再者细听开关电源所用变压器有无异响,这对于初步判定开关电源部分是否存在过载现象,同样十分有效。后就是针对变频器散热风扇运行情况的。三、摸在变频器出现故障断电后,迅速拆机并做好防护工作用手指肚快速触摸变频器内部线路板上的相关电子元器件、IC集成块等。
一旦发现某些元件同比温升明显,则故障必在它身上或者其周围线路当中。图二展示的为某35KW变频器,因直流母线电压监测电阻阻值变质而引发直流母线过电压保护,从图中可感觉到事发时电阻所散发出的热量有多高。
四.压当变频器工作中如果出现工作时好时坏现象,有可能是内部线路当中有某些元件发生开焊故障所致。对于一些管脚排列细密且众多的贴片IC而言,单纯凭借肉眼观察发现有无问题实属不易。此刻我们不妨借助绝缘的塑料棒/木棒(严禁使用导电的金属物品),在通电状态下适当用力按压怀疑的元件。
该方法对于排除小型贴片元件尤其是贴片式IC十分有效,不过在操作时一定要做好防触电、防短路工作。五、敲敲这种方法是针对*四种检测方法的补充,毕竟*四种方法仅能对小型的贴片元件行之有效,而对于部分大功率电子元器件或者存在高压危险的线路部分则不太方便操作。
对此我们可改压为敲,利用绝缘工具在怀疑故障点附近适当用力敲击,大多数情况下是能快速锁定故障对象的。图三展示的为,用该种方法检测到的引发某小容量变频器间歇报**压故障的元件虚焊点。六、量该方法主要依靠万用表检测,就当下而言多使用数字万用表进行。
针对变频器各类故障检修而言,使用万用表解决搞定的约占65%。对于如何使用万用表测量,本人相信广大电工朋友都能熟练掌握运用,在此本人只强调一点:由于变频器内部多高压储能元件,在断电后切记先放电再经行测量作业,不然万用表难保呀。
图四晒出的该只外观和颜色看起来都无异样,标称阻值为15KΩ的1/4W色环电阻,用万用表实测值已变为无穷大(由于该电阻变质,致使某22KW变频器报出“输出电流不平衡”故障)。七、测说完使用万用表进行量,我们再来讲一下测——它指的是利用能够直观显示波形图的示波器进行测试。
单纯就变频器维修而言,使用示波器一般多针对变频器六路逆变脉冲信号进行(制动功率管/模块的驱动信号为开关量,*采用示波器检测)。使用示波器检测时,要着重关注信号的波形是否正常能否达到工作要求;驱动信号幅值、频率范围是否满足推动所需等信息。
这种维修方法对于逆变功率管/模块烧毁后的检修,是不可或缺的。八、短该方法说的是短接。在变频器维修尤其是当IGBT/IPM因损坏而被拆除后,单通电检修脉冲驱动线路过程中,若驱动光耦型号为A316J这类含有对IGBT/IPM故障检测功能的芯片时,因模块损坏或拆除往往无法使光耦正常开通。
此时则需要用导线将针对IGBT/IPM故障检测的元件(绝大部分为高反压二管阳)与变频器直流母线负端(有的标N或者GND)短接,以便欺变频器主控制器,让其认为功率模块完好继而达到驱动脉冲信号能正常发送的目的。
图五展示的便是某55KW变频器,脉冲信号驱动电路中针对IGBT模块检测的简介。九、断断——断开也。大家都知道变频器内部线路中,含有诸多针对自身或负载的保护功能,在这些保护功能出现问题时,我们大可以使用断路/断开的方法经行判定维修。
举例说明:但凡变频器均含有输出端过电流监测保护功能。可部分产品将该功能设计的非常不科学——发生故障时无法明确指出到底是那相出现了问题,为此非常令维修者头疼不已。针对此种情况的检修,我们可以采取逐个将每相检测所用电流互感器/电流检测子单元同后续比较电路断开的做法,在断开那一路输入信号故障消失则故障点一目了然(有些机型需要手动复位才能故障显示)。
技术条件一般以设计任务书的形式来确定,它是整个设计的依据;(2)选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构;(3)选定PLC的型号;(4)编制PLC的输入/输出分配表或绘制输入/输出端子接线图;(5)根据系统设计的要求编写软件规格说明书,然后再用相应的编程语言(常用梯形图)进行程序设计;(6)了解并。
2.系统设计的基本步骤可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤,1可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤(1)深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求a.被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
二、可编程控制器控制系统设计的基本步骤1.系统设计的主要内容(1)拟定控制系统设计的技术条件。b.控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统,还可将控制任务分成几个立部分,这种可化繁为简,有利于编程和调试。
