【暢學(xué)技術(shù)】西門子助力驅(qū)動(dòng)工程師高效運(yùn)維

01.

引言

電氣運(yùn)維工程師在當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化和信息化快速發(fā)展的背景下，扮演著越來越重要的角色，隨著技術(shù)的進(jìn)步，在智能制造和工業(yè)4.0高速推進(jìn)中，電氣運(yùn)維工程師不僅要掌握傳統(tǒng)的日常巡檢、故障排查、備件更換，還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及分析等工作。生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)線上電氣設(shè)備品牌、電氣設(shè)備種類眾多（PLC、變頻器、傳感器等），對(duì)電氣運(yùn)維工程師的知識(shí)技能要求較高。

變頻器作為自動(dòng)化生產(chǎn)線電氣系統(tǒng)中的重要組成部分，SINAMICSG120系列變頻器在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

本文以G120變頻器單一故障為例洞察電氣運(yùn)維工程師工作主線。

02.

F30002過電壓故障引發(fā)高效運(yùn)維的思考

電氣設(shè)備在運(yùn)行過程由于操作不當(dāng)、外圍環(huán)境的變化、設(shè)備維護(hù)不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е略O(shè)備出現(xiàn)故障，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)需要電氣運(yùn)維工程師及時(shí)處理故障，縮短宕機(jī)時(shí)間，減小損失。

立體倉(cāng)儲(chǔ)是新型的倉(cāng)儲(chǔ)方式，廣泛的應(yīng)用在工業(yè)制造、物流運(yùn)輸、大型商超等行業(yè)，立體倉(cāng)儲(chǔ)的系統(tǒng)中有一重要的組成部分為輸送機(jī)，在運(yùn)輸貨物停車時(shí)偶發(fā)出現(xiàn)故障F30002。

2.1

觀察LED燈顯示判斷變頻器狀態(tài)

當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障F30002時(shí)變頻器LED中的RDY燈呈紅色閃爍。電氣運(yùn)維工程師在日常設(shè)備巡檢變頻器時(shí)需要觀察變頻器CU（控制單元）的LED燈，通過觀察LED燈的顯示判斷變頻器當(dāng)前運(yùn)行正常狀態(tài)。

    1.RDY：綠色常亮代表正常狀態(tài)、綠色閃爍代表調(diào)試中、紅色閃爍代表當(dāng)前存在故障等

    2.BF：熄滅狀態(tài)代表變頻器與控制器之間通信正常、紅色閃爍代表周期性通信尚未建立等
    3. SAFE：黃色常亮為激活安全功能、閃爍為安全功能觸發(fā)生效等

    4. LINK 1/2：常綠為通信線纜已連接等

2.2

查看具體故障代碼

當(dāng)發(fā)現(xiàn)RDY呈紅色閃爍時(shí)表示變頻器存在故障。處理故障前需要知道具體的故障代碼，通過故障代碼的代表的含義查找故障原因，代碼可以通過以下方式查看：

上述工具不僅可以查看當(dāng)前故障代碼還可以查看歷史故障、報(bào)警代碼。

2.3

F30002排查步驟

設(shè)備在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障后，電氣運(yùn)維工程師應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備眾多對(duì)于電氣運(yùn)維工程及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并快速處理具有很大挑戰(zhàn)，有些故障屬于偶發(fā)，故障復(fù)位后設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但需要查找出具體的故障原因，以避免后續(xù)出現(xiàn)相同故障。

通過變頻器RDY燈或者上位機(jī)提示信息，當(dāng)變頻器存在故障時(shí)，通過IOP-2、Startdrive等工具查看故障代碼為F30002，需要進(jìn)行故障分析及排查步驟如下：

    5.使用Trace功能監(jiān)視變頻器故障發(fā)生前的運(yùn)行狀態(tài)，判斷故障發(fā)生的原因：

查看手冊(cè)或者軟件可以幫助我們清晰故障代碼的定義、觸發(fā)機(jī)制和導(dǎo)致故障的原因，但是對(duì)于不能確定的一種或者多種原因共同導(dǎo)致的故障、偶發(fā)故障，此時(shí)我們可以使用調(diào)試軟件配置Trace曲線監(jiān)視信號(hào)、觸發(fā)條件下載至變頻器中，記錄變頻器一些數(shù)據(jù)故障前、后的變化，來分析故障的具體原因。以調(diào)試軟件STARTER軟件展示相關(guān)配置。

