西門子IPC547E工控機
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西門子數控伺服系統：802C S、802D SL、810D DE、820D SL、840C CE、840D DE、840D SL、840Di SL、S120數 控 系 統、數 控 伺 服 驅 動 模 塊、控制 模 塊、電 源模 塊、備 品 備 件 等。
本公司產品質量按西門子原廠質量標準，產品質保一年，按西門子原廠包裝標準，西門子原裝 正品，按廠家執行標準，需方收到貨后七日內可提出異議！！！
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1. 項目基本信息
Basic Project Information
汽車總裝物流自動化系統，系統中使用了西門子的CPU319F、ET200s、G120、Comfort Panel。升降機設備使用的變頻器是西門子G120：CU250S-2PN （6SL3246-0BA22-1FA0），PM240 45kw （6SL3224-0BE33-7UA0）
下圖為總裝廠內飾線物流設備和系統網絡結構圖：
圖1系統網絡結構圖
2. 問題描述
Problem description
用戶反映有以下幾個問題：
問題一：總裝廠內飾4線的升降機有時會出帶車身下降無法快速減速的現象，升降機會快速下滑，類似于失速，目前通過降低升降機的速度可以暫時使用。
問題二：升降機下到位停止時，車盤抖動劇烈。
升降機的功能是將車身從二層下放到一層（圖2），升降機下降時，變頻器較高輸出頻率運行在50Hz，遇到減速開關時輸出頻率設為8Hz，遇到到位開關時，變頻器給停車命令，同時抱閘將電機抱死。
現場觀察發現：經常出問題的升降機在空車盤運行時，不會出現用戶描述的問題一現象，下降到位停止時，車盤上下晃動較大。當車盤帶車身下降時，遇到減速開關不能快速減速到8Hz，車盤直接撞到硬限位開關，電機抱閘將電機抱死。在此過程中，變頻器不報警。
圖2 升降機設備
3. 問題分析
Problem Analysis
問題一：升降機不能快速減速，且變頻器不報錯
1) 升降機下放重物，電機工作在發電狀態，變頻器應禁用Vdmax控制器，啟用能耗制動，利用變頻器集成的制動單元和外部制動電阻消耗能量。檢查變頻器接線，尤其是制動電阻的接線是否正確。檢查變頻器參數設置P1240/P1280，是否禁用Vdmax控制器。檢查P219制動功率設置是否正確。
2) 考慮制動電阻的制動功率是否合適。
3) 實際速度與設定速度不一致時，變頻器默認設置可以報A7903，且作為狀態字Bit8通過通訊報文返回給PLC。需檢查報警記錄，并檢查G120的Speed Message設置。
問題二：升降機下放到位停止時抖動
1) 考慮是否是變頻器控制性能問題導致抖動。需要測試變頻器從50Hz輸出減速到0Hz輸出（ON命令保持），觀察升降機的穩定性。裝置是否動態優化。
2) 考慮抱閘邏輯及機械影響。需要測試在變頻器零速輸出時，先抱閘再給停車命令。
4. 問題處理步驟
Problem Solving Steps
1）檢查變頻器接線和制動電阻接線，正確。變頻器參數設置P1240=0、P1280=0，Vdmax控制器已經禁用。
2）變頻器以50Hz設定值運行時，其運行曲線見圖3。當速度設定值（紅線）迅速下降時，編碼器反饋的速度實際值（黃線）緩慢下降，直到碰到硬限位開關，電機抱閘抱緊，實際速度才變為0。圖3中，設備在加速和減速轉折點處的功率（淺藍線）較大，但在減速過程中一直被限制在-13.75kw左右，且減速轉折點處的輸出轉矩（深黃線）只有-90Nm左右。
圖3 閉環矢量控制 輸出頻率50Hz P1531=-13.75kw
采用矢量閉環控制方式時，其轉矩輸出除了受轉矩上下限影響以外，還受電流限制值和功率限制值影響（圖4）。檢查P1530和P1531（圖5），P1531=-13.75kw。因此可以判斷：在下降過程中，變頻器受功率限制值的影響，轉矩輸出被限制。
圖4 轉矩限制 圖5功率限制
