西门子S7-300处理器CPU313C-2DP

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上海励辉自动化科技有限公司

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西门子变频器中国总代理商产品的故障处理
由于西门子变频器在中国市场的一个庞大的销售量，在使用中必然会碰到许多问题，以下就西门子变频器的一些常见故障在这里说明：
西门子变频器应该是进入中国市场较早的一个品牌，
西门子变频器（图4）所以有些老的产品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用户在使用。对于MICRO MASTER系列变频器较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，从而也无法正常显示，此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无法正常工作。对于MIDI MASTER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，MIDI MASTER的驱动电路是由一对对管去驱动IGBT模块的，而这对管也是较容易损坏的元器件，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。
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警，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警，如排除此故障原因，报警信号还不能消除，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报警，要特别注意由于这种原因而引起的故障报警。
对于ECO的变频器，碰到较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送电时有时序上的**前和滞后，都有可能引起自身一路或其余两路充电时电流过大，而使得限流电阻和切入继电器烧毁。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，再上电之前首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。
具体方法是：用万用表（较好是用模拟表）的电阻1K档，黑表棒接变频器的直流端(-)较，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。然后，反过来将红表棒接变频器的直流端(+)较，黑表棒分别测量变频器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。否则，说明模块损坏。这时候不能盲目上电，特别是整流桥损坏或线路板上有明显的烧损痕迹的情况下尤其禁止上电，以免造成更大的损失。
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。常见的是由于电源驱动板有问题，也有少部分是因为主控板造成的，可以先换一块主控板试一试，否则问题肯定在电源驱动板部分了。
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(整流二极管击穿或开路，可以用万用表测量开关电源的几路整流二极管，很容易发现问题。换一个相应的整流二极管问题就解决了。这种问题一般是二极管的耐压偏低，电源脉动冲击造成的。
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。也发现有个别机器是因为线路板上的阻容元件质量问题或焊接不良所致。
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，一般是因为外围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。但也有个别问题出在电源板上。
5、上电后显示正常，一运行即显示过流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空载也一样，一般这种现象说明IGBT模块损坏或驱动板有问题，需更换IGBT模块并仔细检查驱动部分后才能再次上电，不然可能因为驱动板的问题造成IGBT模块再次损坏！这种问题的出现，一般是因为变频器多次过载或电源电压波动较大(特别是偏低)使得变频器脉动电流过大主控板CPU来不及反映并采取保护措施所造成的。
总结以上，大的原器件如IGBT功率模块出问题的比例倒是不多，因为一些低端的简单原器件问题和装配问题引发的故障比例较多，如果有图纸和零件，这些问题便不难解决而且费用不高，否则解决这些问题还是不容易的。较简单的办法就是换整块的线路板！

2  变频器的造型设计
2.1 重视造型设计的原因
造型设计是应用各种先进技术达到产品的科学和艺术的高度统一。它是寻求实行人—机—环境的和谐和统一的设计思想和方法。以人为本，以工业产品为媒介，创造更合理更理想的生活方式，是工业设计永远追求的目标。产品大批量生产，厂商众多，竞争激烈，市场由供不应求走向了供大于求的局面，企业开始认识到产品的生产和销售并不完全取决于技术的高低、生产能力的大小，还需要考虑来自消费者、市场及社会的各种因素。在当今产品同质化日益严重的时代，通过产品设计提高产品和企业形象、**个性和吸引消费者的注意成为非常有效的途径。
市场的潮起潮落，看到了许多企业在市场风浪中沉浮。有些企业销声匿迹了，有些企业发展壮大了。其中的奥秘是什么？除了技术方面，其中一个方面还有造型设计。它是通过抽象的概括去反映一般时代精神和社会物质文化的面貌以及工业产品本身特定的内容、构造和情趣。抓住了时代的东西和消费者的心理，在设计上变频器就成功了一半。
全国目前有80-90家从事生产变频器(包括国外品牌在国内建厂)的厂家，主要厂家集中在东部沿海地区，目前国内品牌比较活跃的有成都希望公司的森兰、北京的**、东方凯奇，深圳的康沃、安邦信等，另外，还有广东的爱德利、阿尔法等;上海的东达、神源等;南京的熊猫;浙江有海利等等都是近几年出现的新的品牌变频器。目前处于前几位的国产变频器品牌实力比较接近，产品性能和功能也大同小易。由于起步较晚，技术和研发实力弱，基本上是仿造甚至抄袭国外变频器的设计，在外观上几乎和国外的产品一样。随着技术日趋成熟，一些国产变频器与国外同类产品相比，功能、性能和各项技术指标已无明显劣势，但由于大多数企业尚无产品设计方面的观念和认识，缺乏专业的产品设计师，致使开发出来的产品总存在许多这样或那样的缺陷，如缺乏准确的产品定位、功能和性能组合不优化、不符合用户的使用习惯、参数难设置，安装、配线不方便等等。据市场调查，国内用户选择国外品牌的一个很大原因就是国产品牌在产品造型上不美观、工艺差，操作不符合人机工程学，由于诸多原因使消费者在心理上不信任国产品牌。
2.2 评价标准
国内的很多变频器都可以通过较好的设计在某些方面得到改进，人们所使用操作、见到的大多数变频器在商业上成功都是在很大程度上依赖于造型设计。评价一个变频器的造型设计大致可以从以下几个方面着手:
( 1) 变频器的用户界面应该安全，便于操作，直观。外观形状、线条、比例、颜色要给人一种赏心悦目的感觉，这些主要是评价变频器对顾客的感染力。比如:变频器吸引人吗？拥有变频器能够给顾客带来自豪感吗？
(2) 便于维护—变频器的设计必须便于维护和修理。