西门子6ES7341-1BH02-0AE0接线图形

西门子6ES7341-1BH02-0AE0接线图形

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。
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(-)，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。然后，反过来将红表棒接变频器的直流端(+)，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。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。(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(整流二管击穿或开路，可以用万用表测量开关电源的几路整流二管，很发现问题。换一个相应的整流二管问题就解决了。这种问题一般是二管的耐压偏低，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，一般是因为外围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MM440-200kW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，并且报警[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。后来，我申请了维修服务，SFAE的工程师去现场维修，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。[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！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警较乱，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，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]报警信息（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，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变频器相比，功能强大，无可挑剔！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，跟上快速发展的时代科技进步的步伐。

MMC 卡是一种 FEPROM 卡，用于新型的 S7-300 CPU，包括紧凑型 CPU和由标准型新的新型 CPU。新型 CPU均没有内置的装载存储器，使用 MMC 卡作为其装载存储器保存用户数据。
CPU掉电时，会自动将工作存储器中的数据拷贝到 MMC中,保存 DB块数据。
MMC 卡需要用户根据程序大小单订货，选型时建议大于 CPU 工作内存，CPU313，
CPU314,CPU315-2DP,CPU317-2DP  系列CPU的可插拔MMC卡大支持8 MB  ，其他支持4 MB 用于新型 S7-300 CPU的MMC  卡(Micro Memory Card )型号如下：
              64 KB   6ES7 953-8LF11-0AA0
              128 KB  6ES7 953-8LG11-0AA0
              512 KB   6ES7 953-8LJ11-0AA0
              2 MB    6ES7 953-8LL11-0AA0 字串7
              4 MB    6ES7 953-8LM11-0AA0
              8 MB    6ES7 953-8LP11-0AA0
 2.MMC卡使用寿命
MMC的使用寿命主要取决于以下因素：
(1).  删除或编程步骤的数量。
使用MMC的CPU有SFC 82，83，84等特性，可以进行数据的读写：   SFC82“CREA_DBL”：在装载内存（Load Memory）中生成数据块    SFC83“READ_DBL”：读装载内存（Load Memory）中的数据块   SFC84“WRIT_DBL”：写数据块（内容）到装载内存（Load Memory）即MMC卡中。
     但是，请注意由于MMC卡重复写入的次数是有限的，所以当调用SFC 84向MMC卡写数
时只在相应的时间间隔(例如每小时，每天...)调用。如果MMC卡在保存时发生故障，相
的调用块会发出否定应答，其存放在程序的返回值（RET_VAL）中。错误就会记录在CP
的诊断缓冲区中。
                           
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(2).  外界影响，例如周围温度。
     当周围温度过为60℃时，会影响MMC的使用寿命，0-60℃的工作环境下，MMC卡可进行删除/ 写操作100,000次.
(3).  MMC 卡严禁带电插拔。务必在电源关闭的条件下拆卸该卡。带电插拔时会使卡烧坏。

(4).  一些意外情况情况也会损坏 MMC卡
1） 当装载用户程序时突然断电
2） 当执行 “copy  RAM to ROM”时突然断电。
3） 当存储器复位时出现模块存储赋值错误。
4） 错误格式化或格式化不能进行。
5） 当用户用手触摸 MMC卡金属部分时，如果有静电，也可能使卡损坏。    
     注意：MMC  卡只能使用西门子的 PG或西门子专有的读卡器（prommer）进行格式化，使用其它三方的读卡器进行读卡和格式化操作都将破坏此卡。
3.如何将程序写入 MMC
(1)． 直接下载：用快捷栏中的下载按键  直接下载。或使用 STEP7 中的“PLC >“Download”
菜单命令下载。 
(2)． 使用 STEP7中的“PLC >“Download User Program to Memory Card”菜单命令将整个程序下载，注意使用该指令时不能下载单个或部分程序块，只能整体下载，同时会将MMC 卡中原来的内容。此方法也同样适用于 FEPROM 卡

