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詳細介紹
西門子6SL3210-1SB11-0AA0
6SL3210-1SB11-0AA0
SINAMICS S120 變頻器 功率模塊 PM340 輸入：200-240V 1AC，50/60Hz 輸出：三相交流 0.9A(0.12kW) 結構形式：塊大小 組件 FSA 內部風冷
為了改進城市的自來水供應，歐盟出資開發(fā)了一個項目。在該項目中，西門子和合作機構共同研究降低供水網絡損耗和能耗的新方法。無線傳感器為能夠實時呈現(xiàn)供水系統(tǒng)狀況的仿真和優(yōu)化模型提供數(shù)據(jù)，而后這些數(shù)據(jù)以數(shù)學計算方法進行運算分析，終幫助優(yōu)化運營。歐盟委員會將在2015年秋季之前為ICeWater這一高效管理水資源的ICT（Information and Communication Technology）解決方案提供290萬歐元的資金。項目參與方還包括東芝、Italdata、教科文組織水教育學院、通信與計算機系統(tǒng)研究所（ICCS）以及意大利米蘭和羅馬尼亞蒂米什瓦拉的自來水公司。
水資源如今常被大量浪費。即使在歐洲的中心城市，20%到30%的水損耗也比較常見。因此，找到能夠快速、可靠地監(jiān)測和定位漏水點的方法，有助于大幅減少水的浪費。除漏水問題外，大多數(shù)供水系統(tǒng)需要使用許多水泵，會消耗大量能源。如果能根據(jù)實際需求優(yōu)化調整水泵運營計劃，就能節(jié)省很多能源。
目前，這些創(chuàng)意還未被運用到供水網絡中。事實上，供水系統(tǒng)內的傳感器通常無法做到與監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)充分連接。此外，目前相關信息僅依靠人工進行收集，極不全面，而且一個月或一年才分析一次。
ICeWater項目旨在開發(fā)一種可優(yōu)化供水網絡規(guī)劃和運營的決策支持系統(tǒng)。在西門子的SIWA水管理系統(tǒng)中就能看到這種輔助系統(tǒng)的雛形。西門子中央研究院目前正致力于研究適用于漏損管理的增強模塊，為供水網絡的運營和規(guī)劃提供支持，為建立一個無線、節(jié)能的通信網絡奠定基礎。該網絡可讓監(jiān)測水耗、水位和水流速的電池供電傳感器通過互聯(lián)網與自來水公司的控制系統(tǒng)進行通信。ICeWater系統(tǒng)可以保存收集的數(shù)據(jù)，并將它們提供給不同模塊。此外，ICeWater項目運用了能夠準確呈現(xiàn)供水網絡水力特性的SIWA仿真模型。為了適應米蘭和蒂米什瓦拉的特定條件，該項目對SIWA仿真模型實行了改進。這些模型可以幫助運營商尋找和定位漏點，而新算法可讓運營商改善能耗。
問題
當MM4系列變頻器出現(xiàn)F0001故障時該如何解決?
F0001
變頻器過電流，變頻器輸出電流超過大允許電流，常見故障可分為以下三類，電機故障、負載問題以及變頻器故障。
常見原因
- 電機問題
l 電機繞組相間或對地短路
l 電機電纜有接地故障
l 電機電纜長度超過了大允許的電纜長度
l 電機電纜接線存在接觸不良的情況
- 負載問題
l 負載電機遇到沖擊，或機械結構出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象，引起電機電流突然增加
l 變頻器輸出頻率超過電機額定頻率，電機處于弱磁狀態(tài)，負載波動引起過電流
l 變頻器斜坡上升下降時間與負載特性不匹配，如加、減速時間太短
l 電動機功率與變頻器的功率不相匹配，小變頻器拖動大電機(小馬拉大車的情況)
l 變頻器運行過程當中，使用接觸器投入或切除電機
l PID控制，反饋信號受到干擾波動較大，PI參數(shù)不合適
l 啟動正在旋轉的電機
l 矢量控制時電機參數(shù)或速度環(huán)參數(shù)不準確
l 勢能負載（例如起重機）啟動時過電流，電機抱閘控制不合理，或啟動力矩不夠
- 變頻器問題
l 變頻器I/O板接觸不良
l 變頻器內部器件短路
l 變頻器電流檢測元件故障
西門子6SL3210-1SB11-0AA0
常見處理辦法
處理MM4系列變頻器F0001故障，應首先明確變頻器在何種工況下發(fā)生F0001故障，再按照故障的可能性逐條原因排查。常見工況：
1. 上電不運行就發(fā)生F0001故障，并且不能復位故障
2. 上電沒有F0001故障，一啟動馬上報F0001故障，可以復位但啟動馬上又出現(xiàn)F0001
