西門子IPC227D工控機

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流程二：2、我方會根據詢價單型號查詢價格以及交貨期，擬一份詳細正規報價單
流程三：3，客戶收到報價單并確認型號無誤后訂購產品
流程四：4、報價單負責人根據客戶提供型號以及數量擬份銷售合同
流程五：5、客戶收到合同查閱同意后蓋章回傳并按照合同銷售額匯款到公司開戶行
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問題

當V20變頻器出現A0501時該如何解決?

A0501

變頻器輸出電流限幅，當變頻器的輸出電流達到r0067參數的數值時，變頻器給出A0501報警，r0067的大小受P640（電動機過載倍數）、變頻器較大輸出電流、電動機和變頻器熱保護功能影響。當出現A0501報警時，變頻器會啟動較大電流控制器并保持或降低輸出頻率來抑制電流繼續增大。

常見原因

1.電機負載大，由負載大導致電機電流較大達到了電流限幅值，變頻器出現A0501

·           電動機過載

·           大慣量負載加速時間太短需要較大啟動轉矩的設備的啟動過程（包括電動機堵轉）

·           PID控制，反饋信號受到干擾波動較大，PI參數不合適

·           啟動正在旋轉的電機

2.變頻器過溫

·           變頻器過載（過溫），由變頻器過溫導致變頻器輸出能力下降。引起A0501

3.電機參數問題

·           電機參數不準確

常見處理辦法

1.由電機負載大引起的A0501請檢查以下幾點

·           檢查電動機是否過載，通過變頻器r0027查看電機當前電流是否已經**過電機額定電流

·           如果在大慣量負載加速過程中出現A0501，請適當延長斜坡上升時間P1120

·           需要較大啟動轉矩的重載應用時，啟動出現A0501電機不轉，請適當增大電壓提升P1310,P 1311,P 1312

·           PID控制經常出現A0501，請檢查模擬量反饋信號是否受到干擾波動很大，適當增大模擬量信號濾波時間，適當調整PI參數P2280和P2285

·           如果變頻器啟動本身就在旋轉的電機，啟動時有可能出現A0501，嚴重情況可能導致F0001，激活捕捉再啟動功能p1200

·           注意：潛水泵、壓縮機、羅茨風機不同于普通的供水泵和離心風機,屬于重負載應用

2.由變頻器過溫引起的A0501請檢查以下幾點

·           變頻器的輸出電流是否已經**過變頻器額定電流

·           變頻器工作環境溫度是否過高

·           變頻器風扇是否工作正常

3.由電機參數問題引起的A0501

·           檢查設置的電機銘牌數據與電機接線方式（星接/角接）是否一致

 

案例集

序號	報警現象描述	可能的故障原因及處理措施
1	V20驅動離心風機，加速過程中出現A0501	原因：風機為大慣量負載，機械特性決定需要長的加速時間P1120   措施：延長斜坡上升時間
2	潛水泵（深井泵），啟動、加速過程中出現A0501	原因：潛水泵并不是普通泵類負載， 類似恒轉矩負載， 啟動轉矩要求較大   措施：P1300=0，適當增大電壓提升P1310
3	V20驅動羅茨風機，啟動過程中出現A0501報警， 頻率不能上升。	原因：潛水泵并不是普通泵類負載， 類似恒轉矩負載， 啟動轉矩要求較大   措施：P1300=0，適當增大電壓提升P1310
4	V20變頻器用于恒壓供水，經常出現A0501報警	原因：模擬量反饋信號受干擾波動較大或PI參數設置不合適   措施：排出干擾增加模擬量濾波時間，調整PI參數
5	V20驅動風機、水泵**50Hz運行，出現A0501	原因：變頻器**頻運行 ，風機泵類負載導致電機軸功率按照3次方關系加大。電機過載。   措施：限制頻率上限避免變頻器**速運行
6	電動機空載運行報A0501，檢查電機良好無機械問題	原因：電機采用角形接法，電機參數按照星形接法輸入   措施：正確設置電機參數

 