(2)确定I/O设备根据被控对象对PLC控制系统的功能要求,确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等,常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。(3)选择合适的PLC类型根据已确定的用户/O设备,统计所需的输入信号和输出信号的点数,选择合适的PLC类型,包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。
(4)分配I/O点分配PLC的输入输出点,编制出输入/输出分配表或者画出输入/输出端子的接线图。接着九可以进行PLC程序设计,同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。(5)设计应用系统梯形图程序根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。
这一步是整个应用系统设计的核心工作,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,先要十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的实践经验。(6)将程序输入PLC当使用简易编程器将程序输入PLC时,需要先将梯形图转换成指令助记符,以便输入。
当使用可编程序控制器的编程软件在计算机上编程时,可通过上下位机的连接电缆将程序下载到PLC中去。(7)进行软件测试程序输入PLC后,应行测试工作。因为在程序设计过程中,难免会有疏漏的地方。因此在将PLC连接到现场设备上去之前,必需进行软件测试,以排除程序中的错误,同时也为整体调试打好基础,缩短整体调试的周期。
(8)应用系统整体调试在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后,就可以进行整个系统的联机调试,如果控制系统是由几个部分组成,则应先作局部调试,然后再进行整体调试;如果控制程序的步序较多,则可行分段调试,然后再连接起来总调。
调试中发现的问题,要逐一排除,直至调试成功。(9)编制技术文件系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图。三、PLC硬件系统设计1.PLC型号的选择在作出系统控制方案的决策之前,要详细了解被控对象的控制要求,从而决定是否选用PLC进行控制。
在控制系统逻辑关系较复杂(需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等)、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理(有数据运算、模拟量的控制、PID调节等)、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下,使用PLC控制是很必要的。
PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据,以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据;同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象,以实现控制目的。由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的,而PLC内部CPU的处理的信息只能是标准电平,所以I/O接口要实现这种转换。
I/O接口一般都具有光电隔离和滤波功能,以提高PLC的抗干扰能力。另外,I/O接口上通常还有状态指示,工作状况直观,便于维护。PLC提供了多种操作电平和驱动能力的I/O接口,有各种各样功能的I/O接口供用户选用。
I/O接口的主要类型有:数字量(开关量)输入、数字量(开关量)输出、模拟量输入、模拟量输出等。常用的开关量输入接口按其使用的电源不同有三种类型:直流输入接口、交流输入接口和交/直流输入接口,其基本原理电路如图3所示。
图3开关量输入接口a)直流输入b)交流输入c)交/直流输入常用的开关量输出接口按输出开关器件不同有三种类型:是继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出,其基本原理电路如图4所示。继电器输出接口可驱动交流或直流负载,但其响应时间长,动作频率低;而晶体管输出和双向晶闸管输出接口的响应速度快,动作频率高,但前者只能用于驱动直流负载,后者只能用于交流负载。