3）用戶提到的在降低輸出頻率（40Hz）的情況下，不會出現速度減不下來的問題。圖6為閉環矢量控制，設定頻率為40Hz，P1531=-13.75kw時的運行曲線，功率（淺藍線）仍被限制在-13.75kw左右，當設定速度（紅線）下降時，實際速度（黃線）其實并不能很好的跟隨減速，主要原因還是功率限制影響了轉矩輸出，但速度降低以后剛好輸出轉矩可以滿足負載要求，因此速度再次受控，不會表現出明顯的速度不受控現象。
圖6閉環矢量控制 頻率輸出40Hz P1531=-13.75kw
4）圖7為V/F控制方式下，輸出頻率50Hz，P1531=-13.75kw時的運行曲線。此時的功率（淺藍線）不受P1531的限制，在減速轉折點處功率達到-22kw左右，轉矩輸出（深黃線）達到-155Nm左右，因此，在閉環矢量控制時，應設置P219>22kw（P1531會自動設置為-P219）。
圖7 V/F控制方式 輸出頻率50Hz P1531=-13.75kw
5）為電機做靜態優化和帶編碼器的動態優化，由于升降機的驅動電機是一用一備，因此可以切換到備用電機上做動態優化，并將原來電機的編碼器線安裝到備用電機上，注意在Scout中設置P410=1，將編碼器方向取反。做動態優化時，需要強制抱閘打開。優化完畢后將電機和編碼器接線恢復，并設置P410=0，P219=25kw，參數上傳保存，并copy RAM to ROM。圖8為修改參數后變頻器的運行曲線，在減速轉折點附近的功率（淺藍線）達到-20kw，轉矩輸出達到-150Nm左右。
圖8 閉環矢量控制 輸出頻率50Hz P1531=-25kw
6）為了進一步確認P1531對閉環矢量控制下轉矩輸出的影響，設置P1531=-10kw（圖9）。當設定頻率為50Hz時，功率（淺藍線）被限制在-10kw，轉矩輸出（深黃線）被限制在-62Nm左右，電機失速（實際速度大于較大速度限制值1500rpm），報故障F7902，變頻器OFF2停車，電機抱閘抱死。因此功率限制值P1530、P1531的設置限制了閉環矢量控制的轉矩輸出。
圖9 閉環矢量控制 輸出頻率50Hz P1531=-10kw
7）在Scout中在線查看G120的Alarm History，當出現實際速度與設定速度相差很大的情況時，變頻器報警A7903，但在變頻器屏幕上沒能及時看到此報警，因為出現的時間太短（小于1秒），但是報警點已經通過通訊報文狀態字1的bit8返回給了PLC（圖10），用戶并沒有使用此位參與控制抱閘。用戶希望此報警直接變成故障輸出。設置參數P2106=2197.7，利用此點激活外部故障1（F7860），變頻器停止輸出，電機抱閘抱死。圖11為設置外部故障參數前變頻器運行曲線，圖12為設置外部故障后的運行曲線。
圖10速度監控
圖11實際速度（黃線）與設定速度（紅線）差值大于P2163+P2164（150rpm+15rpm），**過P2166（200ms），抱閘無動作。
圖11 設置P2106=2197.7之前
圖12實際速度（黃線）與設定速度（紅線）差值大于P2163+P2164（150rpm+15rpm），**過P2166（200ms），變頻器停止輸出，電機抱閘抱死。
圖12 設置P2106=2197.7之后
8）升降機下降到位時，車盤上下抖動。首先，測試在變頻器輸出從50Hz減速到0Hz時的穩定性。當車盤遇到減速開關時，控制其直接減速到0Hz，On命令始終接通，圖13為測試曲線，圖中可以看出設定速度（紅線）從高速減到0rpm時，實際速度（黃線）只在接近0rpm時經過了一個波谷（偏差<20rpm）就穩定在0rpm了，考慮到減速箱的減速比為1475/41，這個波動幾乎無法察覺。變頻器在0rpm時輸出轉矩（紫線）為110Nm左右，可以將車盤穩穩懸停。因此車盤抖動不是變頻器閉環矢量控制參數的問題。
圖13閉環矢量控制 0rpm輸出測試
9）用戶的抱閘是由PLC輸出直接控制的，當變頻器ON命令保持，0rpm輸出時，強制抱閘輸出抱緊電機時，車盤不晃動，說明抖動不是機械上的問題。需要用戶查看抱閘控制邏輯，并注意抱閘動作所需時間。