注意

以上內容僅作為故障報警排查的指導，不具有**性，導致變頻器故障報警的原因很多，情況也較復雜，本文只是對常見的故障報警原因和處理方法進行說明，供參考。 

S7-300全系列 CPU選型表

S7-300C緊湊型CPU選型表
CPU系列號	產品圖片	描述	選型型號
CPU 312C		緊湊型CPU，16kB RAM，24VDC電源，內置10DI/6DO，帶集成功能，MPI；包括插槽號標簽和2把鑰匙；CPU運行需要MMC	6ES7 312-5BD01-0AB0
CPU 313C		緊湊型CPU，32kB RAM，24VDC電源，內置24DI/16DO以及4AI/2AO，MPI；CPU運行需要MMC	6ES7 313-5BE01-0AB0
CPU 313C-2 PtP		緊湊型CPU，32kB RAM，24VDC電源，內置16DI/16DO，帶集成功能，MPI，RS422/485接口；CPU運行需要MMC	6ES7 313-6BE01-0AB0
CPU 313C-2 DP		緊湊型CPU，32kB RAM，24VDC電源，內置16DI/16DO，帶集成功能，MPI，PROFIBUS DP主/從接口；CPU運行需要MMC	6ES7 313-6CE01-0AB0
CPU 314C-2 PtP		緊湊型CPU，48kB RAM，24VDC電源，內置24DI/16DO/4AI/2AO，帶集成功能，MPI，RS422/485接口；CPU運行需要MMC	6ES7 314-6BF01-0AB0
CPU 314C-2 DP		緊湊型CPU，48kB RAM，24VDC電源，內置24DI/16DO/4AI/2AO，帶集成功能，MPI，PROFIBUS DP主/從接口；CPU運行需要MMC	6ES7 314-6CF01-0AB0
S7-300通用型CPU選型型號表
CPU系列號	產品圖片	描述	選型型號
CPU 312		16 kB RAM，24VDC電源，MPI； CPU運行需要MMC	6ES7 312-1AD10-0AB0
CPU 314		48 kB RAM，24VDC電源，MPI； CPU運行需要MMC	6ES7 314-1AF10-0AB0
CPU 315-2DP		128 kB RAM，24VDC電源，MPI， PROFIBUS-DP主/從接口； CPU運行需要MMC	6ES7 315-2AG10-0AB0
CPU 315-2PN/DP		128 kB RAM，24VDC電源，MPI/PROFIBUS DP主/從組合接口；以太網/PROFINET接口； CPU運行需要MMC	6ES7315-2EG10-0AB0
CPU 317-2DP		512 kB RAM，24VDC電源，MPI，PROFIBUS-DP主/從接口； CPU運行需要MMC	6ES7 317-2AJ10-0AB0
CPU 317-2PN/DP		512 kB RAM，24VDC電源，MPI/PROFIBUS-DP主/從組合接口；以太網/PROFINET接口； CPU運行需要MMC	6ES7 317-2EJ10-0AB0
CPU 318-2DP		512 kB RAM，24VDC電源， PROFIBUS-DP主/從接口，MPI，存儲卡插槽，后備電池保護外殼； 包括插槽號標簽和2 把鑰匙	6ES7 318-2AJ00-0AB0
S7-300F  CPU選型型號表
CPU系列號	產品圖片	描述	選型型號
CPU 315F-2 DP		SIMATIC S7-300F CPU；128kB RAM，24VDC電源，MPI，PROFIBUS DP 主/從接口；包括插槽號標簽和2把鑰匙	6ES7 315-6FF01-0AB0
CPU 317F-2 DP		512 kB RAM，24VDC電源，MPI， PROFIBUS-DP主/從接口；需要MMC	6ES7 317-6FF00-0AB0
S7-300T  CPU選型型號表
CPU系列號	產品圖片	描述	選型型號
CPU 315T-2DP			6ES7315-6TG
CPU 317T-2DP		512 kB RAM，24 VDC電源，MPI，PROFIBUS-DP主/從接口，PROFIBUS DP(DRIVE) 接口；帶技術/運動控制功能；需要MMC	6ES7 317-6TJ10-0AB0
S7-300 SIPLUS CPU選型表
CPU系列號	產品圖片	描述	選型型號
SIPLUS CPU 312C		緊湊型CPU，16 kB RAM，24 V DC 電源， 內置10 DI/6 DO，帶集成功能，MPI ； 包括插槽號標簽和2 把鑰匙；需要MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質負載)	6AG1 312-5BD01-2AB0
SIPLUS CPU 313C		緊湊型CPU，32kB RAM，24VDC 電源，內置24DI/16DO/4AI/2AO，帶集成功能，MPI；需要MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質負載)	6AG1 313-5BE01-2AB0
SIPLUS CPU 314		48 kB RAM，24VDC電源，MPI； 需要MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質負載)	6AG1 314-1AF10-2AB0
SIPLUS CPU 315-2 DP		128 kB RAM，24VDC電源，MPI， PROFIBUS DP主/從接口；需要 MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質負載)	6AG1 315-2AG10-2AB0
CPU有關附件選型表
系列號	產品圖片	描述	選型型號
微存儲卡		64 kB微存儲卡	6ES7 953-8LF11-0AA0
		128 kB微存儲卡	6ES7 953-8LG11-0AA0
		512 kB微存儲卡	6ES7 953-8LJ11-0AA0
		2 MB微存儲卡	6ES7 953-8LL11-0AA0
		4 MB微存儲卡	6ES7 953-8LM11-0AA0
		8 MB微存儲卡	6ES7 953-8LP11-0AA0
MPI 電纜		用于通過MPI 連接SIMATIC S7 和 PG ；長度5m	6ES7 901-0BF00-0AA0
前連接器，用于緊湊型 CPU		40 針，螺釘型前連接器	6ES7 392-1AM00-0AA0
		40 針，彈簧型前連接器	6ES7 392-1BM01-0AA0