針對(duì)變頻器報(bào)F30002故障可以監(jiān)視r(shí)62、r63、68、r70、r82、r89等參數(shù)，由于報(bào)F30002故障變頻器進(jìn)行OFF2自由停車，因此監(jiān)視故障前的狀態(tài)及其重要，所以需要進(jìn)行預(yù)觸發(fā)，觸發(fā)條件可以選擇觸發(fā)器故障，當(dāng)變頻器報(bào)出任意故障時(shí)曲線都會(huì)被觸發(fā)記錄，如果需要選擇單一故障觸發(fā)時(shí)需要設(shè)置P2128[0]=30002,觸發(fā)器選擇出發(fā)變量，變量選擇r2129[0]=1時(shí)觸發(fā)。

G120系列變頻器的Trace數(shù)據(jù)根據(jù)設(shè)置時(shí)間讀取錄制完成后，調(diào)試軟件與變頻器建立通信曲線呈現(xiàn)到軟件進(jìn)行查看。

如圖2-7采樣的曲線所示，當(dāng)設(shè)備處于減速時(shí)變頻器的直流母線電壓（r70）由DC 540V升至DC824V，判斷原因?yàn)樵跍p速過程中電機(jī)回饋較多能量導(dǎo)致直流母線電壓升高，超出故障閾值時(shí)報(bào)故障F30002。

解決措施：

找到具體故障原因并進(jìn)行整改以防后續(xù)相同故障發(fā)生。

2.4

故障復(fù)位

故障原因排查清楚后可以進(jìn)行故障復(fù)位，常見的故障復(fù)位方法有：

03.

助力驅(qū)動(dòng)工程師高效運(yùn)維

–G120變頻器運(yùn)維操作

上述以處理F30002故障是電氣運(yùn)維工程師運(yùn)維工作的一部分，SIEMENS驅(qū)動(dòng)工程師團(tuán)隊(duì)經(jīng)過大量調(diào)研，電氣運(yùn)維工程師工作中還會(huì)做數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、備件的更換，電氣設(shè)備的升級(jí)改造等工作，因此制作了G120高效運(yùn)維系列視頻，每期以短視頻、通俗易懂的介紹方法來展示變頻器數(shù)據(jù)查看，故障排查，備件更換的方法與技巧等內(nèi)容。

3.1

運(yùn)維視頻內(nèi)容：

運(yùn)維視頻包含了豐富的內(nèi)容，日常維護(hù)、快速診斷故障、快速恢復(fù)生產(chǎn)三大系列。每個(gè)系列又包含了許多的子集。

觀看學(xué)習(xí)運(yùn)維系列視頻后可以提高運(yùn)維效率，快速的進(jìn)行故障診斷，判斷變頻器的運(yùn)行狀態(tài)，快速定位到自己想觀察的數(shù)據(jù)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)快速鎖定故障原因并快速?gòu)?fù)位等。

視頻鏈接：https://1847.siemens.com.cn/course/detail/1/1811053?channel_link_type

智能制造和工業(yè)4.0浪潮下，運(yùn)維工程師還需要統(tǒng)計(jì)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，故障的發(fā)生次數(shù)等，通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)，但是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備眾多，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)量龐大，對(duì)于運(yùn)維工程師有極大的挑戰(zhàn)，因此可以配置DCMA軟件，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。

04.

助力驅(qū)動(dòng)工程師高效運(yùn)維 

— DCMA變頻器健康管家

DCMA -云邊端一體化西門子驅(qū)動(dòng)設(shè)備數(shù)字化解決方案：實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)鏈的透明度、故障診斷以及預(yù)測(cè)性維護(hù)；基于邊緣計(jì)算理念的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)分析，提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的生產(chǎn)力、效率和可持續(xù)性，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維。

4.1

驅(qū)動(dòng)鏈中存在的痛點(diǎn)

4.2

DCMA解決方案

助力電氣運(yùn)維工程師高效工作

解決對(duì)于變頻器、電機(jī)的預(yù)測(cè)性維護(hù)的痛點(diǎn)

4.3

DCMA給客戶帶來的收益