10）檢查用戶關于變頻器控制部分的程序FB101（圖14）。當變頻器既沒有正轉命令又沒有反轉命令時，PLC發給變頻器的控制字為16#476，也就是說當車盤下降到位或上升到位時，變頻器接收到的控制字為16#476（2#0000 0010 0111 0110），即PLC控制變頻器OFF1停車(bit0）并脈沖封鎖（bit3）。因此，在車盤下到位停止時，變頻器得到脈沖封鎖命令，變頻沒有轉矩輸出。變頻器停止時速度設定值（紅線）直接變為0，沒有按P1121（2秒）斜坡下降，轉矩輸出（深黃線）直接變為0。車盤相當于自由停車，此時抱閘剛剛開始動作還沒有抱緊，因此車盤下降速度（黃線）突然增大，而后抱閘抱緊，車盤停止，實際速度變為0rpm。
圖14 PLC控制邏輯
圖15抱閘曲線
用戶需要修改此段程序，將停止命令改為16#47E，再根據抱閘動作所需時間，修改抱閘控制邏輯。
5. 處理結果
Final Result
問題一：升降機下降無法快速停車，且變頻器不報錯問題已經通過測試1-7找到根源并解決。問題關鍵點是：
1）P219參數設置，該參數直接影響P1531，設置P219=25kw（P1531=-25kw）。
2）矢量控制方式下，變頻器需要靜態優化和動態優化。
3）P2106=2197.7，實際速度與設定速度偏差過大時，激活外部故障1（F7860）。
問題二：車盤下降到位時上下抖動問題已經通過測試8-10找到，需要用戶修改停車方式，理清抱閘邏輯。問題關鍵點是：
1）升降機正常停止時，PLC不能給變頻器脈沖封鎖命令，會直接導致變頻器沒有轉矩輸出，相當于自由停車，在抱閘完全抱緊之前，車盤必然會下滑。
2）抱閘動作時間與OFF1停車命令的配合邏輯需要用戶自己理清。用戶反饋：將變頻器停止命令修改為16#047E，并使用G120的brake control抱閘控制點（變頻器通訊狀態字1 bit12）控制抱閘動作，車盤到位時不再抖動。
S7-300全系列 CPU選型表
S120電源模塊 6SL3130-7TE31-2AA0
S7-300C緊湊型CPU選型表
CPU系列號 產品圖片
描述
選型型號
CPU 312C
緊湊型CPU，16kB RAM，24VDC電源，內置10DI/6DO，帶集成功能，MPI；包括插槽號標簽和2把鑰匙；CPU運行需要MMC 6ES7 312-5BD01-0AB0
CPU 313C
緊湊型CPU，32kB RAM，24VDC電源，內置24DI/16DO以及4AI/2AO，MPI；CPU運行需要MMC 6ES7 313-5BE01-0AB0
CPU 313C-2 PtP
緊湊型CPU，32kB RAM，24VDC電源，內置16DI/16DO，帶集成功能，MPI，RS422/485接口；CPU運行需要MMC 6ES7 313-6BE01-0AB0
CPU 313C-2 DP
緊湊型CPU，32kB RAM，24VDC電源，內置16DI/16DO，帶集成功能，MPI，PROFIBUS DP主/從接口；CPU運行需要MMC 6ES7 313-6CE01-0AB0
CPU 314C-2 PtP
緊湊型CPU，48kB RAM，24VDC電源，內置24DI/16DO/4AI/2AO，帶集成功能，MPI，RS422/485接口；CPU運行需要MMC 6ES7 314-6BF01-0AB0
CPU 314C-2 DP
緊湊型CPU，48kB RAM，24VDC電源，內置24DI/16DO/4AI/2AO，帶集成功能，MPI，PROFIBUS DP主/從接口；CPU運行需要MMC 6ES7 314-6CF01-0AB0
S7-300通用型CPU選型型號表
CPU系列號 產品圖片
描述
選型型號
CPU 312
16 kB RAM，24VDC電源，MPI；
CPU運行需要MMC
6ES7 312-1AD10-0AB0
CPU 314
48 kB RAM，24VDC電源，MPI；
CPU運行需要MMC
6ES7 314-1AF10-0AB0
CPU 315-2DP
128 kB RAM，24VDC電源，MPI，
PROFIBUS-DP主/從接口；CPU運行需要MMC
6ES7 315-2AG10-0AB0
CPU 315-2PN/DP
128 kB RAM，24VDC電源，MPI/PROFIBUS DP主/從組合接口；以太網/PROFINET接口； CPU運行需要MMC
6ES7315-2EG10-0AB0
