力士乐驱动器诊断维修基础.doc

力士乐驱动器诊断维修基础
东风有限商用车公司发动机厂 装备管理部 凌雪

摘 要：本文介绍了力士乐驱动器诊断的维修基础，出现报警信息基本的维修手段，通过此课题可使维修人员在以后的维修过程中对其报警信息充分了解，找到最快的途径解决故障问题，对以后的这方面学习有很好的推进作用。

关键词：力士乐 驱动器 诊断信息 故障信息 故障处理

一、概述：
4H缸体多台专机设备由设备制造厂制造，采用西门子PLC，力士乐驱动器对其伺服轴进行控制。由于这些专机多用于零件精加工，同时我厂技术人员对其维修相关的知识了解不是太多，因而在设备运行中出现故障边维修边学习，同时技术人员在工作之余阅读了相关的维修资料，为此我个人结合现场实际简要总结了相关的维修基础，希望可以对以后力士乐驱动器的诊断及维修工作起到良好的推进作用。
二、诊断信息说明
1、诊断信息的结构
1.1诊断信息编号及文本：

图1-1：带诊断信息编号和文本的诊断信息
对于图中示例，“F2”和“28”在H1 显示器上交替显示。
控制系统可以按照十六进制形式读取参数S-0-0390 即诊断信息编号中的诊断编号。
此外，驱动器还为控制系统提供诊断编号和诊断文本，作为参数S-0-0095 诊断信息中的一个字符串F228 偏差过大。
1.2 驱动模块上的显示器：
H1 模块上的显示器可用于驱动器的诊断信息的显示。

图 1-2 用在HDS 和HD 型控制器上H1 和H2 显示器
这个双位七段显示器上可以显示诊断号。具体的显示内容可参看图“带有优先权的诊断信息显示”（图1-3）。
这个显示器可不使用通信接口，快速显示系统当前的运行状态。
但从H1 显示器上看不到当前的运行方式。如果驱动器状态与运行方式相符，而且没有运行指令，则符号“AF”会出现在显示器上。
1.3诊断信息输入优先权：
如果不止一个诊断信息在等待显示，则首先显示具有最高优先级的信息。
下图按重要次序对运行状态进行分类。

图1-3：带有优先级的诊断信息显示
诊断信息代码
码诊断信息代码中包括诊断信息编号，随后是诊断文本，有如示例“偏差过大”（图1-1）所示。诊断信息代码可以从参数S-0-0095（诊断信息）中读出，并在操作面板上直接将运行状态显示出来。
诊断信息代码可以转换为通用的语言。
2、驱动器启动时的诊断信息
2.1驱动器装载有正确的固化软件：
当打开控制电源，使带有正确固化软件的控制单元启动时, 驱动器的显示屏上会显示：
BOOT 1.1
BOOT 1.2
BOOT 1.3
控制器首先通过的是处理器初始化时的引导阶段。
然后进入下面所示的硬件，外围设备，参数和主要通讯等的初始化阶段
BOOT 2.1
BOOT 2.2
...
BOOT 2.9
最后，初始化结束。如果出现初始化错误，则会在显示器上显示错误信息。如果初始化时没有出现错误，控制器就进入通讯阶段，并切换到“准备运行”状态（“bb”）。
BOOT 3.0
BOOT 3.1
2.2驱动器没有装载正确的固化软件：
如果驱动器在固定存储器（FLASH）和多媒体存储卡（MMC）中都没有检测到正确的固化软件，则启动称作“loader”的辅助程序，用来下载固化软件到闪存中。当“loader”激活时，控制器通过如下列出的几个初始化阶段：
LOAD 1
LOAD 2
LOAD 3
LOAD 4
显示LOADER信号时说明装载（“下载”）固化软件的辅助程序已准备就绪
2.3驱动器启动时的错误信息：
PLC ?
简述: PLC开始对话在控制面板上的显示器显示“Boot 2.9”前，同时按住“ESC”和“ENTER”按钮，并保持。
由于功能包“Motion Logic”（驱动器PLC和技术功能）已被激活，显示器显示“PLC？”。PLC引导项目的自动启动被禁止。
按面板上的箭头按钮（向下箭头或向上箭头）可切换显示“Run PLC”和“Stop PLC”。
Stop PLC
简述: 启动后不运行PLC当屏幕上显示“Stop PLC”时，按控制面板上的“ENTER”按钮可以禁止运行PLC引导项目启动。
Run PLC
简述: 启动后运行PLC当屏幕上显示“Run PLC”时，按控制面板上的“ENTER”按钮可以使PLC引导项目在驱动器引导过程结束后启动。
三、错误信息
3.1严重的系统错误 (F9xxx 和 E-xxxx)：
在有严重系统错误情况下的行为
在有严重系统错误的情况下，驱动器系统发生一个严重的问题（如看门狗错误，处理器崩溃，…），使得驱动器不能正常操作。由于硬件或固化软件错误，使驱动器固化软件不能再进行操作；也不能清楚这个错误。
假如这样的话，驱动器会自动做如下动作：
驱动器行为：
• 所有的数字量输出都为“0” 。
安全技术：和安全相关的反馈都停止工作！
• “准备好操作”继电器打开，如果接线正确它将电源也切断。
• 输出级被锁住，去掉电机扭矩。
• 没有刹车输出；如果有自我制动刹车，它就会动作!
• 显示屏上显示下面列出的诊断信息之一：
• F9xxx （严重的系统错误），
• E8xxx （异常），
• 或者是 E-xxxx （过程错误）, 例如 E-0800 (一行英文诊断信息通过串行输出)
试车步骤：
在出现严重系统错误后，驱动器只有满足如下情况才能再次运行：
1. 24 伏电源关闭后再打开，使驱动器完成重新启动步骤（包含引导和初始化过程）。
2. 驱动器再次进入操作模式。
3. 电源再次打开（先前“准备好操作”继电器断开，而且如果接线正确的话电源被关闭）。