随着计算机控制技术的发展，以微机处理为的可编程序控制器（PLC）控制已逐步取代继电器控制，普遍应用于各行各业的自动控制领域，矿山采矿运输系统也不例外，吉林吉恩镍业股份公司大岭矿GKTD型提升机电控系统即为西门子PLC（S7-300）控制系统，整个控制系统自动化程度高，方便维护，运行。    矿井提升机是矿山井下采矿运输系统中的关键设备，它承担矿物的提升，人员的上下，材料和设备的运送。矿井提升机作为地面与井下物质与人员流通的运输工具，在操作性和提升控制性等 方面都有很高的要求。提升机的运行直接影响矿井生产，而且也与矿山职工的生命安危息息相关。
    原电控系统已运行多年，而且均采用继电器连锁，模拟分立电子元件控制，使检修和维护的难度非常大，一旦出现问题无法立即监测故障点，各种分立电子元件老化，监测和换难度比较大。组合件都是在触点开关状态下工作，由于频繁动作，造成触点接触不良及器件的使用寿命减少，且噪声较大。
    为了便于对提升机运行的准确操作，方便物质与人员上 下，防止 冲罐、坠罐等恶性事故的发生，控制提升机任一时刻在井中的位置与运行速度，减少系统的故障率,提高系统的可维护性.我公司根据根据实际运行和维护的要求，在细致研究原电控系统的基础上，结合国内外提升机的运行及改造情况，对原有的电控系统提出了以下改造方案。
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1  方案介绍
    ⑴采用模块组合式设计思想，结构紧凑，方便、灵活、占地小，易于系统的维护与功能的扩展。
    ⑵整机采用西门子PLC（S7-300）控制，采用内部继电器代替外部中间继电器和时间继电器,大大提高了系统的性,减小系统的故障率.实现了系统的程序化运作和故障自诊处理。运行稳定，。
    ⑶对于主电路过电压过电流保护环节，保留原有的电流继电器，主脱扣空气开关，和逆功率继电器。并且把节点送入PLC处理。
    ⑷在保留原来测速发电机做为测速反馈的基础上，增加编码器实现提升机的位置和速度、方向监测，运用软件编程，实现提升机的限位保护、等过速度保护、低速，亚同步速，爬行等进行灵活的处理。及时发出预报警信号，故障紧急处理等。
    ⑸按照以电流为主时间为副的控制思想，自动调整切除电阻的时间，提升机的平稳启动，而与提升负载无关，同时实现启动保护，运行保护。同时时间继电器全部由PLC内部继电器,不需要进行整定,需要的时候可以进行手动修改.
    ⑹对可调闸环节，稍作改进，保持原有的操作方式，对其控制部分进行重新设计，以接入整个系统实现控制和监测。CPU进行数据的控制处理后通过模拟量的输出来控制模块化的可调电源，用其对可调闸线圈进行控制。增加了系统的准确性，性。 字串8
    ⑺对于可控硅动力制动环节，采用的数字触发电路，对其触发电路进行改造。其控制也采用CPU进行统一的控制和处理。保留原有的控制方式，增加一个电压反馈板，以进行加和的控制。
    ⑻二次制动由自动进行调节，但手动可以调节二次制动的力度和时间。停电和过卷时，通过程序来实现故障保护，实现连锁。
    ⑼自整角机部分:除保留用于深度指示的一对感应自整角机,用于带动操作台上的园盘指示器.手闸自整角机,脚踏动力制动自整角机,减速段速度给定自整角机均换为轴角转换器。取消的原来磁放大器，采用轴角变换器把角度信号转成标准信号，实现1/5000的转换精度，接入CPU进行统一处理。
    ⑽控制系统的主要电器元件均采用进口元件，大大降低了设备的故障率。
    ⑾对系统信号进行检测，具有提升机运行状况的实时显示和各种保护指示，便于司机快速做出反应，也便于检修和维护。
    ⑿可由计算机来设定和监视提升机的运行情况，修改参数和进行故障排除等。
2  控制系统简介
    计算机技术和网络技术的飞速发展，为工业自动化开辟了广阔的发展空间，本控制系统采用模块化设计，结构紧凑，采用柜内集中安装，各功能模块之间通过并行背板总线相连，将控制系统分成立而又相互联系的子系统，以适合I/O分散安装的控制程序。
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    CPU均采用IEC1131-3或STEP7编程语言，STEP 7是专为SIMATIC可编程序控制器配置和编程的标准软件包,它是SIMATIC公司工业控制软件的一部分.我们要用的是关于STEP 7 SIMATIC S7-300/S7-400, SIMATIC M7-300 /M7-400,符合EN61131-3或IEC1131-3标准.
    它具有以下功能:
    ⑴ 完成各种工业控制，建立和管理项目
    ⑵对硬件和通讯作组态和参数赋值
    ⑶管理符号及创建程序，向可编程序控制器下载程序，上传数据
    ⑷ 诊断设备故障
    ⑸测试自动控制系统
    ⑹功能强大的软件处理指令
    ⑺具有强大的网络功能

轴角变送器采用自整角机或旋转变压器作元件，运用新技术，将旋转物体转过的角度经微处理器进行处理后换算成角位移或直线位移输出。 取消了传统的SD变换，提高了转换精度。 该模块同传感器组合相当于8～16位的编码器测量精度，其性价比远编码器测量方式，是工业现场为理想的角位测量模块。
    编码器选用E6C2-A, 其精度能达到1024或高，耐冲击性能达到1000M/S2,具有高的性，且采用密封轴承，达到IP64防护标准，可以在恶劣的环境下使用。运用软件编程,实现提升机的位置和速度、方向监测，，实现提升机的限位保护、加速度保护、位置，及时发出预报警信号。
 
3 系统结构图

4 系统的主要性能指标

    由于自动化程度的提高，大地增加了设备运行效率，可为企业的高产、连续生产创造良好条件。广泛吸取了当今同类技术，将模拟机用于控制、检测、保护、信号等任务的硬件设备的功能由计算机软件来实现，大地简化了系统硬件结构。经改造后整个系统的性能指标能达到以下要求：
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    ⑴系统的可用性
系统的设计充分考虑了在整个工程环境中的不同因素，以保证在现场安装调试后立即适用并进入稳定运行。

    ⑵系统的可维护性
    系统的硬件、软件设备便于维护，各部件都具有自检和联机诊断校验的能力。软件有备份，便于工程师维护，应用程序易于扩充，便于用户自行编制的程序加入系统中运行。

    ⑶系统的性
系统在工程现场运行具有很高的性，其平均无故障时间MTBF≥30000小时。除了符合要求的保护和闭锁功能外，还增加了软件的保护功能。

    ⑷系统的容错能力
    软、硬件设备具有良好的容错能力，当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通讯出错，以及当司机或运行人员在操作过程中发生一般性错误时，均不影响系统的正常运。行。对意外情况引起的故障，系统具备恢复能力。

    ⑸系统的性
    正常情况下，硬件和软件设备的运行均不会危及现场设备的稳定运行和工作人员的。对设备和工作人员的。

    ⑹系统的抗电磁干扰能力
    系统具有足够的抗电磁干扰能力，加入软件滤波，符合IEC标准，确保在各种环境中的稳定运行。 字串8

5结束语

    该控制系统于2003年年底正式投入运行，系统年可用率大于99.9%。该设备具有运算速度快、控制精度高、误差小、稳定性好、功耗低、系统功能易于调整、参数设置简单等优点。

西门子S7－300   150个问题解答之三