CPU 317-2DP
512 kB RAM，24VDC電源，MPI，PROFIBUS-DP主/從接口；
CPU運行需要MMC
6ES7 317-2AJ10-0AB0
CPU 317-2PN/DP
512 kB RAM，24VDC電源，MPI/PROFIBUS-DP主/從組合接口；以太網/PROFINET接口； CPU運行需要MMC
6ES7 317-2EJ10-0AB0
CPU 318-2DP
512 kB RAM，24VDC電源，
PROFIBUS-DP主/從接口，MPI，存儲卡插槽，后備電池保護外殼；包括插槽號標簽和2 把鑰匙
6ES7 318-2AJ00-0AB0
S7-300F CPU選型型號表
CPU系列號 產品圖片
描述
選型型號
CPU 315F-2 DP
SIMATIC S7-300F CPU；128kB
RAM，24VDC電源，MPI，PROFIBUS
DP 主/從接口；包括插槽號標簽和2把鑰匙6ES7 315-6FF01-0AB0
CPU 317F-2 DP
512 kB RAM，24VDC電源，MPI，
PROFIBUS-DP主/從接口；需要MMC6ES7 317-6FF00-0AB0
S7-300T CPU選型型號表
CPU系列號 產品圖片
描述
選型型號
CPU 315T-2DP 6ES7315-6TG CPU 317T-2DP
512 kB RAM，24 VDC電源，MPI，PROFIBUS-DP主/從接口，PROFIBUS DP(DRIVE) 接口；帶技術/運動控制功能；需要MMC 6ES7 317-6TJ10-0AB0 S7-300 SIPLUS CPU選型表
CPU系列號 產品圖片
描述
選型型號
SIPLUS CPU 312C
緊湊型CPU，16 kB RAM，24 V DC
電源， 內置10 DI/6 DO，帶集成功能，MPI ； 包括插槽號標簽和2 把鑰匙；需要MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質負載)6AG1 312-5BD01-2AB0
SIPLUS CPU 313C
緊湊型CPU，32kB RAM，24VDC
電源，內置24DI/16DO/4AI/2AO，帶集成功能，MPI；需要MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質負載)6AG1 313-5BE01-2AB0
SIPLUS CPU 314
48 kB RAM，24VDC電源，MPI；
需要MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質負載)6AG1 314-1AF10-2AB0
SIPLUS CPU 315-2 DP
128 kB RAM，24VDC電源，MPI，
PROFIBUS DP主/從接口；需要
MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質負載)6AG1 315-2AG10-2AB0
CPU有關附件選型表
系列號 產品圖片
描述
選型型號
微存儲卡
64 kB微存儲卡 6ES7 953-8LF11-0AA0 128 kB微存儲卡 6ES7 953-8LG11-0AA0 512 kB微存儲卡 6ES7 953-8LJ11-0AA0 2 MB微存儲卡 6ES7 953-8LL11-0AA0 4 MB微存儲卡 6ES7 953-8LM11-0AA0 8 MB微存儲卡 6ES7 953-8LP11-0AA0 MPI 電纜 用于通過MPI 連接SIMATIC S7 和
PG ；長度5m6ES7 901-0BF00-0AA0 前連接器，用于緊湊型 CPU 40 針，螺釘型前連接器 6ES7 392-1AM00-0AA0 40 針，彈簧型前連接器 6ES7 392-1BM01-0AA0
S120電源模塊 6SL3130-7TE31-2AA1
S120電源模塊 6SL3130-7TE31-2AA0
S120電源模塊 6SL3130-7TE31-2AB0
S120電源模塊 6SL3130-1TE31-0AA0