3.2严重错误 (F8xxx)：
在有严重错误情况下的行为
基本上有两种严重错误（F8-错误）：
• 初始化时的严重错误（初始化错误）（如：F8201 和F8203，F8118，
F8120，…）
• 操作时的严重错误（如：F8060，F8022，…）
注意: 严重的初始化错误不能被清除，需要将驱动器完全关闭。除了完全关闭驱动器外，严重错误还连同安全技术（如“F8201和F8203）要求安全技术完全重新起作用。
驱动器行为：
在有严重错误的情况下，不能再保证驱动器的闭环控制（或开环U/f 控制）；有这些错误的驱动器，不会根据参数P-0-0119, 最佳减速度 和P-0-0117, 激活NC 错误反应 的设置来停止，而是会马上关闭。例如：没有扭矩（参照功能描述手册的“错误反应”）
注意: 在有严重错误的情况下，参数P-0-0118, 电源, 配置 的设置还是有作用的。
试车步骤：
在发生严重错误后，只有满足下列情况时驱动器才能再次操作:
1. 错误信息由错误清除命令清除（S-0-0099, C0500 重启级别 1 诊断）[如果要执行这个命令，可能需要切换到参数模式或彻底关闭驱动器]。
2. 引起错误的根源被找到并排除，这可能意味着更换整个元器件（如：电机或驱动器控制器）。
3. 驱动器再次进入操作模式，并且电源再次打开 (“Ab”)。
4. 再次加载驱动器使能 (0-1沿触发)。
3.3安全技术错误（F7xxx）：
安全技术错误情况下的动作
在安全技术出错的情况下，驱动器，不受置于设定P-0-0119, 最大可能减速度 和 P-0-0117, NC故障动作激活， 以最快速度关闭，驱动器通过速度命令值复位停下来（参照功能手册 "错误下的动作"）。
注意: NC-控制的减速在安全技术错误（F7xxx）的情况下不再可能。在故障动作的最后驱动器进入无力矩状态，并且在时间输入P-0-3220, 从正常操作来的传送偏差时间 或者 P-0-3225, 从安全相关操作需要的传送时间偏差 结束后输出状态通过两个通道锁定。
作为固化软件 MP*-03V20来说，故障动作能够通过P-0-3210, 安全技术配置 的“F7 故障反应”来设定；故障动作“速度命令复位”作为一个标准激活但是可以被解除因此当F7故障发生时驱动器立刻进入无力矩状态 。
注意: F7 故障动作”力矩禁止” 只能够在速度命令值复位产生问题的情况下使用，例如，机械连接轴。机械制造商要为F7 故障动作“力矩禁止”负责并且他的危险分析一定要显示他的责任。
驱动器只有在以下情况可以再次调试：
1. 错误信息可以用清除错误命令清除（cf. S-0-0099, C0500 复位 1级诊断）。
2. 引起故障的实际原因被找到并且排除掉（例如：速度开始或者时间窗口的不正确初始化
3. 驱动器再次处在操作模式并且动力电重新上电（“Ab”）。
4. 驱动器再次上使能 (0-1 边缘触发).
3.4行程范围错误 (F6xxx)：
当出现行程范围错误后的动作
当行程范围超过硬极限或软极限开关时，行程范围错误就会出现。这时驱动器将以最快的速度停下来，且速度不受限于参数（P-0-0119，最大可能地减速度和 P-0-0117 发生错误时激活的NC反应）中设定的值。
不同控制模式下的减速方式：
• 闭环: 速度命令值置零
• 开环: 顺从P-0-0569，最大定子频率变化
也可参照功能描述“错误反应”
注意: 发生行程范围错误是，P-0-0118，电源模块配置仍然有效.
