何使用?如何接收编码器的信号?这是重点。

总之,高速脉冲输入输出这方面涉及的知识很多,而且也很重要,建议大家先了解一些运动控制和运动组态的基本知识,然后再学习运动控制指令,比如:初始化运动指令、手动控制指令、回原点指令、RUN指令等等,这些指令在编程时都是能用到的。
接着要解决PLC模拟量功能应用这块了,会遇到传说中的PID,PID在工业控制领域属于常用的控制,它就是闭环控制系统的比例-积分-微分控制算法,大家可以理解为是一种数学算法,PLC如何实现PID控制?这是大家要掌握的内容。

就比如上图,这是S7-200PLC实现PID控制的三种方式,分别是PID向导、PID指令以及自行编程,其实PID向导和PID指令没有很大区别,的不同是能使用的工具不同。
PID向导一般是比较常见且提倡的方法(重要),需要了解PID调节控制面板,再就是PID指令了,会涉及到PID回路表,自行编写PID算法的话,要用到很多公式,这些东西大家要各有侧重。

后,PLC的通信功能应用,主要是串行通信和以太网通信。
首先清楚串行通信的分类,按传输方式分、接口类型分等等。在这块,你会遇到自由口通信、MODBUS通信、USS协议通讯等。
MODBUS通信很多设备能用上,这个必须掌握。此外,USS协议通讯和MODBUS通信都是基于自由口通讯而来的,所以串行通讯的重点就是自由口通讯,如何按照协议去编写程序,或者如何定义协议?这是大家在学习自由口通信时要解决的内容。

比如:S7-200SMART PLC的串行通讯就是基于485接口上的通讯,同时也能扩展一个串行通信口,扩展通信口可支持232和485接口,但究竟用哪个接口这就取决于软件中的硬件配置了。

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组态保持范围

单击“系统块"(System Block)对话框的“保持范围"(Retentive Ranges) 节点组态在循环上电后保留下来的存储器范围。

图1.组态数据保存范围设置窗口

选择要在上电循环期间保持的存储区。 为 V 、M、T 或 C 存储器输入新值。 
您可将下列存储区中的地址范围定义为保持: V 、M、T 和 C 。对于定时器,只能保持保持性定时器 (TONR) ,而对于定时器和计数器,只能保持当前值(每次上电时都将定时器和计数器位清零)。 
默认情况下,CPU 中并未定义保持区域,但可组态保持范围以保持多 10 KB 的存储器 空间。

CPU 断电后的数据保持

CPU 在断电和上电时对保持性存储器执行以下操作: 
● 断电时: CPU 将的保持性存储器范围保存到存储器。 
● 上电时: CPU 先将 V 、M、C 和 T 存储器清零,将所有初始值都从数据块复制到 V 存储器,然后将保存的保持值从存储器复制到 RAM 。

 所有类型的 CPU,只要是在系统块里设置了数据保持的数据,断电后数据都会保存(不依靠于超级电容),但保存的存储区的范围大为10K。对于未设置为数据保持的存储在RAM 中的数据,一旦掉电其数据就会丢失。超级电容可以用于保持实时时钟,一般上电24小时后通常保持7天。

表1.S7-200 SMART CPU 存储器地址保持范围

数据类型描述CPU SR20CPU CR40

CPU SR40

CPU ST40

CPU SR60

CPU ST60

V数据存储器VB0-VB8191VB0-VB8191VB0-VB16383VB0-VB20479
T定时器

T0-T31
T6-T95

T0-T31
T6-T95

T0-T31
T6-T95

T0-T31
T6-T95

C计数器C0-C255C0-C255C0-C255C0-C255
M标志位MB0-MB31MB0-MB31MB0-MB31MB0-MB31

从 RAM 建立数据块

要将 CPU V 存储器当前值保存到数据块页面;或者执行下载操作,担心 RAM 区数据当前值丢失,可以在执行下载操作前,先执行从 RAM 建立数据块,备份 V 存储区的当前值。

操作方法如下:

1、备份好源程序,新建空白项目操作

2、选择 PLC > 从 RAM 建立数据块(Create Data Block from RAM)菜单命令。如图2所示


图2

3、PLC 处于运行状态,执行操作时,会提示 “ 设置 PLC 为 STOP 模式 ?",选择是才可以继续执行此功能,如图3所示;如果操作前 PLC 已处于 STOP 状态,不会出现此对话框

注意:想要执行从 RAM 建立数据块功能,需要在 PLC 可以切换到 STOP 的情况下才可以操作!

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图3

4、图3点击“是"之后出现下面的对话框,如图4所示,选择 “是" 将执行更新,将 CPU 中 RAM 区的 V 存储区数据当前值上传到数据块的数据页中。

如果执行操作时,使用的程序文件是源程序,选择 " Yes " 前,一定要注意源程序的备份!


图4

5、等待一段上传数据的时间,出现对话框,如图5 所示,点击" OK ",可以在数据块中查看 V 区数据


图5

执行从 RAM 建立数据块,上载到数据块中的数据有可能存放的位置

  • 用户定义1:上一次下载数据块时,在数据块中用户自定义过初始值

  • _PLC_DATA1:上一次下载数据块时,未定义初始值,在程序执行过程中修改过的 V 区地址,执行"从 RAM 建立数据块"命令时,这些已修改的地址会被给一个新的标签名

  • 向导生成的数据块(例如 PID1_DATA):上一次下载数据块时,包含配置完向导后自动生成的数据块,比如 配置完 PID 后生成如 PID1_DATA 的数据块,执行"从 RAM 建立数据块"命令时,依然上传到此数据块中

6、将上传的各个数据块页面中的 V 区地址复制,粘贴到要下载的程序文件的数据块页面中,此时,一旦下载,数据块保存到 EEPROM 中,作为 V 存储区数据的初始值生效。

常见问题

 为什么S7-200 SMART 系统块设置断电保持后,数据依旧无法实现断电保持?