S120電源模塊 6SL3130-7TE28-0AA0
S120電源模塊 6SL3130-7TE28-0AA1
S120電源模塊 6SL3130-7TE28-0AA3
S120電源模塊 6SL3130-7TE28-0AB0
S120電源模塊 6SL3130-7TE25-5AA0
S120電源模塊 6SL3130-7TE25-5AA1
S120電源模塊 6SL3130-7TE25-5AA3
S120電源模塊 6SL3130-7TE25-5AB0
S120電源模塊 6SL3130-1TE22-0AA0
S120電源模塊 6SL3130-6TE23-6AA3
S120電源模塊 6SL3130-6TE23-6AB0
S120電源模塊 6SL3130-7TE23-6AA0
S120電源模塊 6SL3130-7TE23-6AA1
S120電源模塊 6SL3130-7TE23-6AA3
S120電源模塊 6SL3130-7TE23-6AB0
S120電源模塊 6SL3130-1TE22-0AA0
S120電源模塊 6SL3130-6TE21-6AA3
S120電源模塊 6SL3130-6TE21-6AB0
S120電源模塊 6SL3130-7TE21-6AA0
S120電源模塊 6SL3130-7TE21-6AA1
S120電源模塊 6SL3130-7TE21-6AA3
S120電源模塊 6SL3130-7TE21-6AB0
S120電源模塊 6SL3130-6AE21-0AB0
S120電源模塊 6SL3130-6AE21-0AB1
S120電源模塊 6SL3130-6AE15-0AB0
S120電源模塊 6SL3130-6AE15-0AB1
S120驅動模塊 6SL3120-1TE32-0AA0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE32-0AA3
S120驅動模塊 6SL3120-1TE32-0AA4
S120驅動模塊 6SL3120-1TE32-0AB0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE31-3AA0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE31-3AA3
S120驅動模塊 6SL3120-1TE31-3AB0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE28-5AA0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE28-5AA1
S120驅動模塊 6SL3120-1TE28-5AA3
S120驅動模塊 6SL3120-1TE28-5AB0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE26-0AA0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE26-0AA1
S120驅動模塊 6SL3120-1TE26-0AA3
S120驅動模塊 6SL3120-1TE26-0AB0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE24-5AA0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE24-5AA1
S120驅動模塊 6SL3120-1TE24-5AA3
S120驅動模塊 6SL3120-1TE24-5AB0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE23-0AA0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE23-0AA1
S120驅動模塊 6SL3120-1TE23-0AA3
S120驅動模塊 6SL3120-1TE23-0AB0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE21-8AA0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE21-8AA1