图4开关量输出接口a)继电器输出b)晶体管输出c)晶闸管输出PLC的I/O接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数称为PLC输入/输出(I/O)点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。当系统的I/O点数不够时,可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。
4.通信接口PLC配有各种通信接口,这些通信接口一般都带有通信处理器。PLC通过这些通信接口可与监视器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。PLC与打印机连接,可将过程信息、系统参数等输出打印;与监视器连接,可将控制过程图像显示出来;与其它PLC连接,可组成多机系统或连成网络,实现更大规模控制。
与计算机连接,可组成多级分布式控制系统,实现控制与管理相结合。远程I/O系统也必须配备相应的通信接口模块。5.智能接口模块智能接口模块是一立的计算机系统,它有自己的CPU、系统程序、存储器以及与PLC系统总线相连的接口。
它作为PLC系统的一个模块,通过总线与PLC相连,进行数据交换,并在PLC的协调管理下立地进行工作。PLC的智能接口模块种类很多,如:高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。6.编程装置编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序,也可在线PLC内部状态和参数,与PLC进行人机对话。
它是开发、应用、维护PLC不可缺少的工具。编程装置可以是编程器,也可以是配有编程软件包的通用计算机系统。编程器是由PLC厂家生产,该厂家生产的某些PLC产品使用,它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。
编程器有简易编程器和智能编程器两类。简易型编程器只能联机编程,而且不能直接输入和编辑梯形图程序,需将梯形图程序转化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜,它可以直接插在PLC的编程插座上,或者用电缆与PLC相连,以方便编程和调试。
有些简易编程器带有存储盒,可用来储存用户程序,如三菱的FX-20P-E简易编程器。智能编程器又称图形编程器,本质上它是一台便携式计算机,如三菱的GP-80FX-E智能型编程器。它既可联机编程,又可脱机编程。
可直接输入和编辑梯形图程序,使用更加直观、方便,但价格较高,操作也比较复杂。大多数智能编程器带有磁盘驱动器,提供录音机接口和打印机接口。编程器只能对厂家的几种PLC进行编程,使用范围有限,价格较高。
同时,由于PLC产品不新换代,所以编程器的生命周期也十分有限。因此,现在的趋势是使用以个人计算机为基础的编程装置,用户只要购买PLC厂家提供的编程软件和相应的硬件接口装置。这样,用户只用较少的投资即可得到高性能的PLC程序开发系统。
基于个人计算机的程序开发系统功能强大。它既可以编制、修改PLC的梯形图程序,又可以监视系统运行、打印文件、系统仿真等。配上相应的软件还可实现数据采集和分析等许多功能。7.电源PLC配有开关电源,以供内部电路使用。
与普通电源相比,PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。对电网提供的电源稳定度要求不高,一般允许电源电压在其额定值±15%的范围内波动。许LC还向外提供直流24V稳压电源,用于对外部传感器供电。8.其它外部设备除了以上所述的部件和设备外,PLC还有许多外部设备,如EPROM写入器、外存储器、人/机接口装置等。
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。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。
对于MICROMASTER系列变频器常见的故障就是通电无显示,该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形发生器,该芯片的损坏会导致开关电源无法工作,从而也无常显示,此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无常工作。
对于MIDIMASTER系列变频器较常见的故障主要有驱动电路的损坏,以及IGBT模块的损坏,MIDIMASTER的驱动电路是由一对对管去驱动IGBT模块的,而这对管也是容易损坏的元器件,损坏原因常由于IGBT模块的损坏,而导致高压大电流窜入驱动回路,导致驱动电路的元器件损坏。
西门子变频器应该是进入中国市场较早的一个,所以有些老的产品象MICROMASTER,MIDIMASTER仍有大量的用户在使用。对于6SE70系列变频器,由于质量较好,故障率明显降低,经常会碰到的故障现象有(直流电压低),由于是直接通过电阻降压来取得采样信号,所以故障F008的出现主要是由于采样电阻的损坏而导致的。