3. 正常運行過程中偶爾報F0001故障
對于第1種情況，由變頻器問題引起的可能性較大，可嘗試拆除控制接線、電機接線，只保留變頻器供電電源和地線，嘗試能否復位故障，如果不能復位，變頻器可能損壞，請聯(lián)系維修部門。如果故障能復位，檢查變頻器外部接線是否存在問題。
對于第2種情況，由電機問題引起的可能性較大，可嘗試拆除控制接線、電機接線，只保留變頻器供電電源和地線，嘗試使用BOP面板空載啟動變頻器（變頻器控制方式需要設置為V/F方式），如果變頻器不出現(xiàn)F0001故障，請著重檢查電機和電機電纜絕緣情況、電機電纜是否超長、以及電機電纜是否存在接觸不良的情況，或更換電機進行測試。如果變頻器仍然出現(xiàn)F0001故障，變頻器可能損壞，請聯(lián)系維修部門。
對于第3種情況，由負載問題引起的可能性較大，請按照“常見故障原因”中負載問題逐條分析。
注意：該故障無法屏蔽。
案例集
序號 | 故障現(xiàn)象描述 | 可能的故障原因及處理措施 |
1 | 變頻器上電未啟動就報F0001故障，并且無法復位，拆除控制接線、電機接線，只保留變頻器供電電源和地線，仍然不能復位故障 | 原因：變頻器損壞
措施：請聯(lián)系維修部門 |
2 | 變頻器上電正常，一起動電機不轉馬上報F0001故障，故障可以復位，復位后再啟動仍然出現(xiàn)F0001，拆除電機電纜空載起動變頻器，不再出現(xiàn)F0001 | 原因：可能由于電機或電機電纜絕緣不良導致
措施：檢查電機絕緣
|
3 | MM430帶風機負載，啟動前風機葉片無規(guī)則旋轉，啟動馬上報F0001故障 | 原因：啟動正在旋轉的電機
措施：激活直流制動，或者采用機械方式，鎖定電機軸 |
4 | MM430帶風機負載，啟動前風機被風吹著一直在旋轉，啟動馬上報F0001故障 | 原因：啟動正在旋轉的電機
措施：激活捕捉再啟動 |
5 | 風機負載，電網閃動時， 變頻器激活了自動再啟動功能，自動復位欠壓故障后再啟動，偶爾出現(xiàn)F0001故障 | 原因：風機為大慣量負載，變頻器F0001故障后停機，但風機由于慣性仍然在旋轉，再啟動時變頻器啟動正在旋轉的電機導致過流
措施：激活捕捉再啟動功能 |
6 | 起重機主鉤，平地起動報F0001故障 | 原因：電機速度環(huán)比例積分參數(shù)可能不合適
措施：優(yōu)化電機參數(shù) |
7 | 起重機主鉤，懸停起動報F0001故障 | 原因：電機抱閘控制不合理，或啟動力矩不夠
措施：優(yōu)化抱閘控制邏輯，提高低頻扭矩 |
8 | 起重機大車行走機構，啟動F0001 | 原因：通常大車行走機構為一帶多形式，單臺電機有問題， 容易導致變頻器過流
措施：檢查外圍機械， 檢查電機匝間絕緣 |
9 | 430變頻器用于恒壓供水，水泵切換時出現(xiàn)F0001故障 | 原因：變頻器運行過程當中，使用接觸器投入或切除電機
措施：必須封鎖變頻器脈沖輸出才能進行接觸器的投切 |
10 | 440驅動擠出機，運行過程出現(xiàn)F0001 | 原因：是否投料太多，出現(xiàn)卡住現(xiàn)象
措施：考慮特殊機械的選型余量 |
11 | 430驅動風機、水泵超50Hz運行F0001 | 原因：變頻器超頻運行 ，風機泵類負載導致電機軸功率按照3次方關系加大
措施：限制頻率上限，避免變頻器超速運行 |
12 | 440驅動 離心機，離心機全速運行后，增加物料，變頻器F0001 | 原因：突然增加負載，導致變頻器過流
措施：需要緩慢增加負載 |
13 | 430恒壓供水系統(tǒng)，偶爾F0001 | 原因：模擬量反饋信號受干擾波動較大或PI參數(shù)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(shù) |
14 | 440變頻器輸出電纜超長，偶爾F0001 | 原因：長電纜導致分布電容加大，導致變頻器峰值電流加大
措施：加裝輸出電抗器、縮短電纜長度 |
15 | 440驅動帶抱閘的電機，抱閘由PLC控制，停車時F0001 | 原因：電機減速過程突加負載引起過流
措施：使用變頻器抱閘控制邏輯或停機后延時關閉抱閘 |
16 | MM440驅動移動小車，偶爾F0001 | 原因：小車震動導致電機電纜接觸不良引起過電流
措施：禁錮接線端子 |
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。
說明
SIMATIC TDC是一個多處理器的高性能自動化系統(tǒng)，特別用于大型設備中的過程控制、快速響應以及多驅動同步等方面。