S120驅動模塊 6SL3120-1TE21-8AA3
S120驅動模塊 6SL3120-1TE21-8AA4
S120驅動模塊 6SL3120-1TE21-8AB0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE21-0AA0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE21-0AA1
S120驅動模塊 6SL3120-1TE21-0AA3
S120驅動模塊 6SL3120-1TE21-0AA4
S120驅動模塊 6SL3120-1TE21-0AB0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE15-0AA0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE15-0AA3
S120驅動模塊 6SL3120-1TE15-0AA4
S120驅動模塊 6SL3120-1TE15-0AB0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE13-0AA0
S120驅動模塊 6SL3120-1TE13-0AA3
S120驅動模塊 6SL3120-1TE13-0AA4
S120驅動模塊 6SL3120-1TE13-0AB0
S120驅動模塊 6SL3120-2TE21-8AA0
S120驅動模塊 6SL3120-2TE21-8AA3
S120驅動模塊 6SL3120-2TE21-8AB0
S120驅動模塊 6SL3120-2TE21-0AA0
S120驅動模塊 6SL3120-2TE21-0AA3
S120驅動模塊 6SL3120-2TE21-0AA4
S120驅動模塊 6SL3120-2TE21-0AB0
S120驅動模塊 6SL3120-2TE15-0AA0
S120驅動模塊 6SL3120-2TE15-0AA3
S120驅動模塊 6SL3120-2TE15-0AA4
S120驅動模塊 6SL3120-2TE15-0AB0
S120驅動模塊 6SL3120-2TE13-0AA0
S120驅動模塊 6SL3120-2TE13-0AA3
S120驅動模塊 6SL3120-2TE13-0AA4
S120驅動模塊 6SL3120-2TE13-0AB0
S120控制單元 6SL3040-0MA00-0AA0
S120控制單元 6SL3040-0MA00-0AA1
S120控制單元 6SL3040-1MA00-0AA0
S120控制單元 6SL3040-1MA01-0AA0
S120控制單元 6SL3040-0LA00-0AA0
S120控制單元 6SL3040-0LA00-0AA1
S120控制單元 6SL3040-0LA01-0AA0
S120控制單元 6SL3040-0LA01-0AA1
1. 項目基本信息
Basic Project Information
汽車總裝物流自動化系統，系統中使用了西門子的CPU319F、ET200s、G120、Comfort Panel。升降機設備使用的變頻器是西門子G120：CU250S-2PN （6SL3246-0BA22-1FA0），PM240 45kw （6SL3224-0BE33-7UA0）
下圖為總裝廠內飾線物流設備和系統網絡結構圖：
圖1系統網絡結構圖
2. 問題描述
Problem description
用戶反映有以下幾個問題：
問題一：總裝廠內飾4線的升降機有時會出帶車身下降無法快速減速的現象，升降機會快速下滑，類似于失速，目前通過降低升降機的速度可以暫時使用。
問題二：升降機下到位停止時，車盤抖動劇烈。
升降機的功能是將車身從二層下放到一層（圖2），升降機下降時，變頻器較高輸出頻率運行在50Hz，遇到減速開關時輸出頻率設為8Hz，遇到到位開關時，變頻器給停車命令，同時抱閘將電機抱死。