此外,还会碰到F025、F026、F027关于输入相缺失的报好,故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能,输入检测电路的损坏会导致输入缺相报好,如排除此故障原因,报好信号还不能,那故障很有可能就是CU板的损坏了。
此外F011(过电流)故障也是一个常见的故障,电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一,此外,在维修中经常会碰到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011报好,要特别注意由于这种原因而引起的故障报好。
对于ECO的变频器,碰到多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏,引起的原因也主要是由于强电侧(功率模块)与弱电侧(驱动电路)没有隔离电路,导致强电进入了控制电路,引起驱动电路及开关电源大面积烧坏,此外预充电回路损坏也是常见故障(30KW以上),由于限流回路设计在交流输入侧,只要有三相交流电源任意一路。
F231故障也是ECO变频器的一种常见故障,引起原因就是因为采样电阻的损坏。西门子变频器故障分析及处理方法:一般来说,当遇到西门子变频器故障时,再上电之前先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。
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,很容易发现问题。
如果以上测量西门子变频器故障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。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。
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,或与主控板散热不好也有一定的关系。
5、上电后显示正常,一运行即显示过流。可编程控制器控制系统设计方法一、问题提出可编程控制器技术主要是应用于自动化控制工程中,如何综合地运用前面学过知识点,根据实际工程要求合理组合成控制系统,在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。
如果一定说要知道一些理论知识,讲白了就是明白变频器是如何工作的,变频器需要调整那类型参数以及如何接线,开关电源电路的原理,IGBT是如何驱动和判断好坏的,单片机工作机理等,这些也是一个普通需要掌握的基本概念变频器是这样工作的先把电网工频交流变成直流,滤波稳压后,再通过6个IGBT管子,通过。
西门子变频器维修的理论知识都有哪些。变频器维修,归根结底也是一种电子电路的维修,并不需要太高深的理论,动手能力是位的,如果你没有电子维修的动手能力,学再多理论也无法修好变频器。IGBT管可以看成一种的三管,它只是工作在开关状态,并不会工作在放大区域。
也就是说它在变频器里边,只会有通和断两种状态,导通时候压降越低越好,截止时候阻抗越高越好。整个变频器工作的过程,都会围绕着6个IGBT管的导通或者截止而进行的,而且基本上是轮流平衡的工作方式。既然IGBT管只会导通或者截止,所以到了电机这头,UVW端的电压波形就不是什么真正的正弦波,而是一系列脉宽可调的方波,如果使用示波器是可以观察到这些方波的工作是否存在一些异常或者畸变的。
用万用表测量两两之间,电压也应该是一致的,否则就可以判断输出不平衡了,可能某个IGBT管子坏了,或者它的驱动电路有问题。既然存在整流,整流桥一般就会有二管或者可控硅之类的器件,如果它们烧了一组,母线的直流母线的电压就不会是535伏,所以测量母线电压就可以知道这些原件是否正常。
母线的电容也是容易出问题的,因为电解电容都有一定的寿命,如果坏了,它会鼓起来甚至爆裂,当然也可以通过电容表测量容量来判断的。而且如果电容容量下降,可能会出现瞬间加速或者减速时候电压波动而出现过电压或者过电流的报警故障。
变频器该如何调试和接线维修变频器过程中,往往需要测试一下是否自己已经修复了,有些是在公司感觉修好了,但是到了现场却不正常,这些都需要一些调试和接线经验才可以帮客户解决问题。变频器主回路接线比较简单,就是三相输入RST进来,三相输出UVW接电机,相信没有正常的人会接错,因为太简单了。
但是现场的另外一些情况也会让一些阴沟里边翻船,比如线耳氧化了接触不良,可能会造成欠电或者三相不平衡,电机绝缘不好可能会继续造成已经修复的变频器二次损坏,因此重新装上变频器运行前都要仔细考虑到这些细节,这些也许是电机拖动和电动学的一些基本理论知识了。