在每个错误反应的最后，驱动器将回到扭矩释放状态。
驱动器在下列情况下才可以重新调试：
1. 错误反应已经完成，比如驱动器已经停止（V=0！）。
2. 通过使用清除错误命令，错误信息已被清除(cf. S-0-0099, C0500 重启1级诊断)。
3. 引起错误的原因已经排除。
4. 驱动器重新回到运行模式，电源切换到（“AB”）。
5. 驱动器使能重新接通（0->1）。
3.5端口错误 (F4xxx)：
如果发生端口错误时的行为
用户可以通过设置P-0-0118，动力供给和P-0-0119，优化减速度=（也可参阅功能描述“错误反应”）来影响发生端口错误时的行为。
注意: 当发生端口错误时，将不可能通过P-0-0117，错误时激活NC反应 来激活NC反应!
在每个错误反应的最后，驱动器将回到扭矩释放状态。
驱动器在下列情况下才可以重新调试：
1. 错误的反应已经完成，比如驱动器已经停止（V=0！）。
2. 通过使用清除错误命令，错误信息已被清除(cf. S-0-0099, C0500 重启1级诊断) 。
3. 引起错误的原因已经排除。
4. 驱动器重新回到运行模式，电源切换到（“AB”）。
5. 重新接通驱动器使能（0->1）。
3.6非致命的安全技术错误（F3xxx ）：
当发生非致命的安全技术错误的反应
非致命的安全技术错误是仍然允许自由定义可变的的错误反应。
通过设置P-0-0119，优良的减速，用户可以定义当发生非致命的安全技术错误时驱动器的反应。
驱动器自动切换到安全相关静止并且输出状态通过两个通道关闭。
轴一旦停止以后，轴发出安全信号； i.e. "控制器安全技术状态输出" 在P-0-3214, 安全技术状态字, 通道 1 中置位或者诊断输入/输出 I/O 10n （通道2）按照P-0-3210, 安全技术配置置位。
注意: 通过P-0-0117，错误是激活NC反应激活的NC-控制的减速或通过P-0-0119，最优化的减速设置的错误反应，只有在P-0-3220，从正常模式转换所允许的时间或P0-3225，从安全相关的运行模式转换所允许的时间期间才有可能。如果超过了这个时间，F7050，超过了停止处理的时间错误就会产生。
在错误反应的最后，驱动器回到扭矩释放状态。
驱动器在下列情况下才可以重新调试：
1. 错误反应已经完成，比如驱动器已经停止（V=0！）。
2. 通过使用清除错误命令，错误信息已被清除(cf. S-0-0099, C0500 重启1级诊断) 。
3. 引起错误的原因已经排除。
4. 驱动器重新回到运行模式，电源切换到（“AB”）。
5. 重新接通驱动器使能（0->1）。
3.7非致命错误（F2xxx ）：
发生非致命错误时的反应
非致命错误是仍然允许自由定义其错误反应的。
当发生非致命错误时，用户可以定义驱动器的反应，它是通过参数P-0-0117，错误时NC反应的激活和P-0-0119，优良的减速的设置来实现的。
驱动器在下列情况下才可以重新调试:
1. 错误反应已经完成，也就是驱动器已经停止（V=0！）。
2. 通过使用清除错误命令，错误信息已被清除(cf. S-0-0099, C0500 重值1级诊断)。
3. 引起错误的原因已经排除。
4. 重新接通驱动器使能（0->1边缘触发)。
四、课题的效果及意义：
以上是我个人在维修过程中，对力士乐系统维修经验的总结，工厂的发展需要所有人的努力，希望广大的电气维修人员可通过对此篇课题的学习，对力士乐驱动系统有更深一步的了解。
2011.9.21