現場觀察發現：經常出問題的升降機在空車盤運行時，不會出現用戶描述的問題一現象，下降到位停止時，車盤上下晃動較大。當車盤帶車身下降時，遇到減速開關不能快速減速到8Hz，車盤直接撞到硬限位開關，電機抱閘將電機抱死。在此過程中，變頻器不報警。
圖2 升降機設備
3. 問題分析
Problem Analysis
問題一：升降機不能快速減速，且變頻器不報錯
1) 升降機下放重物，電機工作在發電狀態，變頻器應禁用Vdmax控制器，啟用能耗制動，利用變頻器集成的制動單元和外部制動電阻消耗能量。檢查變頻器接線，尤其是制動電阻的接線是否正確。檢查變頻器參數設置P1240/P1280，是否禁用Vdmax控制器。檢查P219制動功率設置是否正確。
2) 考慮制動電阻的制動功率是否合適。
3) 實際速度與設定速度不一致時，變頻器默認設置可以報A7903，且作為狀態字Bit8通過通訊報文返回給PLC。需檢查報警記錄，并檢查G120的Speed Message設置。
問題二：升降機下放到位停止時抖動
1) 考慮是否是變頻器控制性能問題導致抖動。需要測試變頻器從50Hz輸出減速到0Hz輸出（ON命令保持），觀察升降機的穩定性。裝置是否動態優化。
2) 考慮抱閘邏輯及機械影響。需要測試在變頻器零速輸出時，先抱閘再給停車命令。
4. 問題處理步驟
Problem Solving Steps
1）檢查變頻器接線和制動電阻接線，正確。變頻器參數設置P1240=0、P1280=0，Vdmax控制器已經禁用。
2）變頻器以50Hz設定值運行時，其運行曲線見圖3。當速度設定值（紅線）迅速下降時，編碼器反饋的速度實際值（黃線）緩慢下降，直到碰到硬限位開關，電機抱閘抱緊，實際速度才變為0。圖3中，設備在加速和減速轉折點處的功率（淺藍線）較大，但在減速過程中一直被限制在-13.75kw左右，且減速轉折點處的輸出轉矩（深黃線）只有-90Nm左右。
圖3 閉環矢量控制 輸出頻率50Hz P1531=-13.75kw
采用矢量閉環控制方式時，其轉矩輸出除了受轉矩上下限影響以外，還受電流限制值和功率限制值影響（圖4）。檢查P1530和P1531（圖5），P1531=-13.75kw。因此可以判斷：在下降過程中，變頻器受功率限制值的影響，轉矩輸出被限制。
圖4 轉矩限制 圖5功率限制
3）用戶提到的在降低輸出頻率（40Hz）的情況下，不會出現速度減不下來的問題。圖6為閉環矢量控制，設定頻率為40Hz，P1531=-13.75kw時的運行曲線，功率（淺藍線）仍被限制在-13.75kw左右，當設定速度（紅線）下降時，實際速度（黃線）其實并不能很好的跟隨減速，主要原因還是功率限制影響了轉矩輸出，但速度降低以后剛好輸出轉矩可以滿足負載要求，因此速度再次受控，不會表現出明顯的速度不受控現象。
圖6閉環矢量控制 頻率輸出40Hz P1531=-13.75kw
4）圖7為V/F控制方式下，輸出頻率50Hz，P1531=-13.75kw時的運行曲線。此時的功率（淺藍線）不受P1531的限制，在減速轉折點處功率達到-22kw左右，轉矩輸出（深黃線）達到-155Nm左右，因此，在閉環矢量控制時，應設置P219>22kw（P1531會自動設置為-P219）。
圖7 V/F控制方式 輸出頻率50Hz P1531=-13.75kw
5）為電機做靜態優化和帶編碼器的動態優化，由于升降機的驅動電機是一用一備，因此可以切換到備用電機上做動態優化，并將原來電機的編碼器線安裝到備用電機上，注意在Scout中設置P410=1，將編碼器方向取反。做動態優化時，需要強制抱閘打開。優化完畢后將電機和編碼器接線恢復，并設置P410=0，P219=25kw，參數上傳保存，并copy RAM to ROM。圖8為修改參數后變頻器的運行曲線，在減速轉折點附近的功率（淺藍線）達到-20kw，轉矩輸出達到-150Nm左右。
圖8 閉環矢量控制 輸出頻率50Hz P1531=-25kw
6）為了進一步確認P1531對閉環矢量控制下轉矩輸出的影響，設置P1531=-10kw（圖9）。當設定頻率為50Hz時，功率（淺藍線）被限制在-10kw，轉矩輸出（深黃線）被限制在-62Nm左右，電機失速（實際速度大于較大速度限制值1500rpm），報故障F7902，變頻器OFF2停車，電機抱閘抱死。因此功率限制值P1530、P1531的設置限制了閉環矢量控制的轉矩輸出。