至于控制回路,不同产品会有一定差异,但是一般都是端子控制居多,只要接进去一个开关量到启动端口,正常的变频器就会启动,而给一个0-10伏模拟量到转速端口,变频器会输出不同频率的电压给电机工作。如果维修时候你更改了人家的启动和转速控制方式为面板模式了,到现场要记得改回来了。
不要动不动就让参数恢复到出厂值,如果真要这样做,必须要了解人家变频器用在什么场合的,如果是一些欧系的变频器,里边会有内置的PLC功能,这些逻辑比较复杂,需要逐个把重要参数备份了才可以恢复出厂值,否则到时调整不回来了,你即使修复了硬件,也无法向客户交差。
开关电源变频器一般都是UC384X之类的芯片控制的开关电源,有5伏,3.3伏,±15伏,24伏等,这类开关电源的机理,实际上和变频器工作机理反而有点类似,也是把交流变成直流,通过开关管控制变压器,输出想要的电压值,再整流稳压后变成对应的直流电压。
CPU既要具备访问这些内存的能力,还应提供相应的存储介质。用户内存大小与可存储的用户程序量有关。内存大,可存储的程序量大,也就可进行更为复杂的控制。从发展趋势看,内存容量总是在不断着。大型PLC的内存容量可达几十k,以至于一百多k。
系统内存对于用户,主要体现在PLC能提供多少内部器件。不同的内部器件占据系统内存的不同区域。在物理上并无这些器件,仅仅为RAM。但通过运行程序进行使用时,给使用者提供的却实实在在有这些器件。内存器件种类越多,数量越多,越便于PLC进行种种逻辑量及模拟控制。
它也是代表PLC性能的重要指标。PLC内部器件有:I/O继电器,或称映射区。它与PLC所能控制的I/O点数及模拟量的路数直接相关。内部继电器数,有的称为标志位数,代表着PLC的内部继电器数。它与I/O继电器区相联系着,有时与后者相联系进行处理。
内部继电器多,便于PLC建立复杂的时序关系,以实现多种多样的控制要求。一般讲,内部继电器数比I/O继电器要多得多。有的内部继电器还可丢电保持,即它的状态(ON或OFF)、PLC丢电后,靠内部电池仍予以保持。
再上电后可继续丢电前的状态。保持继电器可增强PLC控制能力,特别对记录故障,故障排除后恢复运行,更显得有用。定时器,可进行定时控制。定时值可任意设定。定时器有多少,设定范围有多大,设定值的分辨率又是多少,这些都代表定时器件的性能。
计数器,可进行计数,到达某设定计数值可发送相应信号。可进行什么样的计数,计数范围多大,怎么设定,有多少计数器,则是PLC计数器性能的代表指标。数据存储区,用以存储工作数据。多以字、两字或多字为单位予以使用,是PLC进行模拟量控制,或记录数据所必不可少的。
这个存储区的大小代表PLC的性能也是越大越好。趋势也是越来越大。小型机也如此。如日本OMRON公司的CQM1机,其DM区就有6k字。而过去同是小型机的C60P的DM区才64个字。大型机的DM可达10K以至几十K。
此外还有其它一些内部器件,了解某PLC性能时,也都必须掌握它。内部器件也是PLC指令的操作数,不弄清楚是无法编程的。5指令系统PLC有多少条指令,各条指令又具有什么功能,是了解与使用PLC的重要方面。你不懂PLC指令怎么编程,没有程序,PLC又怎么工作。
PLC的指令越来越多,越来越丰富。功能很强的指令,综合多种作用的指令日见增多。PLC的指令繁多,但主要的有这么几种类型:基本逻辑指令,用于处理逻辑关系,以实现逻辑控制。这类指令不管什么样的PLC都总是有的。
数据处理指令,用于处理数据,如译码,编码,传送、移位等等。数据运算指令,用于进数据的运算,如十、一、X、/等,可进行整形数计算,有的还可浮点数运算;也可进行逻辑量运算,等等。流程控制指令,用以控制程序运行流程。
PLC的用户程序一般是从零地址的指令开始执行,按顺序推进。但遇到流程控制指令也可作相应改变。流程控制指令也较多,运用得好,可使程序简练,并便于调试与阅读。状态指令,用以监视及记录PLC及其控制系统的工作状态,对提高PLC控制系统的工作可靠性大有帮助。
当然,并不是所有的PLC都有上述那么多类的指令,也不是有的PLC仅有上述几类指令。以上只是指出几个例子,说明要从哪几个方面了解PLC指令,从中也可大致看出指令的多少及功能将怎样影响PLC的性能。除了指令,为进行通讯,PLC还有相应的协议与通讯指令或命令,这些也反映了PLC的性能。
6支持软件为了便于编制PLC程序,多数PLC厂家都开发有关计算机支持软件。从本质上讲,PLC所能识别的只是机器语言。它之所以能使用一些助记符语言、梯形图语言、流程图语言,以至语言,全靠为使用这些语言而开发的种种软件。
助记符语言是基本也是简单的PLC语言。它类似计算机的汇编语言,PLC的指令系统就是用这种语言表达的。这种语言仅使用文字符号,所使用的编程工具简单,用简易编程器即可。所以,多数PLC都配备有这种语言。梯形图语言是图形语言,它用类似于继电器电路图的符号表达PLC实现控制的逻辑关系。
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