西門子IPC627C工業計算機   西門子IPC627C工業計算機

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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超過電機額定電流

·           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超過變頻器額定電流

·           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*

案例集

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。

1. USS通信介紹

1.1. USS協議特點
USS (Universal Serial Interface, 即通用串行通信接口) 是西門子專為驅動裝置開發的通信協議。USS 協議的基本特點如下：

? 支持多點通信（因而可以應用在 RS 485 等網絡上）
? 采用單主站的“主－從”訪問機制
? 每個網絡上多可以有 32 個節點（多 31 個從站）
? 簡單可靠的報文格式，使數據傳輸靈活高效
? 容易實現，成本較低

USS 的工作機制是，通信總是由主站發起，USS 主站不斷循環輪詢各個從站，從站根據收到的指令，決定是否以及如何響應。從站永遠不會主動發送數據。從站在以下條件滿足時應答：
-- 接收到的主站報文沒有錯誤，并且
-- 本從站在接收到主站報文中被尋址
上述條件不滿足，或者主站發出的是廣播報文，從站不會做任何響應。對于主站來說，從站必須在接收到主站報文之后的一定時間內發回響應。否則主站將視為出錯。
USS 的字符傳輸格式符合 UART 規范，即使用串行異步傳輸方式。USS 在串行數據總線上的字符傳輸幀為 11 位長度，如表1所示：

表1：USS字符幀

USS 協議的報文簡潔可靠，高效靈活。報文由一連串的字符組成，協議中定義了它們的特
定功能，表2所示：

表2：USS報文結構

每小格代表一個字符（字節）。其中：
STX： 起始字符，總是 02 h
LGE： 報文長度
ADR：從站地址及報文類型
BCC： BCC 校驗符
凈數據區由 PKW 區和 PZD 區組成，如表3所示：

表3：USS凈數據區

PKW： 此區域用于讀寫參數值、參數定義或參數描述文本，并可修改和報告參數的改變 。其中：

• PKE： 參數 ID。包括代表主站指令和從站響應的信息，以及參數號等
• IND： 參數索引，主要用于與 PKE 配合定位參數
• PWEm：參數值數據

PZD： 此區域用于在主站和從站之間傳遞控制和過程數據?？刂茀蛋丛O定好的固定格式在主、從站之間對應往返。如：

• PZD1：主站發給從站的控制字/從站返回主站的狀態字
• PZD2： 主站發給從站的給定/從站返回主站的實際反饋

根據傳輸的數據類型和驅動裝置的不同，PKW 和 PZD 區的數據長度都不是固定的，它們可以靈活改變以適應具體的需要。但是，在用于與控制器通信的自動控制任務時，網絡上的所有節點都要按相同的設定工作，并且在整個工作過程中不能隨意改變。
注意：
對于不同的驅動裝置和工作模式，PKW 和 PZD 的長度可以按一定規律定義。 一旦確定就不能在運行中隨意改變 ；
PKW 可以訪問所有對 USS 通信開放的參數；而 PZD 僅能訪問特定的控制和過程數據；
PKW 在許多驅動裝置中是作為后臺任務處理，因此 PZD 的實時性要比 PKW 好。

1.2. S7-1200 USS通信簡介

CM 1241 RS485 模塊通過 RS485 端口與MM440進行通信。 可使用 USS 庫控制MM440和讀/寫MM440參數。該庫提供 1 個 FB 和 3 個 FC 來支持 USS 協議。 每個 CM1241 RS485 通信模塊多支持 16 個MM440。連接到一個 CM 1241 RS485 的所有MM440（多 16 個）是同一 USS 網絡的一部分。連接到另一 CM 1241 RS485 的所有MM440是另一 USS 網絡的一部分。 因為 S7-1200多支持三個 CM 1241 RS485 設備，所以用戶多可建立三個 USS 網絡，每個網絡多 16 個MM440，總共支持 48 個 USS MM440。各 USS 網絡使用各自一的數據塊進行管理（使用三個 CM 1241 RS485 設備建立三個 USS網絡需要三個數據塊）。 同一USS 網絡相關的所有指令必須共享該數據塊。 這包括用于控制網絡上所有MM440的 USS_DRV、USS_PORT、USS_RPM 和USS_WPM 指令。

2. 硬件需求及接線

2.1. 硬件需求
S7-1200 PLC目前有3種類型的CPU：
1）S7-1211C CPU。
2）S7-1212C CPU。
3）S7-1214C CPU。
這三種類型的CPU都可以使用USS通信協議通過通信模塊CM1241 RS485來實現S7-1200與MM440變頻器的通信。
本例中使用的PLC硬件為：
1） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0XB0 )
2) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0XB0 )
3) CSM 1277 ( 6GK7 277 -1AA00 - 0AA0)
本例中使用的MM440變頻器硬件為：
1） MM440 （ 6SE6440 - 2AB11 - 2AA1 ）
2） MICROMASTER 4 ENCODER MODULE （ 6SE6400 - 0EN00 - 0AA0 ）
3） SIEMENS MOTOR （ 1LA7060 - 4AB10 - Z ）
4） USS 通信電纜 ( 6XV1830 - 0EH10 )

2.2. 接線
建議使用西門子的網絡插頭和PROFIBUS電纜。在 S7-1200 CPU 通信口上使用西門子網絡插頭。
PROFIBUS 電纜的紅色導線B 即 RS 485 信號 +，此信號應當連接到 MM 440 通信端口的 P+；綠色導線A 即 RS 485 信號 -，此信號應當連接到 MM 440 通信端口的 N-。