SIMATIC TDC還在單一平臺上通過大數(shù)量框架和小循環(huán)時間解決了復雜的驅動、控制和技術任務，因此在高級性能范圍內對SIMATIC S7是一個理想的補充，解決S7-400無法完成的任務。
SIMATIC TDC是集成到SIMATIC中的技術和驅動自動化系統(tǒng)，通過使用經廣泛應用測試的標準SIMATIC編程、通訊和診斷技術。
硬件組態(tài) STEP7
圖形化組態(tài) CFC（工藝圖）和SFC（流程圖）；
PROFIBUS DP和工業(yè)以太網
SIMATIC WinCC和SIMATIC Operator Panels
應用領域
SIMATIC TDC的高速循環(huán)周期使得TDC能夠在以下的應用領域發(fā)揮優(yōu)勢
SIMATIC TDC的小循環(huán)周期為0.1ms
對于傳動的閉環(huán)控制（轉矩、轉速、位置、角度/角差、速度），特別是如果對多個驅動器進行協(xié)調或者驅動器之間存在著復雜的關系
用于調節(jié)多個/不同的物理變量（例如張力，壓力）
用于計算若干過程/設備變量（例如：溫度）
SIMATIC TDC有助于縮短計算周期（100微秒），具有功能性儲備和突出的靈活性。
SIMATIC TDC的應用示例包括：
金屬生產，金屬加工和金屬機加工，冷軋、熱軋、高速帶線材、高速棒材、拉矯平整等，例如：自動輥縫控制、飛剪、開卷卷取、小車定位
用于遠距離高壓直流輸電、智能電網、柔直風電場接入，例如：晶閘管或者IGBT通斷控制
用于穩(wěn)定電力傳輸?shù)臒o功功率補償，例如：電容器單元，電容器組
優(yōu)點
由于具有高的計算能力因而提高了產能和競爭力
由于降低了組件密度并簡化了備件儲備而降低了采購成本
由于使用了通用的標準工具和重復使用現(xiàn)有軟件而降低了工程組態(tài)成本
使用標準
設計和功能
SIMATIC TDC 包括了一個或多個機架，機架上可以插入所需的模塊。多處理器運行使性能幾乎可以無限擴展。
使用可擴縮硬件的模塊式系統(tǒng)結構
實時操作系統(tǒng)小采樣循環(huán)周期100us
由于具有 64 位構架的 CPU，能夠實現(xiàn)高的性能
每個機架多可以配備 20 個 CPU 進行同步多處理
由于使用了 VME 總線系統(tǒng)可以在 CPU 之間實現(xiàn)*的通訊性能
同步耦合多 44 個機架
使用 STEP 7 工程組態(tài)工具實現(xiàn)了圖形組態(tài)連續(xù)功能圖（CFC）和順序功能圖 SFC（順序功能圖）
C語言，功能塊生成器
SIMATIC TDC 是一款模塊式多處理器系統(tǒng)，由一個或多個機架構成。機架配備有 CPU、I/O 模塊和通訊模塊
UR5213 機架
電磁屏蔽 19" 的 UR5213 機架允許具有大能力儲備的硬件的可擴縮式的擴展。適合于安裝在墻上和機柜安裝，帶有一個集成電源，電源帶有有源冷卻和內部監(jiān)視裝置。通過插入多 20 個 CPU 或者把多 44 個機架連接起來以提高性能。
中央處理單元 CPU551
中央處理單元 CPU551 適用于具有非常高的計算要求的開環(huán)和閉環(huán)控制任務。CPU 根據(jù)可調的掃描間隔可以確保實現(xiàn)嚴格的循環(huán)處理。
I/O 模塊 SM 500
SM500 I/O 模塊可以為連接數(shù)字和模擬 I/O提供豐富的選件。此外，還可以連接增量位置編碼器和值編碼器。
CP50M1、CP51M1通訊模塊
CP50M0 和 CP51M1 通訊模塊可以為試運行、過程控制和 HMI 提供高性能的通訊。它們可以處理 MPI、PROFIBUS DP 協(xié)議，以及使用 TCP/IP 和/或 UDP 協(xié)議的以太網。
全局數(shù)據(jù)存儲器 GDM
通過全局數(shù)據(jù)存儲器（GDM），一系列帶有 CP52x0 的機架可以相互通訊，能夠擴展出幾乎無限的計算能力。通過光纜和共享存儲器多有 44 個機架可以互聯(lián)。除了機架間的通訊，GDM 還可以實現(xiàn)同步（掃描時間、時鐘時間）和報警功能。更新時間設置為 < 1 ms。
框架連接模塊 CP53M0
CP53M0 框架連接模塊可以提供以下功能：
把 SIMATIC TDC 系統(tǒng)耦合到 SIMADYN
D 系統(tǒng)把 SIMATIC TDC 系統(tǒng)耦合到另外兩個 SIMATIC TDC 機架上
用于 CPU 模塊與機架間數(shù)據(jù)交換通訊緩沖器
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