可以根据以下步骤核对设置:

1.确保已设置断电保持的程序下载到PLC。

2.如果SMART PLC 有连接HMI、上位机或者其他PLC,请先断开相关的通讯设备,再做测试,避免这些设备给PLC相关地址不断更新数据。

3.如果根据以上步骤测试均无效,请创建一个空项目,只做系统块断电保持设置,重新下载程序后通过状态图表给断电保持范围内某一地址写入新值后将PLC断电再上电查看。

S7-200 SMART 硬件诊断

硬件诊断是判断设备故障的重要途径。当CPU不能正常工作时,除了检查CPU内部的逻辑外还需要判断该故障是否由于CPU硬件故障造成的。CPU提供了多个途径来诊断CPU硬件的状态。

诊断方法介绍

通过模块指示灯、CPU信息、读取S7-200 SMART CPU特殊寄存器(SM)的数值这三种方式来诊断S7-200 SMART PLC的硬件故障,这三种方式可以一起使用。

1. 模块指示灯

S7-200 SMART CPU有一个ERROR状态指示灯,EM扩展模块有一个DIAG状态指示灯,SB电池信号板上有一个Alarm指示灯。这些指示灯都具有故障报警功能。如下图1. 模块指示灯所示。


图1. 模块指示灯

注意: 
硬件模块上的指示灯仅仅提示用户:CPU、EM模块、SB信号板是否有故障,而不是直接告诉用户模块的故障是什么,因为能导致模块指示灯提示故障的原因不止一个。想要知道故障的详细信息需要查看CPU的信息和特殊寄存器(SM)的数值。

2. S7-200 SMART CPU信息

S7-200 SMART CPU具有一定的自诊断功能,通过查看CPU信息的方式能快速有效地得到CPU的状态信息。查看方法:在STEP 7-Micro/WIN SMART软件菜单功能区选择“PLC"选项,在PLC选项中的“信息"部分选择“PLC",如下图2. PLC信息的查找方法所示。在CPU信息中,除了能够得到CPU的硬件信息、运行状态,还可以得到当前程序的扫描周期等其它有用信息。

图2. PLC信息的查找方法

图3. PLC信息

注意: 
CPU的信息是实际CPU的内部信息,因此需要通过STEP 7-Micro/WIN SMART软件在线连接到CPU上才可以得到该信息。

从CPU的错误信息窗口中可以得到CPU致命错误、非致命错误、当前IO错误的信息提示。还包括CPU的产品序列以及固件版本。图4. 所示。

图4.CPU错误信息

从CPU的时间日志窗口里可以得到CPU的事件列表。其列表是根据时间先后顺序记录CPU事件的。用户可以查看列表的内容判断CPU的状态。 图5. 所示。

图5. CPU事件日志

从“扫描速率"页面可以得到CPU程序实际运行的扫描周期的时间。 图6. 所示。

图6. CPU扫描速率

3. 读取S7-200 SMART CPU特殊寄存器SM的数值

S7-200 SMART CPU内部有特殊寄存器SM,用户可以借以查看或是更改CPU的系统参数。其中有一些SM区域用来表示CPU硬件状态,包括CPU订货号、序列号、硬件版本、CPU故障信息,以及EM扩展模块和SB信号板的订货号、序列号、硬件版本、故障信息等。通过在线监控相应SM的数值可以得到信息参数来诊断硬件故障。 
根据《S7-200 SMART系统手册》章节D“特殊存储器(SM)和系统符号名称"中关于特殊寄存器的描述,可以得到相应故障的解释和说明。表1. 特殊寄存器诊断地址列出了S7-200 SMART CPU、EM扩展模块、SB信号板的SM诊断地址。

表1. 特殊寄存器诊断地址


诊断对象

特殊寄存器地址

功能

IO信息

SMB5

I/O错误状态

SMW98

I/O扩展总线通信错误

CPU

SMB6~SMB7

CPU ID、错误状态和数字量I/O点

SMW100

CPU诊断报警代码

SMB1300-SMB1049

CPU硬件/固件ID

EM扩展模块

SMB8-SMB19

EM(扩展模块)ID和错误

SMW104~SMW114

EM(扩展模块)诊断报警代码

SMB1100~SMB1399

EM(扩展模块)硬件/固件ID

SB信号板

SMB28~SMB29

SB(信号板)ID和错误

SMW102

SB(信号板)诊断报警代码

SMB1050~SMB1099

SB(信号板)硬件/固件ID

S7-200 SMART 扩展模块

为更好地满足应用要求,S7-200 SMART 系列包括各种扩展模块和信号板。 可以将这些扩展模块与标准 CPU 型号(SR20ST20、SR30ST30、SR40ST40、或 SR60ST60)一起使用,给 CPU增加附加功能。 下表列出了当前提供的扩展模块。 有关特定模块的详细信息,请参见S7-200 SMART系统手册:技术规范 。
 注意:
紧凑型CPU不支持扩展功能。

表1.SMART 扩展模块基本信息

类型仅输入仅输出输入/输出组合其他

数字信号模块

8 个直流输入

8 个直流输出
8 个继电器输出

8 个直流输入/8 个直流输出 
8 个直流输入/8 个继电器输出
16 个直流输入/16 个直流输
16 个直流输入/16 个继电器输出


模拟信号模块

4 通道模拟量输入
2 通道 RTD输入 
4通道TC输入

2 个模拟量输出4 个模拟量输入/2 个模拟量输出
信号板
1 个模拟量输出2 个直流输入/2 个直流输出

RS485/RS232
BA 01电池板


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