西門子伺服電機散熱風機A2D250-AD26-06大量現貨供應
西門子伺服電機散熱風機A2D250-AA02-82大量現貨供應
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西門子變頻風扇D2E097-BE01-02大量現貨供應
西門子變頻風扇D2E097-BI56-02大量現貨供應
西門子變頻風機D2E097-CB01-02大量現貨供應
西門子變頻風機D2E097-CB01-20大量現貨供應
西門子變頻風機D2D133-AB06-30大量現貨供應
西門子變頻風機D2E133-AM47-01大量現貨供應
西門子變頻風機D2E133-DM47-01大量現貨供應
西門子變頻風機D2E140-HR97-05大量現貨供應
西門子變頻風機D2E146-AP47-22大量現貨供應
西門子變頻風機D2E146-HR93-01大量現貨供應
西門子變頻風機D2E146-HT67-01大量現貨供應
西門子變頻風機D2E160-AB01-06大量現貨供應
西門子變頻風機D4E225-CC01-30大量現貨供應
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變頻風機R2D220-AB02-10大量現貨供應   
變頻風機R2E190-AE77-B3大量現貨供應
變頻風機R2E190-AE77-B8大量現貨供應
變頻風機R2E190-AE99-B8大量現貨供應
變頻風機R2E175-AC77-05大量現貨供應
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變頻風機R2E190-AO26-05大量現貨供應
變頻風機R2E190-AO26-30大量現貨供應

1. 項目基本信息

Basic Project Information

       汽車總裝物流自動化系統，系統中使用了西門子的CPU319F、ET200s、G120、Comfort Panel。升降機設備使用的變頻器是西門子G120：CU250S-2PN （6SL3246-0BA22-1FA0），PM240  45kw （6SL3224-0BE33-7UA0）

下圖為總裝廠內飾線物流設備和系統網絡結構圖： 

圖1系統網絡結構圖

 

2. 問題描述

Problem description

        用戶反映有以下幾個問題：

        問題一：總裝廠內飾4線的升降機有時會出帶車身下降無法快速減速的現象，升降機會快速下滑，類似于失速，目前通過降低升降機的速度可以暫時使用。

        問題二：升降機下到位停止時，車盤抖動劇烈。

        升降機的功能是將車身從二層下放到一層（圖2），升降機下降時，變頻器較高輸出頻率運行在50Hz，遇到減速開關時輸出頻率設為8Hz，遇到到位開關時，變頻器給停車命令，同時抱閘將電機抱死。

        現場觀察發現：經常出問題的升降機在空車盤運行時，不會出現用戶描述的問題一現象，下降到位停止時，車盤上下晃動較大。當車盤帶車身下降時，遇到減速開關不能快速減速到8Hz，車盤直接撞到硬限位開關，電機抱閘將電機抱死。在此過程中，變頻器不報警。

圖2 升降機設備

 

3. 問題分析

Problem Analysis

問題一：升降機不能快速減速，且變頻器不報錯

1) 升降機下放重物，電機工作在發電狀態，變頻器應禁用Vdmax控制器，啟用能耗制動，利用變頻器集成的制動單元和外部制動電阻消耗能量。檢查變頻器接線，尤其是制動電阻的接線是否正確。檢查變頻器參數設置P1240/P1280，是否禁用Vdmax控制器。檢查P219制動功率設置是否正確。

2) 考慮制動電阻的制動功率是否合適。

3) 實際速度與設定速度不一致時，變頻器默認設置可以報A7903，且作為狀態字Bit8通過通訊報文返回給PLC。需檢查報警記錄，并檢查G120的Speed Message設置。

 

問題二：升降機下放到位停止時抖動

1) 考慮是否是變頻器控制性能問題導致抖動。需要測試變頻器從50Hz輸出減速到0Hz輸出（ON命令保持），觀察升降機的穩定性。裝置是否動態優化。

2) 考慮抱閘邏輯及機械影響。需要測試在變頻器零速輸出時，先抱閘再給停車命令。

 