圖9 閉環矢量控制 輸出頻率50Hz P1531=-10kw
7）在Scout中在線查看G120的Alarm History，當出現實際速度與設定速度相差很大的情況時，變頻器報警A7903，但在變頻器屏幕上沒能及時看到此報警，因為出現的時間太短（小于1秒），但是報警點已經通過通訊報文狀態字1的bit8返回給了PLC（圖10），用戶并沒有使用此位參與控制抱閘。用戶希望此報警直接變成故障輸出。設置參數P2106=2197.7，利用此點激活外部故障1（F7860），變頻器停止輸出，電機抱閘抱死。圖11為設置外部故障參數前變頻器運行曲線，圖12為設置外部故障后的運行曲線。
圖10速度監控
圖11實際速度（黃線）與設定速度（紅線）差值大于P2163+P2164（150rpm+15rpm），**過P2166（200ms），抱閘無動作。
圖11 設置P2106=2197.7之前
圖12實際速度（黃線）與設定速度（紅線）差值大于P2163+P2164（150rpm+15rpm），**過P2166（200ms），變頻器停止輸出，電機抱閘抱死。
圖12 設置P2106=2197.7之后
8）升降機下降到位時，車盤上下抖動。首先，測試在變頻器輸出從50Hz減速到0Hz時的穩定性。當車盤遇到減速開關時，控制其直接減速到0Hz，On命令始終接通，圖13為測試曲線，圖中可以看出設定速度（紅線）從高速減到0rpm時，實際速度（黃線）只在接近0rpm時經過了一個波谷（偏差<20rpm）就穩定在0rpm了，考慮到減速箱的減速比為1475/41，這個波動幾乎無法察覺。變頻器在0rpm時輸出轉矩（紫線）為110Nm左右，可以將車盤穩穩懸停。因此車盤抖動不是變頻器閉環矢量控制參數的問題。
圖13閉環矢量控制 0rpm輸出測試
9）用戶的抱閘是由PLC輸出直接控制的，當變頻器ON命令保持，0rpm輸出時，強制抱閘輸出抱緊電機時，車盤不晃動，說明抖動不是機械上的問題。需要用戶查看抱閘控制邏輯，并注意抱閘動作所需時間。
10）檢查用戶關于變頻器控制部分的程序FB101（圖14）。當變頻器既沒有正轉命令又沒有反轉命令時，PLC發給變頻器的控制字為16#476，也就是說當車盤下降到位或上升到位時，變頻器接收到的控制字為16#476（2#0000 0010 0111 0110），即PLC控制變頻器OFF1停車(bit0）并脈沖封鎖（bit3）。因此，在車盤下到位停止時，變頻器得到脈沖封鎖命令，變頻沒有轉矩輸出。變頻器停止時速度設定值（紅線）直接變為0，沒有按P1121（2秒）斜坡下降，轉矩輸出（深黃線）直接變為0。車盤相當于自由停車，此時抱閘剛剛開始動作還沒有抱緊，因此車盤下降速度（黃線）突然增大，而后抱閘抱緊，車盤停止，實際速度變為0rpm。
圖14 PLC控制邏輯
圖15抱閘曲線
用戶需要修改此段程序，將停止命令改為16#47E，再根據抱閘動作所需時間，修改抱閘控制邏輯。
5. 處理結果
Final Result
問題一：升降機下降無法快速停車，且變頻器不報錯問題已經通過測試1-7找到根源并解決。問題關鍵點是：
1）P219參數設置，該參數直接影響P1531，設置P219=25kw（P1531=-25kw）。
2）矢量控制方式下，變頻器需要靜態優化和動態優化。
3）P2106=2197.7，實際速度與設定速度偏差過大時，激活外部故障1（F7860）。
問題二：車盤下降到位時上下抖動問題已經通過測試8-10找到，需要用戶修改停車方式，理清抱閘邏輯。問題關鍵點是：
1）升降機正常停止時，PLC不能給變頻器脈沖封鎖命令，會直接導致變頻器沒有轉矩輸出，相當于自由停車，在抱閘完全抱緊之前，車盤必然會下滑。
2）抱閘動作時間與OFF1停車命令的配合邏輯需要用戶自己理清。用戶反饋：將變頻器停止命令修改為16#047E，并使用G120的brake control抱閘控制點（變頻器通訊狀態字1 bit12）控制抱閘動作，車盤到位時不再抖動。
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