 
圖1： MM440接線端子                                       表4：MM440端子定義

因為MM 440 通信口是端子連接，所以 PROFIBUS 電纜不需要網絡插頭，而是剝出線頭直接壓在端子上。如果還要連接下一個驅動裝置，則兩條電纜的同色芯線可以壓在同一個端子內。PROFIBUS 電纜的紅色芯線應當壓入端子 29；綠色芯線應當連接到端子 30，如圖1、表4所示。完整接線圖如圖2所示。

圖2： S7-1200與MM440接線圖

a. 屏蔽/保護接地母排，或可靠的多點接地。此連接對抑制干擾有重要意義。
b. PROFIBUS 網絡插頭，內置偏置和終端電阻。
c. MM 440 端的偏置和終端電阻。
d. 通信口的等電位連接?？梢员Ｗo通信口不致因共模電壓差損壞或通信中斷。
e. 雙絞屏蔽電纜（PROFIBUS）電纜，因是高速通信，電纜的屏蔽層須雙端接地（接 PE）。
注意，以下幾點對網絡的性能有極為重要的影響。幾乎所有網絡通信質量方面的問題都與未考慮到下列事項有關：

? 偏置電阻用于在復雜的環境下確保通信線上的電平在總線未被驅動時保持穩定；終端電阻用于吸收網絡上的反射信號。一個完善的總線型網絡必須在兩端接偏置和終端電阻。
? 通信口 M 的等電位連接建議單獨采用較粗的導線 ，而不要使用 PROFIBUS 的屏蔽層，因為此連接上可能有較大的電流，以致通信中斷。
? PROFIBUS 電纜的屏蔽層要盡量大面積接 PE。一個實用的做法是在靠近插頭、接線端子處環剝外皮，用壓箍將裸露的屏蔽層壓緊在 PE 接地體上（如 PE 母排或良好接地的裸露金屬安裝板）。
? 通信線與動力線分開布線；緊貼金屬板安裝也能改善抗干擾能力。驅動裝置的輸入/輸出端要盡量采用濾波裝置，并使用屏蔽電纜。
? 在 MM 440 的包裝內提供了終端偏置電阻元件，接線時可按說明書直接壓在端子上。如果可能，可采用熱縮管將此元件包裹，并適當固定。

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2017年5月，次接觸西門子。聽起來好笑，隨便叫個人也會S7-200是吧。以前只是大概知道，從來沒用過西門子產品，仿西門子的國內產品倒是擺弄過一次。因為給美國人做產品，所以一直用AB的PLC。結果去年開始要進軍歐洲，歐洲客戶的反映是他們習慣用西門子的產品。只好還是學了。

次就是從 S7-1200 + TP1200 Comfort開始的。從淘寶買來東西，接好線，開始學習，翻寫之前的各種程序，研究西門子的*用法，還算順利。零零散散用了3個月時間，個入門階段算是過去了，工作的各種應用，都能實現了。有不少地方，因為博途的特點，學了一些新的考慮方式。我向來對HMI動畫效果是隔外重視的，絕不屈就。所以又自學了用CorelDrawX7制作矢量圖片。有了這個就不用受到Wincc的局限了。PLC和HMI的各種存儲卡買了，也都玩一遍。

期間發現，西門子支持中心的應用范例，特別好，不僅可以學習如何具體應用，尤其西門子程序員的手法風格頗有啟發。手冊幫助這些東西是必看的，但都是比較基礎的東西。

去年底偶然大家提起，以后有可能用伺服電機在我們的產品中，以前我沒用過伺服。只好繼續學習，選擇了V90，看了一些手冊和范例之后，在淘寶訂貨。

伺服驅動器和電纜先到的，伺服電機和濾波器還得等兩月。我對屏蔽和接地的事情有點擔憂，臥室里沒有地線，就買了一捆6平方地線，從門口總閘盒跑兩路地線到臥室。

賣我電纜的公司提供的電機動力電纜都是國內自己組裝的，沒有屏蔽層，只好買編織屏蔽套給電纜套上。編碼器電纜還好是原裝產品有屏蔽。手頭的網線都是普通的，就買來屏蔽6類網線和屏蔽水晶頭，還有電源線都要是屏蔽的。還有雙面導電的銅箔膠帶。一樣一樣買吧，各種都得嘗試。我是打算把手冊中提到的和我知道的所有屏蔽和接地手段全都動手做一遍

看了EPOS的簡單應用，還好不難。就等著電機來貨上手調試了。

-------------------------------2018-02-07-----------------------------

在淘寶上買了個示波器，想看看EMI。

關于花錢的問題。只要行動，事情就簡單了，花多了也就習慣了。而且這些器件都不白瞎，如果需要，都可以在工程用上。每個人都會受限于自己的資源平臺約束?；ㄥX提高效率，可以節約不少歲月的浪費，減少猶豫不決。隨著年紀和經歷的變化，如果自己不要求著，很多可能也就擦肩而過了。所以這些體現在瑣碎細節中的日積月累的選擇，造成的差別其實蠻大的。

----------------------------2018-04-09-----------------------------

 今天供貨商總算通知我伺服電機到貨了，剛結了尾款。整整11個星期，德國訂貨，尼瑪，都靠干了。一個星期后去美國，一去就是兩個月，等回來再繼續折騰了。訂的是值編碼器的小功率伺服電機，無抱閘，帶鍵。還有個濾波器。

接好線，打開24DCV和220ACV電源，啟動有一小會兒。打開V-Assistant，編碼器自動識別，使能，點動正反轉。還行，轉得挺順溜。集中看資料是2個月前了，還得重新看一遍。好在EPOS的控制界面并不復雜，編程不是大問題。至于電機本身的工藝應用，這個應該需要很多時間磨合，很多參數，各種負載情形，要用到得心應手，這才剛剛開始。