4. 問題處理步驟

Problem Solving Steps

1）檢查變頻器接線和制動電阻接線，正確。變頻器參數設置P1240=0、P1280=0，Vdmax控制器已經禁用。

2）變頻器以50Hz設定值運行時，其運行曲線見圖3。當速度設定值（紅線）迅速下降時，編碼器反饋的速度實際值（黃線）緩慢下降，直到碰到硬限位開關，電機抱閘抱緊，實際速度才變為0。圖3中，設備在加速和減速轉折點處的功率（淺藍線）較大，但在減速過程中一直被限制在-13.75kw左右，且減速轉折點處的輸出轉矩（深黃線）只有-90Nm左右。

圖3 閉環矢量控制 輸出頻率50Hz P1531=-13.75kw

 

采用矢量閉環控制方式時，其轉矩輸出除了受轉矩上下限影響以外，還受電流限制值和功率限制值影響（圖4）。檢查P1530和P1531（圖5），P1531=-13.75kw。因此可以判斷：在下降過程中，變頻器受功率限制值的影響，轉矩輸出被限制。

圖4 轉矩限制                                       圖5功率限制

 

3）用戶提到的在降低輸出頻率（40Hz）的情況下，不會出現速度減不下來的問題。圖6為閉環矢量控制，設定頻率為40Hz，P1531=-13.75kw時的運行曲線，功率（淺藍線）仍被限制在-13.75kw左右，當設定速度（紅線）下降時，實際速度（黃線）其實并不能很好的跟隨減速，主要原因還是功率限制影響了轉矩輸出，但速度降低以后剛好輸出轉矩可以滿足負載要求，因此速度再次受控，不會表現出明顯的速度不受控現象。

圖6閉環矢量控制 頻率輸出40Hz P1531=-13.75kw

 

4）圖7為V/F控制方式下，輸出頻率50Hz，P1531=-13.75kw時的運行曲線。此時的功率（淺藍線）不受P1531的限制，在減速轉折點處功率達到-22kw左右，轉矩輸出（深黃線）達到-155Nm左右，因此，在閉環矢量控制時，應設置P219>22kw（P1531會自動設置為-P219）。

圖7 V/F控制方式 輸出頻率50Hz P1531=-13.75kw

 

5）為電機做靜態優化和帶編碼器的動態優化，由于升降機的驅動電機是一用一備，因此可以切換到備用電機上做動態優化，并將原來電機的編碼器線安裝到備用電機上，注意在Scout中設置P410=1，將編碼器方向取反。做動態優化時，需要強制抱閘打開。優化完畢后將電機和編碼器接線恢復，并設置P410=0，P219=25kw，參數上傳保存，并copy RAM to ROM。圖8為修改參數后變頻器的運行曲線，在減速轉折點附近的功率（淺藍線）達到-20kw，轉矩輸出達到-150Nm左右。

圖8 閉環矢量控制 輸出頻率50Hz P1531=-25kw

 

6）為了進一步確認P1531對閉環矢量控制下轉矩輸出的影響，設置P1531=-10kw（圖9）。當設定頻率為50Hz時，功率（淺藍線）被限制在-10kw，轉矩輸出（深黃線）被限制在-62Nm左右，電機失速（實際速度大于較大速度限制值1500rpm），報故障F7902，變頻器OFF2停車，電機抱閘抱死。因此功率限制值P1530、P1531的設置限制了閉環矢量控制的轉矩輸出。

圖9 閉環矢量控制 輸出頻率50Hz P1531=-10kw

 

7）在Scout中在線查看G120的Alarm History，當出現實際速度與設定速度相差很大的情況時，變頻器報警A7903，但在變頻器屏幕上沒能及時看到此報警，因為出現的時間太短（小于1秒），但是報警點已經通過通訊報文狀態字1的bit8返回給了PLC（圖10），用戶并沒有使用此位參與控制抱閘。用戶希望此報警直接變成故障輸出。設置參數P2106=2197.7，利用此點激活外部故障1（F7860），變頻器停止輸出，電機抱閘抱死。圖11為設置外部故障參數前變頻器運行曲線，圖12為設置外部故障后的運行曲線。

圖10速度監控

 

圖11實際速度（黃線）與設定速度（紅線）差值大于P2163+P2164（150rpm+15rpm），**過P2166（200ms），抱閘無動作。

圖11 設置P2106=2197.7之前

 

圖12實際速度（黃線）與設定速度（紅線）差值大于P2163+P2164（150rpm+15rpm），**過P2166（200ms），變頻器停止輸出，電機抱閘抱死。

圖12 設置P2106=2197.7之后

 

8）升降機下降到位時，車盤上下抖動。首先，測試在變頻器輸出從50Hz減速到0Hz時的穩定性。當車盤遇到減速開關時，控制其直接減速到0Hz，On命令始終接通，圖13為測試曲線，圖中可以看出設定速度（紅線）從高速減到0rpm時，實際速度（黃線）只在接近0rpm時經過了一個波谷（偏差<20rpm）就穩定在0rpm了，考慮到減速箱的減速比為1475/41，這個波動幾乎無法察覺。變頻器在0rpm時輸出轉矩（紫線）為110Nm左右，可以將車盤穩穩懸停。因此車盤抖動不是變頻器閉環矢量控制參數的問題。

圖13閉環矢量控制 0rpm輸出測試

 

9）用戶的抱閘是由PLC輸出直接控制的，當變頻器ON命令保持，0rpm輸出時，強制抱閘輸出抱緊電機時，車盤不晃動，說明抖動不是機械上的問題。需要用戶查看抱閘控制邏輯，并注意抱閘動作所需時間。

10）檢查用戶關于變頻器控制部分的程序FB101（圖14）。當變頻器既沒有正轉命令又沒有反轉命令時，PLC發給變頻器的控制字為16#476，也就是說當車盤下降到位或上升到位時，變頻器接收到的控制字為16#476（2#0000 0010 0111 0110），即PLC控制變頻器OFF1停車(bit0）并脈沖封鎖（bit3）。因此，在車盤下到位停止時，變頻器得到脈沖封鎖命令，變頻沒有轉矩輸出。變頻器停止時速度設定值（紅線）直接變為0，沒有按P1121（2秒）斜坡下降，轉矩輸出（深黃線）直接變為0。車盤相當于自由停車，此時抱閘剛剛開始動作還沒有抱緊，因此車盤下降速度（黃線）突然增大，而后抱閘抱緊，車盤停止，實際速度變為0rpm。

圖14 PLC控制邏輯

 

圖15抱閘曲線

 

用戶需要修改此段程序，將停止命令改為16#47E，再根據抱閘動作所需時間，修改抱閘控制邏輯。

 

5. 處理結果

Final Result

 

問題一：升降機下降無法快速停車，且變頻器不報錯問題已經通過測試1-7找到根源并解決。問題關鍵點是：

1）P219參數設置，該參數直接影響P1531，設置P219=25kw（P1531=-25kw）。

2）矢量控制方式下，變頻器需要靜態優化和動態優化。

3）P2106=2197.7，實際速度與設定速度偏差過大時，激活外部故障1（F7860）。

   

問題二：車盤下降到位時上下抖動問題已經通過測試8-10找到，需要用戶修改停車方式，理清抱閘邏輯。問題關鍵點是：

1）升降機正常停止時，PLC不能給變頻器脈沖封鎖命令，會直接導致變頻器沒有轉矩輸出，相當于自由停車，在抱閘完全抱緊之前，車盤必然會下滑。

2）抱閘動作時間與OFF1停車命令的配合邏輯需要用戶自己理清。用戶反饋：將變頻器停止命令修改為16#047E，并使用G120的brake control抱閘控制點（變頻器通訊狀態字1 bit12）控制抱閘動作，車盤到位時不再抖動。

上海朕鋅電氣設備有限公司是一家專業從事西門子工業自動化產品和數控系統銷售、技術服務及培訓的工程服務公司。
在西門子工業自動化產品領域，公司憑借雄厚的技術實力及多年從事 SIEMENS 產品的銷售經驗，本著樹立公司形象和對用戶認真負責的精神開展業務，贏得了 SIEMENS 公司與廣大用戶的**及大力支持，我公司除了在西門子S7-200/300/400PLC、變頻傳動、直流調速裝置、網絡通訊及WinCC人機界面顯示系統等的產品銷售中擁有較好的價格優勢外，同時我們致力于工業自動化控制領域的產品開發、工程配套和系統集成，擁有豐富的自動化產品的應用和實踐經驗以及雄厚的技術力量，公司擁有一批充滿創新活力并具有豐富工作經驗的員工，致力于為您提供優質的產品務。公司在技術方面不斷吸收國內外**的經驗，在工程實施方面為客戶提供*的服務。我們不但是自動化的專業設備供應商，較是您真誠的合作伙伴，為您提供了SIEMENS的及自動控制的解決方案。
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